扁线双工位绕线机及其绕线方法与流程

1.本发明涉及电机绕线领域技术，尤其是指一种扁线双工位绕线机及其绕线方法。


背景技术：

2.绕线机是一种把铜线缠绕到特定的工件上的设备。现有的分块式定子总成需要九个或十二个分块式定子拼装而成，且每个分块式定子上会有两个线头(始线头和尾线头)。目前市场上伺服电机分块式定子的漆包线绕制主要采用人工绕线操作；另一种采用低端绕线机(一次只能绕一个定子)。传统的手工绕线效率低，需要大量的劳动力从事生产，增加了生产的时间投入，侧面增加了伺服电机生产的人工成本。因此，应针对现有的分块式定子绕线机的绕线部分进行改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种扁线双工位绕线机及其绕线方法，其通过将导线剥漆剪线机构和绕线机构相互配合形成针对扁线绕线的双工位绕线机，该绕线机实现了线材的自动进线、剥漆、绕线、固线及剪线操作，提高了铁芯绕制扁线的效率。
4.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
5.一种扁线双工位绕线机，其包括有机架、安装于机架上用于引导线材、剥漆及剪线操作的导线剥漆剪线机构和用于将线材缠绕于铁芯上的绕线机构，该导线剥漆剪线机构包括有支架、用于对线材进行引导的导线装置、用于对线材进行剥漆操作的剥漆装置以及用于对线材进行剪线操作的剪线装置；该支架包括有基座、滑动座和驱动滑动座于基座上横向、纵向和竖向移动的xyz驱动装置，该xyz驱动装置安装于基座上，其输出端与滑动座相连；该导线装置包括有导线轮组、夹线组件和线嘴，该导线轮组、夹线组件和线嘴由前至后依次分布于滑动座上；该剥漆装置安装于滑动座上，其包括有复数组剥漆组件，该复数组剥漆组件对应扁线不同的侧面剥漆；该剪线装置包括有气剪和驱动气剪移动的剪线驱动装置，该剪线驱动装置安装于上述支架上，该气剪安装于剪线驱动装置之输出端上；该绕线机构位于导线剥漆剪线机构前侧，其包括有主动轴组件和从动轴组件，该主动轴组件具有用于带动铁芯转动的主动轴，该从动轴组件具有与主动轴对应的从动轴，该从动轴可分离式与主动轴对接；线材由导线轮组、夹线组件、剥漆装置、线嘴、剪线装置穿过到达主动轴上。
6.作为一种优选方案：所述剥漆装置包括有四个剥漆组件，每个剥漆组件分别包括有剥漆刀和驱动剥漆刀旋转以对扁线对应侧面进行剥漆操作的剥漆驱动电机，剥漆刀连接于剥漆驱动电机轴端；该四个剥漆组件分布于待剥漆扁线四周，且对应扁线的四个侧面。
7.作为一种优选方案：所述滑动座上针对每个剥漆组件分别设置有驱动剥漆组件纵向滑动以靠近或远离线材的剥漆移动组件，剥漆组件安装于剥漆移动组件之输出端上。
8.作为一种优选方案：所述剥漆刀端部呈锥形，其锥形侧面与扁线侧面滚动式接触；且对应扁线外壁之相对的两侧面的两剥漆刀处于垂直于线材方向的同一平面上，对应扁线
扁线外壁之相邻的两侧面的两剥漆刀彼此沿线材牵引方向前后错开。
9.作为一种优选方案：所述滑动座上安装有引线板，于该引线板两侧分别设置有一引线臂，于每个引线臂前端分别设置有一上述线嘴，于滑动座上安装有两剥漆装置和两导线装置，该两线嘴与两剥漆装置及两导线装置一一对应。
10.作为一种优选方案：所述剪线驱动装置包括有固定座、驱动固定座纵向滑动的纵向驱动组件和驱动固定座横向滑动的横向驱动组件，该固定座连接于纵向驱动组件之输出端上，于固定座两端分别安装有一上述气剪；该横向驱动组件安装于上述支架上，纵向驱动组件安装于横向驱动组件之输出端上；两气剪与上述两线嘴、两剥漆装置及两导线装置一一对应。
