一种六轴针式绕线设备的制作方法

1.本发明涉及绕线机技术领域，特别涉及一种六轴针式绕线设备。


背景技术：

2.绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器，如电器产品大多需要用漆包线绕制成电感线圈。绕线机可分为平线机，环型绕线机，以及飞叉型绕线机等等。现有技术中的绕线机大多数只有绕线功能，功能单一，即使具有多个工位的，布局也十分不合理，使整台设备变得十分臃肿巨大，不便于出厂运输。而且在绕线时，一般通过三轴移动装置带动绕线导针将线圈绕制在线圈骨架上，但是一般的三轴移动装置在移动时会带动多个电机一起运动，如x轴移动时会带动y轴模组和z轴模组中的组件一起移动等等，导致移动的整体重量很重，使得整体移动速度慢。如果想要提高移动速度就要提高电机的功率，使用高功率的电机必然会更重，移动时带动电机一起运动，也会使一部分力作用在带动电机上，难以实现高速移动，绕线效率低，高速移动也难以保证绕线的稳定。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种六轴针式绕线设备，以解决上述技术问题。
4.一种六轴针式绕线设备，包括一个机台，一个设置在所述机台上的定位机构，一个设置在所述机台一侧的放料机构，一个设置在所述机台上的上下料机构，一个设置在所述机台上的剪线夹线机构，以及一个设置在所述机台上的绕线机构。所述定位机构包括一个设置在所述机台上的直线滑动装置，一个滑动设置在所述直线滑动装置上的滑动支架，多个转动设置在所述滑动支架上的载具轴，以及一个设置在所述滑动支架上的卡接组件。所述载具轴两端分别与所述滑动支架转动连接。所述卡接组件包括多个设置在所述载具轴上的卡接盘，一个滑动设置在所述滑动支架上的卡接块，至少一个驱动所述卡接块滑动的驱动气缸，以及多个设置在所述卡接块上的卡接手指。所述卡接盘套设在所述载具轴靠近所述卡接块的一端，在所述卡接盘的弧形边缘上间隔设置有三个卡接口。在绕制起线和尾线时，所述载具轴转动，使引脚朝上并且所述卡接手指卡入位于一侧的所述卡接口中。在绕线时，所述卡接手指卡入位于中间的所述卡接口中，所述放料机构用于放置线圈骨架，所述上下料机构用于运输线圈骨架。所述绕线机构包括一个基板，两个设置在所述基板上的两轴移动组件，以及一个设置在所述两轴移动组件上的绕线组件，所述两轴移动组件包括一个设置在所述基板上的旋转电机，一个设置在所述基板上的第一滑轨装置，一个滑动设置在所述第一滑轨装置上的第二滑轨装置，一个转动设置在所述基板上的转动轮，以及一个套设在所述转动轮和所述第二电机上的皮带。所述第二滑轨装置两端分别与两个所述第一滑轨装置滑动连接，所述第二滑轨装置的延伸方向垂直于所述第一滑轨装置，所述转动轮通过所述皮带与所述旋转电机的输出端连接，所述皮带与所述第二滑轨装置连接，以及带动所述第二滑轨装置沿所述第一滑轨装置移动。两个所述两轴移动组件的设置方向相互垂直，所述绕线组件与两个所述两轴移动组件的第二滑轨装置滑动连接。
5.进一步地，所述放料机构包括一个位于所述机台一侧的基座，两个设置在所述基座上的抽拉组件，以及一个设置在所述基座上的放料板，两个所述抽拉组件包括两个第一滑轨滑块装置，一个滑动设置在第一滑轨滑块装置上的放料滑板，以及一个设置在所述放料滑板一侧的把手，所述放料板和所述放料滑板阵列设置有多个定位销。
6.进一步地，所述上下料机构包括一个设置在所述机台上的第一夹料组件，以及一个设置在所述第一夹料组件上的第二夹料组件。
7.进一步地，所述第一夹料组件包括矩形框架，一个滑动设置在所述矩形框架上的上下料滑板，一个设置在所述矩形框架上的皮带输送装置，一个设置在所述上下料滑板上的垂直移动装置，一个设置在所述垂直移动装置上的安装板，以及多个间隔设置在所述安装板上的夹持气缸。所述矩形框架设置固定在所述机台上且位于所述定位机构和所述放料机构的上方，所述上下料滑板两端分别与所述矩形框架滑动连接，所述皮带输送装置位于所述矩形框架的内侧且与所述上下料滑板连接。
