用于大工件的绕线设备的制作方法

1.本发明涉及铁芯绕线领域，具体涉及一种用于大工件的绕线设备。


背景技术：

2.目前，电机铁芯上的线圈绕制一般是在绕线机上进行。然而由于铁芯结构不规则，故在对应不同的铁芯时需要不同的夹具进行固定，更换夹具步骤繁琐，还需同时更换相应的托盘夹具，影响生产进度。
3.现有的绕线机均为半自动化，需要操作人员手动将铁芯放置在定位座上，然后手动将铜线拉出并与铁芯配合，绕制完成后，手动将成品取出。该过程中全程需要操作人员手动操作，加工效率较低，而且具有一定的危险。
4.基于上述情况，本发明提出了一种用于大工件的绕线设备，可有效解决以上问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于大工件的绕线设备。本发明的用于大工件的绕线设备，通过出线结构和绕线结构的配合，实现对铁芯的绕线，通过第一三维工作台，带动出线组件对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙；通过第二三维工作台带动上料结构移动，实现共通治具上料和下料的功能，提高上下料的效率，保证较好的绕线效率；通过张力结构，起到张紧铜线的功能，确保绕在铁芯上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种用于大工件的绕线设备，包括安装在底板上的出线结构、绕线结构、第一三维工作台、第二三维工作台、上料结构和张力结构；所述出线结构包括安装在所述第一三维工作台上的安装板；所述安装板上设有出线组件；
8.所述绕线结构包括对应所述出线组件设置的旋转底座和架设在所述旋转底座上方的绕线安装架；所述绕线安装架上对应所述旋转底座均设有下压单元；所述下压单元的底端连接有上治具；所述旋转底座的顶端设有共通治具；所述共通治具的顶端设有下治具；所述上治具和下治具之间设有铁芯；
9.所述上料结构安装在所述第二三维工作台上，所述上料结构包括上料组件和用于安装所述上料组件的上料安装板；所述上料组件包括固定在所述第二三维工作台上的上料治具和固定在所述上料治具上的夹紧组件。
10.本发明通过所述出线结构和绕线结构的配合，实现对所述铁芯的绕线，通过所述第一三维工作台，带动所述出线组件对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙；通过所述第二三维工作台带动所述上料结构移动，实现共通治具上料和下料的功能，提高上下料的效率，保证较好的绕线效率；通过所述张力结构，起到张紧铜线的功能，确保绕在所述铁芯上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。
11.优选的，所述第一三维工作台包括多个嵌设在所述底板上的第一升降气缸，多个所述第一升降气缸的顶端均通过第一升降板连接；所述第一升降板上的四个角处均设有升降柱；四个所述升降柱的顶端贯穿所述底板向上延伸，四个所述升降柱的顶部通过第二升降板连接；所述第二升降板上设有第一x向移动组件；在所述第一x向移动组件上连接有第一移动板；所述第一移动板上设有第一y向移动组件；所述安装板连接在所述第一y向移动组件上。
12.优选的，所述第一x向移动组件包括固定在所述第一升降板上的第一x向滚珠丝杆；所述第一x向滚珠丝杆连接有第一x向移动块；所述第一移动板固定在所述第一x向移动块上；所述第一y向移动组件包括固定在所述第一移动板上的第一y向滚珠丝杆；所述第一y向滚珠丝杆连接有第一y向移动块；所述安装板固定在所述第一y向移动块上：
13.所述第一x向滚珠丝杆的两侧均设有第一x向导轨；所述第一x向导轨可滑动连接有多个第一x向滑块；所述第一x向滑块均与所述第一移动板固定连接；所述第一y向滚珠丝杆的两侧均设有第一y向导轨；所述第一y向导轨可滑动连接有多个第一y向滑块；所述第一y向滑块均与所述安装板固定连接。
14.优选的，所述出线组件包括多个共线设置的导线轮和导线管；所述安装板上对应每个所述出线组件还设有切线组件；所述切线组件包括通过气缸固定架固定安装在所述安装板上的切线气缸；所述切线气缸的输出杆端部设有剪线钳。
15.优选的，所述上治具的顶部设有用于与所述下压单元连接的连接柱；所述上治具的两端设有用于固定所述铁芯的卡块；所述下治具的顶部设有用于嵌设所述铁芯的安装槽；所述下治具的侧面设有始线拉紧孔；
16.所述共通治具的底端设有用于与所述旋转底座连接的传动柱；所述共通治具的两侧均设有凹槽。
17.优选的，所述旋转底座包括安装套筒和嵌设在所述安装套筒中的旋转轴；所述旋转轴的顶端与所述共通治具连接；所述旋转轴的底端贯穿所述底板向下延伸；所述底板上还设有旋转电机；所述旋转电机的输出轴与旋转轴传动连接。