11.作为一种优选方案：所述固定座上设置有用于对绕于铁芯上线材进行点胶固定的点胶组件和用于对点胶处进行紫外线照射以使胶水固化的紫外线灯，该点胶组件和紫外线灯位于气剪侧旁。
12.作为一种优选方案：所述固定座上设置有用于将线材端部折弯的折线块。
13.作为一种优选方案：所述夹线组件包括有两夹线块和驱动两夹线块合拢或分离的夹线驱动气缸，两夹线块连接于夹线驱动气缸输出端；线材由两夹线块之间穿过。
14.作为一种优选方案：所述主动轴组件还包括有主动轴支架和驱动主动轴转动的主动轴驱动装置，上述主动轴可转动式安装于该主动轴支架上，该主动轴驱动装置之输出端与主动轴相连；于主动轴上端设置有用于放置待绕线铁芯的铁芯放置座，于主动轴支架上对应铁芯放置座设置有用于对铁芯上绕线起始段进行锁固或松开的锁线组件以及用于对铁芯所绕线材两侧进行挤压的压线组件，该锁线组件和压线组件均位于铁芯放置座侧旁。
15.作为一种优选方案：所述铁芯放置座侧壁上竖向设置有用于嵌入线材端部的嵌置槽，上述锁线组件包括有可弹性抵压于嵌置槽中以压紧线材端部的弹性块以及用于驱动该弹性块远离嵌置槽以松开线材端部的弹性块驱动气缸，该弹性块驱动气缸位于铁芯放置座侧旁，其轴端朝向于弹性块。
16.作为一种优选方案：所述压线组件包括有两压线块和驱动两压线块合拢以抵压铁芯所绕线材两侧的压线横向气缸，两压线块位于铁芯放置座两侧，并连接于压线横向气缸输出端上。
17.作为一种优选方案：所述主动轴组件还包括有用于对线材末端进行折弯的折弯组件，该折弯组件包括有拨杆和驱动拨杆升降的拨杆升降驱动气缸，该拨杆可上下移动式安装于主动轴中，并拨杆下端伸出于主动轴下端；该拨杆升降驱动气缸位于主动轴下方，其轴端与拨杆下端可分离式抵接。
18.作为一种优选方案：所述主动轴支架包括有支撑座、可横向滑动式安装于支撑座上的支撑板以及驱动支撑板横向滑动的横向驱动气缸，该横向驱动气缸安装于支撑座上，其轴端与支撑板相连。
19.作为一种优选方案：所述从动轴组件还包括有从动轴支架，上述从动轴可转动及可升降式安装于从动轴支架上，于从动轴支架上设置有用于驱动从动轴升降的从动轴升降装置以及用于对从动轴径向定位的定位组件，该从动轴升降装置之输出端与从动轴相连，该定位组件具有卡块，该卡块与从动轴侧壁可分离式配合。
20.一种应用于上述扁线双工位绕线机的绕线方法，包括如下步骤：
21.s1、将待绕线的铁芯放置于主动轴端；线材依次经导线轮组、夹线组件、剥漆装置和线嘴穿出；
22.s2、xyz驱动装置驱动线嘴向前牵拉线材，牵拉线材至预定距离后，夹线组件将线材夹住，剥漆组件对线材端部各个侧面进行剥漆操作；
23.s3、剥漆后的线材继续向前移动至主动轴上并固定，从动轴下降抵于铁芯上，主动轴转动带动铁芯和从动轴一起转动，线材被缠绕于铁芯上；
24.s4、绕线完毕后，剪线装置将线材剪断，绕完线的铁芯可由主动轴上取下。
25.本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过将导线剥漆剪线机构和绕线机构相互配合形成针对扁线绕线的双工位绕线机，该绕线机实现了线材的自动进线、剥漆、绕线、固线及剪线操作，提高了铁芯绕制扁线的效率，节省了大量的人工劳动，加快了生产效率，降低了生产成本。
26.为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
27.图1为本发明之绕线机第一视角立体示意图；
28.图2为本发明之绕线机第二视角立体示意图；
29.图3为本发明之绕线机构立体示意图；
30.图4为本发明之主动轴组件第一视角立体示意图；
31.图5为本发明之主动轴组件第二视角立体示意图；
32.图6为本发明之从动轴组件第一视角立体示意图；
33.图7为本发明之从动轴组件第二视角立体示意图。