8.进一步地，所述第二夹料组件的结构与所述第一夹料组件的结构相同，但高度高于所述第一夹料组件且一端位于所述放料机构的上方。
9.进一步地，所述剪线夹线机构包括一个设置在所述机台上的剪线支架，一个设置在所述剪线支架上的双向移动组件，一个设置在所述双向移动组件上的剪线夹线安装板，多个间隔设置在所述剪线夹线安装板上的剪线气缸，多个间隔设置在所述剪线夹线安装板上的手指气缸，两个分别设置在所述剪线支架上的控制箱，以及多个设置在所述控制箱上的控制按钮。
10.进一步地，所述剪线支架位于所述定位机构的移动方向上，所述剪线气缸和所述手指气缸呈一条直线排列设置，所述手指气缸位于所述剪线气缸一侧。
11.进一步地，所述绕线机构还包括两个设置在所述基板上的丝杆垂直移动组件，两个设置在所述机台上的支撑组件，两个所述支撑组件位于所述基板两侧并包括一个固定设置在所述机台上的固定座，两个滑动设置在所述固定座上的导向轴，两个滑动设置在所述固定座上的连杆，以及两个固定设置在所述机台上且分别与所述连杆连接的气缸。
12.进一步地，所述丝杆垂直移动组件的输出端穿过所述基板插设在所述固定座中，所述连杆一端与所述基板连接，另一端与所述气缸连接，所述气缸始终提供朝向所述基板的力，与所述丝杆垂直移动组件合力进行z轴运动。
13.进一步地，所述绕线组件包括一个滑动设置在所述第二滑轨装置上的绕线架，以及多个间隔设置在所述绕线架上的导针，所述导针呈一条直线排列设置，相邻的所述导针之间的间隔距离相同。
14.与现有技术相比，本实用新型提供的六轴针式绕线设备在绕线引脚和线圈时，所述载具轴可以进行翻转并通过所述卡接盘与所述卡接手指相互卡接来固定，从而在绕制引脚和线圈时能进一步固定所述载具轴，防止线圈骨架晃动，而影响绕线质量。所述支撑组件的连杆一端与所述气缸连接，另一端与所述基板连接，所述气缸始终提供朝向所述基板即向上的力，从而可以与所述丝杆垂直移动组件合力进行z轴运动，以提高z轴运动的速度和稳定性。所述两轴移动组件的所述第二滑轨装置两端分别与两个所述第一滑轨装置滑动连接，所述第二滑轨装置滑动设置有所述绕线组件，从而提供两种方向的移动。而且两个所述两轴移动组件的设置方向相互垂直，使两个所述两轴移动组件的移动方向不同，能给所述
绕线组件提供多种方向的移动，以实现绕线动作的快速平稳的移动。两个所述两轴移动组件也能支持所述旋转电机大功率所带来的更高的转速，使得所述绕线组件的能进行更快的绕线运动。整个绕线、剪线、搬运线圈骨架的过程自动完成，实现了自动绕线。
附图说明
15.图1为本发明提供的一种六轴针式绕线设备的结构示意图。
16.图2为图1的六轴针式绕线设备所具有的定位机构的结构示意图。
17.图3为图2的六轴针式绕线设备所具有的定位机构a处的放大示意图。
18.图4为图1的六轴针式绕线设备所具有的放料机构的结构示意图。
19.图5为图1的六轴针式绕线设备所具有的上下料机构的结构示意图。
20.图6为图1的六轴针式绕线设备所具有的第一加料组件的结构示意图。
21.图7为图1的六轴针式绕线设备所具有的剪线夹线机构的结构示意图。
22.图8为图1的六轴针式绕线设备所具有的绕线机构的结构示意图。
23.图9为图1的六轴针式绕线设备所具有的绕线机构去除固定座的结构示意图。
24.图10为图1的六轴针式绕线设备所具有的绕线机构另一个角度的结构示意图。
25.图11为图1的六轴针式绕线设备所要绕制的线圈骨架的结构示意图。
具体实施方式
26.以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
27.如图1至图11所示，其为本发明提供的六轴针式绕线设备的结构示意图。所述六轴针式绕线设备包括一个机台10，一个设置在所述机台10上的定位机构20，一个设置在所述机台10一侧的放料机构30，一个设置在所述机台10上的上下料机构40，一个设置在所述机台10上的剪线夹线机构50，以及一个设置在所述机台10上的绕线机构60。可以想到的是，所述六轴针式绕线设备还包括其他的一些功能模块，如三轴移动机构，以及张力调节装置等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
28.所述机台10用于设置上述各个功能组件。因此所述机台10设置有多种功能结构，如螺钉、螺栓、通孔等等来完成上述功能模块的安装与组装，其可以根据实际需要而设置，在此不再一一详细说明。
29.所述定位机构20包括一个设置在所述机台10上的直线滑动装置21，一个设置在所述直线滑动装置21上的滑动支架22，多个转动设置在所述滑动支架22上的载具轴23，以及一个设置在所述滑动支架22上的卡接组件24。
30.所述定位机构20用于放置需要绕制的线圈骨架。所述直线滑动装置21用于带动所述滑动支架22在机台10上移动，以使装着线圈骨架的所述载具轴23移动不同的工作机构上，对线圈骨架进行上下料和绕线等工序。所述直线滑动装置21由滑轨、滑块、丝杆电机、以及丝杆等组件组成，其应当为现有技术，在此不再赘述。
31.所述滑动支架22呈槽型结构，以容纳多个所述载具轴23。
32.所述载具轴23两端分别与所述滑动支架22转动连接，并用于防止线圈骨架，所述载具轴23还应当设有卡接结构来固定线圈骨架，如销轴或磁吸装置。
33.多个所述载具轴23通过皮带相互连接，且由电机带动其转动，从而带动线圈骨架翻转，在绕制侧面引脚时需要将线圈骨架的载具翻转90度。
34.所述卡接组件24包括多个设置在所述载具轴23上的卡接盘241，一个滑动设置在所述所述滑动支架22上的卡接块242，至少一个驱动所述卡接块242滑动的驱动气缸243，以及多个设置在所述卡接块242上的卡接手指244。
35.所述卡接盘241套设在所述载具轴23靠近所述卡接块242的一端，所述卡接盘241呈半圆形结构并随所述载具轴23一起转动，在所述卡接盘241的弧形边缘上间隔设置有三个卡接口245。多个所述卡接手指244相互间隔设置且位于所述卡接块242靠近所述卡接盘241的一侧。所述卡接手指244的数量与所述载具轴23的数量相同且位置相互对应，每一个所述卡接盘241对应一个所述卡接手指244。所述驱动气缸243带动所述卡接块242滑动且所述卡接块242的滑动方向靠近或远离所述卡接盘241，从而使所述卡接手指244插入所述卡接口245中，以固定所述载具轴23。位于中间位置的卡接口245，用于在线圈骨架绕制时与所述卡接手指244配合进行卡接，从而在绕线时固定所述载具轴23。而位于两侧的所述卡接口245用于在所述卡接手指244翻转后与所述卡接手指244配合进行卡接，从而在所述载具轴23翻转绕制引脚时也能固定所述载具轴23防止其转动，提高绕线的稳定性。
36.所述放料机构30包括一个位于所述机台10一侧的基座31，两个设置在所述基座31上的抽拉组件32，以及一个设置在所述基座31上的放料板33。
37.两个所述抽拉组件32包括两个第一滑轨滑块装置321，一个滑动设置在第一滑轨滑块装置321上的放料滑板322，以及一个设置在所述放料滑板322一侧的把手323。通过拿住所述把手323并沿所述第一滑轨滑块装置321的方向移动，使所述放料滑板322在所述第一滑轨滑块装置321上滑动，从而侧拉开所述放料滑板322。由于为了节约空间，所述放料机构30位于所述上下料机构40的下方，因此空间比较小，人工在放料时不方便，因此将所述放料滑板322从侧边拉开，使所述放料滑板322伸出所述基座31，增加空间便于放置没有绕线的线圈骨架。所述放料板33用于放置完成绕线的线圈骨架，所述放料板33和所述放料滑板322阵列设置有多个定位销34，所述定位销34用于固定放置在上面的线圈骨架。