34.图8为本发明之导线剥漆剪线机构第一视角立体示意图；
35.图9为本发明之导线剥漆剪线机构第二视角立体示意图；
36.图10为本发明之导线剥漆剪线机构第三视角立体示意图；
37.图11为本发明之导线剥漆剪线中剥漆装置立体示意图。
38.附图标识说明：
39.10、机架；11、工作台；20、导线剥漆剪线机构；21、支架；211、基座；212、滑动座；2121、引线板；2122、引线臂；213、xyz驱动装置；2131、纵向驱动单元；2132、竖向驱动单元；2133、横向驱动单元；22、导线装置；221、导线轮组；222、夹线组件；2221、夹线块；2222、夹线驱动气缸；223、线嘴；23、剥漆装置；231、剥漆组件；2311、剥漆刀；2312、剥漆驱动电机；2313、剥漆移动组件；24、剪线装置；241、气剪；242、剪线驱动装置；2421、固定座；2422、纵向驱动组件；2423、横向驱动组件；2424、折线块；2424a、折线槽；2425、点胶组件；2426、紫外线灯；2427、点胶头；2428、点胶气缸；30、绕线机构；31、主动轴组件；311、主动轴；312、主动轴支架；3121、支撑座；3122、支撑板；3123、横向驱动气缸；313、主动轴驱动装置；3131、电机；3132、带轮组；314、铁芯放置座；3141、嵌置槽；315、锁线组件；3151、弹性块；3152、弹性块驱动气缸；316、压线组件；3161、压线块；3162、压线横向气缸；3163、压线竖向气缸；317、折弯组件；3171、拨杆；3172、拨杆升降驱动气缸；32、从动轴组件；321、从动轴；3211、定位槽；3212、芯轴； 322、从动轴支架；3221、侧支撑座；3222、顶部支撑座；3223、导杆；323、从动轴
升降装置；324、定位组件；3241、定位块；3242、定位驱动气缸；325、芯轴驱动装置；40、张线器；50、铁芯。
具体实施方式
40.本发明如图1至图11所示，一种扁线双工位绕线机及其绕线方法，包括有机架10、安装于机架10上用于引导线材、剥漆及剪线操作的导线剥漆剪线机构20和用于将线材缠绕于铁芯上的绕线机构 30，其中：
41.该机架10上设置有工作台11，上述各机构安装于该工作台11 上；于机架10端部设置有用于放线的张线器40(用于将线材张紧)，该张线器40与上述导线剥漆剪线机构20配合进行线材的放线操作，由于张线器40已经是较成熟的产品，所以在此不予赘述。
42.该导线剥漆剪线机构20包括有支架21、用于对线材进行引导的导线装置22、用于对线材进行剥漆操作的剥漆装置23以及用于对线材进行剪线操作的剪线装置24；该支架21安装于上述工作台11上，其包括有基座211、滑动座212和驱动滑动座212于基座211上横向、纵向和竖向移动的xyz驱动装置213，该xyz驱动装置213安装于基座211上，其输出端与滑动座212相连。该xyz驱动装置213包括有驱动滑动座212纵向滑动的纵向驱动单元2131、用于驱动滑动座212 竖向滑动的竖向驱动单元2132和用于驱动滑动座212横向滑动的横向驱动单元2133，该横向驱动单元2133安装于支架21之基座211 上；该纵向驱动单元2131安装于横向驱动单元2133之输出端上；该竖向驱动单元2132安装于纵向驱动单元2131之输出端上；上述滑动座212安装于竖向驱动单元2132之输出端上。该纵向驱动单元2131、竖向驱动单元2132和横向驱动单元2133均采用电机3131、丝杆和滑板(输出端)相互配合实现对滑动座212的驱动。