38.所述上下料机构40包括一个设置在所述机台10上的第一夹料组件41，以及一个设置在所述第一夹料组件41上的第二夹料组件42。
39.所述第一夹料组件41包括矩形框架411，一个滑动设置在所述矩形框架412上的上下料滑板412，一个设置在所述矩形框架412上的皮带输送装置413，一个设置在所述上下料滑板412上的垂直移动装置414，一个设置在所述垂直移动装置414上的安装板415，以及多个间隔设置在所述安装板415上的夹持气缸416。所述矩形框架411设置固定在所述机台10上且位于所述定位机构20和所述放料机构30的上方，从而通过所述第一夹料组件41来搬运线圈骨架，进行上下料移动。所述上下料滑板412两端分别与所述矩形框架411滑动连接。所述皮带输送装置413由电机，转动轮，以及套设在电机和转动轮上的皮带组成，通过电机转动带动皮带传动，其应当为现有技术，在此不再赘述。所述皮带输送装置413位于所述矩形框架411的内侧且与所述上下料滑板412连接，从而带动所述上下料滑板412往复滑动，以运输线圈骨架。所述垂直移动装置414为丝杆移动装置，其移动方向为重力方向即上下移动，从而带动夹持气缸416上下移动，夹起或放下线圈骨架。所述夹持气缸416在本实施例中为有六个，可以同时搬运六个线圈骨架。为了更好的夹住线圈骨架，所述夹持气缸416的两个
输出端上分别设有夹板417，并通过所述夹持气缸416带动两个所述夹板247相互靠近或远离。
40.所述第二夹料组件42的结构与所述第一夹料组件41的结构相同，但高度高于所述第一夹料组件41且一端位于所述放料机构30的上方，从而避免相互干涉。
41.在工作时，所述第一夹料组件41和所述第二夹料组件42相互交错放置线圈骨架，使得在第一夹料组件41从所述放料机构30上夹取新的线圈骨架时，所述第二夹料组件42可以移动到所述定位机构20上将完成绕线的线圈骨架拿走，然后移动到所述放料板33上并将完成绕线的线圈骨架放置到所述放料板33上。在所述第二夹料组件42夹放完成绕线的线圈骨架的同时，所述第一夹料组件41可以马上将新的线圈骨架后放置到所述定位机构20上，相较于一个夹料组件来回上下料，提高了上下料速度，使绕线工作效率更高。
42.所述剪线夹线机构50包括一个设置在所述机台10上的剪线支架51，一个设置在所述剪线支架51上的双向移动组件52，一个设置在所述双向移动组件52上的剪线夹线安装板53，多个间隔设置在所述剪线夹线安装板53上的剪线气缸54，多个间隔设置在所述剪线夹线安装板53上的手指气缸55，两个分别设置在所述剪线支架51上的控制箱56，以及多个设置在所述控制箱56上的控制按钮57。
43.所述剪线支架51位于所述定位机构20的移动方向上，并用于设置所述剪线夹线机构50的其他组件，因此在需要剪线和夹线时，所述定位机构20会移动到所述剪线支架51下方并通过所述剪线气缸54和所述手指气缸55进行剪线和夹线。所述双向移动组件52用于带动所述剪线夹线安装板53上下和水平移动，从而来调整手指气缸55和剪线气缸54的位置。所述剪线气缸54和所述手指气缸55呈一条直线排列设置，在本实施中，所述剪线气缸54和所述手指气缸55分别设有六个。所述手指气缸55位于所述剪线气缸54一侧，所述剪线气缸54用于剪线，所述手指气缸55用于夹线，从而相互配合来夹取导线绕制起线端或在绕制完成后将尾线端的多余的导线剪断。所述控制按钮57的数量与所述剪线气缸54的数量相同，在本实施中设有六个，每一个所述控制箱56上设置有三个。所述控制箱56与多个所述剪线气缸54的分别通过电线连接，每一个所述控制按钮57单独控制一个所述剪线气缸54的启动或关闭，从而实现每一个所述剪线气缸54的单独控制，使剪线控制更好控制。
44.所述绕线机构60包括一个基板61，两个设置在所述基板61上的丝杆垂直移动组件62，两个设置在所述机台10上的支撑组件63，以及两个设置在所述基板61上的两轴移动组件64，一个设置在所述两轴移动组件64上的绕线组件65。
45.所述基板61用于承载上述的各个功能模块，所述丝杆垂直移动组件62的输出端穿过所述基板61插设在所述支撑组件63中，并用于带动所述基板61垂直移动。
46.两个所述支撑组件63位于所述基板61两侧，并包括一个固定设置在所述机台10上的固定座631，两个滑动设置在所述固定座631上的导向轴632，两个滑动设置在所述固定座631上的连杆633，以及两个固定设置在所述机台10上且分别与所述连杆633连接的气缸634。
47.所述导向轴632一端与所述基板61连接，另一端通过连接件与其他所述导向轴632的一端连接，所述导向轴632位于所述基板61的四个角上，所述导向轴632用于在所述基板61进行z轴移动时，起到导向和支撑作用，提高支撑能力。所述连杆633位于两个所述导向轴632之间，所述连杆633一端与所述基板61连接，另一端与所述气缸634连接，所述连杆633的
中心轴垂直于所述基板61。所述气缸634的移动方向平行所述连杆633的中心轴，并始终提供朝向所述基板61即向上的力。为了提高所述两轴移动组件64的移动速度，下述的旋转电机641会采用高功率电机，高功率电机其重量必然会更重，因此在进行所述丝杆垂直移动组件62进行z轴移动时，所述气缸634可以提供一个朝向所述基板61即向上的力的抬起所述基板61和两轴移动组件64，从而与所述丝杆垂直移动组件62合力进行z轴运动，以提高z轴运动的速度和稳定性。可以想到的是，为了支持所述连杆633和所述导向轴632滑动，所述固定座631与所述连杆633和所述导向轴632之间还应当设有滑套来支撑滑动运动。
48.所述两轴移动组件64包括一个设置在所述基板61上的旋转电机641，一个设置在所述基板61上的第一滑轨装置642，一个滑动设置在所述第一滑轨装置642上的第二滑轨装置643，一个转动设置在所述基板61上的转动轮644，以及一个套设在所述转动轮644和所述第二电机33上的皮带645。
49.所述旋转电机641的输出端穿过所述基板61与所述转动轮644平齐，两个所述第一滑轨装置642相互间隔设置，所述第二滑轨装置643两端分别与两个所述第一滑轨装置642滑动连接，所述第二滑轨装置643的延伸方向垂直于所述第一滑轨装置642，所述第二滑轨装置643用于滑动设置所述绕线组件65，使所述绕线组件65即能沿所述第二滑轨装置643滑动，又能通过所述第一滑轨装置642滑动，从而使所述绕线组件65提供两种方向的移动，以实现绕线动作的圆周移动。所述转动轮644位于两个所述第一滑轨装置642之间，并通过所述皮带645与所述旋转电机641的输出端连接，通过所述旋转电机641转动来带动所述皮带645转动。所述皮带645与所述第二滑轨装置643连接，从而通过所述皮带645带动所述第二滑轨装置643和所述绕线组件65沿所述第一滑轨装置642移动。所述绕线组件65沿所述第二滑轨装置643的移动通过另一个所述两轴移动组件64来带动。
50.两个所述两轴移动组件64的设置方向相互垂直，即其中一个所述两轴移动组件64的所述第一滑轨装置642垂直于另一个所述两轴移动组件64的所述第一滑轨装置642，从而使两个所述两轴移动组件64的移动方向不同，能给所述绕线组件65提供多种方向的移动，以实现绕线动作的快速平稳的移动。两个所述两轴移动组件64也能支持所述旋转电机641大功率所带来的更高的转速，使得所述绕线组件50的能进行更快的绕线运动，实现一千rpm每分钟的转动。