43.该导线装置22包括有导线轮组221、夹线组件222和线嘴223，该导线轮组221、夹线组件222和线嘴223由前至后依次分布于滑动座212上；该导线轮组221包括有两排并列分布的导轮，线材由两排并列的导轮之间穿过。于上述滑动座212上安装有引线板2121，于该引线板2121两侧分别设置有一引线臂2122，于每个引线臂2122 前端分别设置有一上述线嘴223；上述夹线组件222包括有两夹线块 2221和驱动两夹线块2221合拢或分离的夹线驱动气缸2222，两夹线块2221连接于夹线驱动气缸2222输出端，线材由两夹线块2221之间穿过。
44.该剪线装置24包括有气剪241和驱动气剪241移动的剪线驱动装置242，该剪线驱动装置242安装于上述支架21上，该气剪241 安装于剪线驱动装置242之输出端上。该剪线驱动装置242包括有固定座2421、驱动固定座2421纵向滑动的纵向驱动组件2422和驱动固定座2421横向滑动的横向驱动组件2423，该固定座2421连接于纵向驱动组件2422之输出端上，于固定座2421两端分别安装有一上述气剪241；该横向驱动组件2423安装于上述支架21上，纵向驱动组件2422安装于横向驱动组件2423之输出端上。其中，该横向驱动组件2423包括有电机3131、丝杆(图中未示)和滑板，电机3131 安装于支架21一侧，滑板可横向滑动式安装于支架21上，丝杆连接于电机3131轴端与滑板之间，电机3131驱动丝杆转动，从而带动滑板(输出端)横向滑动。该纵向驱动组件2422包括有电机3131、丝杆和滑板，其原理与横向驱动组件2423原理相同，固定座2421安装于纵向驱动组件2422之滑板(输出端)上。横向驱动组件2423和纵向驱动组件2422驱动气剪241横向和纵向移动以靠近或远离线材；并于上述固定座2421上设置有用于将线材端部折弯的折线块2424，于折线块2424朝线材过来一侧
竖向设置有折线槽2424a，线材端部进入到该折线槽2424a后将被折弯。另外，于固定座2421上设置有用于对绕于铁芯上线材进行点胶固定的点胶组件2425和用于对点胶处进行紫外光照射以使胶水固化的紫外线灯2426，该点胶组件2425 和紫外线灯2426位于气剪241侧旁；该点胶组件2425包括有点胶头 2427和驱动点胶头2427靠近或远离线材的点胶气缸2428，该点胶气缸2428安装于固定座2421上，点胶头2427安装于点胶气缸2428轴端。
45.该剥漆装置23安装于滑动座212上，其包括有复数组剥漆组件 231，该复数组剥漆组件231对应扁线不同的侧面剥漆；于本实施例中，该剥漆装置23包括有四个剥漆组件231，每个剥漆组件231分别包括有剥漆刀2311和驱动剥漆刀2311旋转以对扁线对应侧面进行剥漆操作的剥漆驱动电机2312，剥漆刀2311连接于剥漆驱动电机2312轴端；该四个剥漆组件231分布于待剥漆扁线四周，且对应扁线的四个侧面。于滑动座212上针对每个剥漆组件231分别设置有驱动剥漆组件231纵向滑动以靠近或远离线材的剥漆移动组件，剥漆组件231安装于剥漆移动组件2313之输出端上，具体的，该剥漆移动组件2313包括有剥漆移动气缸和安装于剥漆移动气缸轴端的剥漆安装座(输出端)，该剥漆移动气缸安装于上述滑动座212上，上述剥漆驱动电机2312固定于剥漆安装座上。上述剥漆刀2311端部呈锥形，其锥形侧面与扁线侧面滚动式接触，且对应扁线相对的两侧面的两剥漆刀2311处于垂直于线材方向的同一平面上，对应扁线相邻的两侧面的两剥漆刀2311彼此沿线材牵引方向前后错开。