51.所述绕线组件65包括一个滑动设置在所述第二滑轨装置643上的绕线架651，以及多个间隔设置在所述绕线架651上的导针652。
52.所述绕线架651呈t字形结构，所述绕线架651与两个所述两轴移动组件64的第二滑轨装置643滑动连接，从而在两个所述旋转电机641的驱动下做绕线运动，所述导针652呈一条直线排列设置，相邻的所述导针652之间的间隔距离相同。所述导针652用于穿设导线，当所述绕线架651带动所述导针652转动，所述导针652能将导线绕设在线圈骨架上。
53.在绕线时，导线穿过外部张力装置后在穿过所述导针652被所述手指气缸55夹住，准备绕线。先人工将两个所述抽拉组件32拉开，然后将多个线圈骨架100放置在所述放料滑板322上与所述定位销34连接，并推回复位，在本实施中可以一次绕制六个线圈骨架。所述第一夹料组件41移动到所述放料滑板322上方抓取后，放置到所述载具轴23上并通过磁吸装置固定住线圈骨架100。所述载具轴23转动90度，使引脚朝上并且将所述卡接手指244卡入所述卡接口245中，使得所述卡接盘241无法转动，进一步固定所述载具轴23。所述两轴移
动组件64带动所述绕线组件65圆周运动将绕线绕制在所述绕线骨架100侧面的引脚上，所述手指气缸55松开导线，从而完成起线端的绕制。
54.完成起线端的绕制后，所述卡接手指244退出所述卡接口245中，所述载具轴23复位，所述卡接手指244卡入中间的所述卡接口245中重新固定所述载具轴23。然后所述两轴移动组件64和所述丝杆垂直移动组件62带动所述绕线组件65三轴移动，将导线依次绕设在所述线圈骨架100的多个绕线柱上，多个绕线柱的切换通过直线滑动装置21的移动来实现。接着所述卡接手指244退出所述卡接口245中，所述载具轴23转动90度使引脚朝上，所述卡接手指244卡入位于侧面的所述卡接口245中重新固定所述载具轴23。所述绕线组件65将导线绕制在引脚上，完成尾线的绕制。然后所述手指气缸55夹住导线，所述剪线气缸54剪断导线，完成绕制。完成绕制后所述第二夹料组件42将完成的绕制的线圈骨架100拿走，所述第一夹料组件41将空的线圈骨架100重新放置在所述载具轴23上，由于在剪线时所述手指气缸55已经夹住导线，因此重复上述步骤就能直接进行绕线。
55.与现有技术相比，本实用新型提供的六轴针式绕线设备在绕线引脚和线圈时，所述载具轴23可以进行翻转并通过所述卡接盘241与所述卡接手指244相互卡接来固定，从而在绕制引脚和线圈时能进一步固定所述载具轴23，防止线圈骨架晃动，而影响绕线质量。所述支撑组件63的连杆633一端与所述气缸634连接，另一端与所述基板61连接，所述气缸634始终提供朝向所述基板61即向上的力，从而可以与所述丝杆垂直移动组件62合力进行z轴运动，以提高z轴运动的速度和稳定性。所述两轴移动组件64的所述第二滑轨装置643两端分别与两个所述第一滑轨装置642滑动连接，所述第二滑轨装置643滑动设置有所述绕线组件65，从而提供两种方向的移动。而且两个所述两轴移动组件64的设置方向相互垂直，使两个所述两轴移动组件64的移动方向不同，能给所述绕线组件65提供多种方向的移动，以实现绕线动作的快速平稳的移动。两个所述两轴移动组件64也能支持所述旋转电机641大功率所带来的更高的转速，使得所述绕线组件50的能进行更快的绕线运动。整个绕线、剪线、搬运线圈骨架的过程自动完成，实现了自动绕线。
56.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。