46.于滑动座212上安装有两剥漆装置23和两导线装置22，两气剪 241与上述两线嘴223、两剥漆装置23及两导线装置22一一对应；于上述滑动座212上设置有两穿线孔，该两穿线孔与上述两导线装置22、两剥漆装置23、两线嘴223和两气剪241一一对应；且导线轮组221和夹线组件222位于穿线孔一侧，剥漆装置23和线嘴223位于穿线孔另一侧。
47.该导线剥漆剪线机构20的工作原理如下：线材经导线轮组221、夹线组件222、剥漆装置23和线嘴223穿出；横向驱动单元2133驱动滑动座212向前滑动实现牵拉线材，线材牵拉一定距离后，夹线组件222将线材夹住，四个剥漆组件231之剥漆刀2311在剥漆移动组件2313的驱动下靠向扁线(扁线具有四个侧面，横截面似方形)的四个侧面，剥漆驱动电机2312驱动剥漆刀2311转动对扁线侧面的漆面进行铣磨；剥漆完成后，线材将继续向前移动，折线块2424将对线材端部进行折弯(线材向前行进的过程中，折线块2424挡于线材端部，在线材的向前移动推力下，线材端部被折线块2424阻挡折弯)；折弯后的线材继续向前移动，直至绕线完成后，剪线装置24将对线材尾端进行剪线操作，并且，点胶组件2425将对线材尾端与铁芯接触位置进行点胶操作，并利用紫外线灯2426对其进行照射固化，以防止线材尾端与铁芯松脱。
48.该绕线机构30位于上述导线剥漆剪线机构前侧，其包括有主动轴组件31和从动轴321组件32，该主动轴组件31具有用于带动铁芯转动的主动轴311，该从动轴组件32具有与主动轴311对应的从动轴321，该从动轴321可分离式与主动轴311对接；线材由导线轮组221、夹线组件222、剥漆装置23、线嘴223、剪线装置24穿过到达主动轴311上。该主动轴组件31还包括有主动轴支架312和驱动主动轴311转动的主动轴驱动装置313，上述主动轴311可转动式安装于该主动轴支架312上，该主动轴驱动装置313之输出端与主动轴 311相连，该主动轴驱动装置313包括有电机3131和带轮组3132，电机3131安装于主动轴支架312上，该带轮组3132连接于电机3131 与主动轴311之间；于本实施例中，主动轴支架312上间隔安装有两个主动轴311，该两个主动轴311与上述两气剪241、两线嘴223、两剥漆装置23及两导线
装置22一一对应，实现双工位绕线，加快生产效率；电机3131驱动带轮组3132运转，带轮组3132同步驱动两个主动轴311转动。
49.于主动轴311上端设置有用于放置待绕线铁芯的铁芯放置座 314，于主动轴支架312上对应铁芯放置座314设置有用于对铁芯上绕线起始段进行锁固或松开的锁线组件315以及用于对铁芯所绕线材两侧进行挤压的压线组件316，该锁线组件315和压线组件316均位于铁芯放置座314侧旁。
50.该铁芯放置座314侧壁上竖向设置有用于嵌入线材端部的嵌置槽3141，上述锁线组件315包括有可弹性抵压于嵌置槽3141中以压紧线材端部的弹性块3151以及用于驱动该弹性块3151远离嵌置槽 3141以松开线材端部的弹性块驱动气缸3152，该弹性块驱动气缸 3152位于铁芯放置座314侧旁，其轴端朝向于弹性块3151。该压线组件316包括有两压线块3161和驱动两压线块3161合拢以抵压铁芯所绕线材两侧的压线横向气缸3162，两压线块3161位于铁芯放置座 314两侧，并连接于压线横向气缸3162输出端上。并设置有压线竖向气缸3163，该压线竖向气缸3163可驱动压线横向气缸3162升降，以调整两压线块3161高度，使其适应铁芯上线材的挤压高度。
51.该主动轴组件31还包括有用于对线材末端进行折弯的折弯组件 317，该折弯组件317包括有拨杆3171和驱动拨杆3171升降的拨杆升降驱动气缸3172，该拨杆3171可上下移动式安装于主动轴311中，并拨杆3171下端伸出于主动轴311下端；该拨杆升降驱动气缸3172 位于主动轴311下方，其轴端与拨杆3171下端可分离式抵接。
52.该主动轴支架312包括有支撑座3121、可横向滑动式安装于支撑座3121上的支撑板3122以及驱动支撑板3122横向滑动的横向驱动气缸3123，该横向驱动气缸3123安装于支撑座3121上，其轴端与支撑板3122相连。
53.上述从动轴组件32还包括有从动轴支架322，上述从动轴321 可转动及可升降式安装于从动轴支架322上，于从动轴支架322上设置有用于驱动从动轴321升降的从动轴升降装置323以及用于对从动轴321径向定位的定位组件324，该从动轴升降装置323之输出端与从动轴321相连，并于从动轴321上端侧壁上设置有定位槽3211，上述定位组件324包括有定位块3241以及驱动定位块3241嵌入或脱离定位槽3211的定位驱动气缸3242，定位驱动气缸3242安装于从动轴支架322上端，定位块3241连接于定位驱动气缸3242轴端，定位块3241在定位驱动气缸3242的驱动下与从动轴321侧壁可分离式配合。
54.该从动轴321支架21包括有侧支撑座3221和可升降式安装于侧支撑座3221上的顶部支撑座3222，上述从动轴升降装置323(气缸) 安装于侧支撑座3221上，从动轴升降装置323输出端与顶部支撑座 3222相连。于侧支撑座3221上设置有导杆3223，上述顶部支撑座 3222可竖向滑动式与导杆3223配合；并于该从动轴321中可升降式安装有一用于抵压铁芯的芯轴3212，于顶部支撑座3222上设置有用于驱动芯轴3212竖向移动伸出于从动轴321下端的的芯轴驱动装置 325，该芯轴驱动装置325之输出端与芯轴3212上端相连，该芯轴驱动装置325为气缸。针对每个芯轴3212分别设置芯轴驱动装置325，主要是为了保证每个芯轴3212都能够完全抵压于铁芯上(采用一个芯轴驱动装置无法保证每个芯轴都能抵压到铁芯上)。
55.该绕线机构30的工作原理如下：线材牵引过来后，线材端部(由上述折线块2424折弯的线材端部进入到铁芯放置座314之嵌置槽 3141中)由锁线组件315锁固于铁芯放置座
314侧壁，从动轴升降装置323驱动从动轴321靠近铁芯，芯轴驱动装置325驱动芯轴3212 向下伸出抵紧于铁芯上部；主动轴驱动装置313驱动主动轴311转动开始绕线操作，每绕一圈，压线组件316将对绕于铁芯上的线材两侧进行挤压，以保证线材缠绕更加紧实；绕线完毕后，拨杆3171将向上伸出，随着主动轴311的转动，线材尾端在拨杆3171的阻挡下于铁芯中部位置折弯，处于和线材首端相一致的平面上；此时，锁线组件315松开线材首端，铁芯可由铁芯放置座314上取下。
56.该扁线双工位绕线机的绕线方法，包括如下步骤：
57.s1、将待绕线的铁芯放置于主动轴端；线材依次经导线轮组、夹线组件、剥漆装置和线嘴穿出；
58.s2、xyz驱动装置驱动线嘴向前牵拉线材，牵拉线材至预定距离后，夹线组件将线材夹住，剥漆组件对线材端部各个侧面进行剥漆操作；
59.s3、剥漆后的线材继续向前移动至主动轴上并固定，从动轴下降抵于铁芯上，主动轴转动带动铁芯和从动轴一起转动，线材被缠绕于铁芯上；
60.s4、绕线完毕后，剪线装置将线材剪断，绕完线的铁芯可由主动轴上取下。
61.本发明的设计重点在于，通过将导线剥漆剪线机构和绕线机构相互配合形成针对扁线绕线的双工位绕线机，该绕线机实现了线材的自动进线、剥漆、绕线、固线及剪线操作，提高了铁芯绕制扁线的效率，节省了大量的人工劳动，加快了生产效率，降低了生产成本。
62.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。