18.优选的，所述上料治具的一端固定在所述上料安装板上，另一端开设有两个用于嵌设所述共通治具的上料凹槽；且在所述上料凹槽的端部设有v型口；每个所述上料凹槽上均设有一个夹紧组件；
19.所述夹紧组件包括夹紧安装块；所述夹紧安装块的两侧均设有夹紧凹槽，所述夹紧凹槽内可转动连接有夹紧杆；所述夹紧杆的中部与所述夹紧安装块可转动连接；所述夹紧杆前端的内侧设有夹紧块；两个所述夹紧杆的后端通过夹紧弹簧连接；所述夹紧安装块内还设有用于嵌设所述夹紧弹簧的夹紧通孔。
20.优选的，所述第二三维工作台包括两组固定在所述底板上的工作台安装架，每组所述工作台安装架均设有第二y向移动组件；两个所述第二y向移动组件通过第二移动板连接；所述第二移动板的底部设有多个第二升降气缸；所述第二升降气缸的驱动杆贯穿所述第二移动板向上延伸，所述第二升降气缸驱动杆的端部通过第三升降板连接；所述第三升降板上固定有x向移动气缸；所述第三升降板的侧面还固定有第二x向导轨；所述第二x向导轨上设有多个第二x向滑块；所述上料安装板固定连接在多个所述第二x向滑块上；所述上料安装板还与所述x向移动气缸的驱动杆传动连接；
21.所述第三升降板底面的两端均设有上料导向杆；所述上料导向杆贯穿所述第二移动板向下延伸；所述上料导向杆的底端通过第四升降板连接。
22.优选的，所述第二y向移动组件包括第二y向滚珠丝杆；所述第二y向滚珠丝杆上连接有第二y向移动块；所述第二移动板与第二y向移动块固定连接；其中一个所述第二y向滚珠丝杆的下方设有上料电机；所述上料电机与所述第二y向滚珠丝杆之间通过带轮组件传动连接；
23.所述工作台安装架上还安装有第二y向导轨；所述第二y向导轨上连接有第二y向滑块；所述第二y向滑块与第二移动板固定连接。
24.本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
25.本发明的用于大工件的绕线设备，通过出线结构和绕线结构的配合，实现对铁芯的绕线，通过第一三维工作台，带动出线组件对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙；通过第二三维工作台带动上料结构移动，实现共通治具上料和下料的功能，提高上下料的效率，保证较好的绕线效率；通过张力结构，起到张紧铜线的功能，确保绕在铁芯上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明另一角度的结构示意图；
28.图3为本发明所述出线结构和第一三维工作台的结构示意图；
29.图4为本发明所述绕线结构的结构示意图；
30.图5为本发明所述上料结构和第二三维工作台的结构示意图；
31.图6为本发明所述上料结构和第二三维工作台的正视结构示意图；
32.图7为本发明所述上料治具和夹紧组件的结构示意图。
具体实施方式
33.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
34.实施例1：
35.如图1至7所示，一种用于大工件的绕线设备，包括安装在底板上的出线结构1、绕线结构2、第一三维工作台3、第二三维工作台4、上料结构和张力结构6；所述出线结构1包括安装在所述第一三维工作台3上的安装板11；所述安装板11上设有出线组件12；
36.所述绕线结构2包括对应所述出线组件12设置的旋转底座21和架设在所述旋转底座21上方的绕线安装架22；所述绕线安装架22上对应所述旋转底座21均设有下压单元23；所述下压单元23的底端连接有上治具24；所述旋转底座21的顶端设有共通治具25；所述共通治具25的顶端设有下治具26；所述上治具24和下治具26之间设有铁芯9；
37.所述上料结构安装在所述第二三维工作台4上，所述上料结构包括上料组件5和用于安装所述上料组件5的上料安装板53；所述上料组件5包括固定在所述第二三维工作台4上的上料治具51和固定在所述上料治具51上的夹紧组件52。
38.本发明通过所述出线结构1和绕线结构2的配合，实现对所述铁芯9的绕线，通过所述第一三维工作台4，带动所述出线组件12对铜线的位置进行调整，确保较好的缠绕效果，提高缠绕效率，保证每一圈铜线之间没有较大的间隙；通过所述第二三维工作台4带动所述上料结构移动，实现共通治具上料和下料的功能，提高上下料的效率，保证较好的绕线效率；通过所述张力结构6，起到张紧铜线的功能，确保绕在所述铁芯9上的铜线不是松垮的，保证较好的绕线效果。
39.所述上治具24和下治具25采用可拆卸的方式分别连接在所述下压单元23和共通治具25上，可以通过只更换所述上治具24和下治具25实现对不同规格的铁芯9进行固定绕线，扩大适用范围，提高绕线效率。
40.通过所述夹紧组件52，将共通治具固定在所述上料结构上，确保共通治具在跟随所述上料结构移动的同时铁芯不会从所述上料结构上脱落，确保上料和下料过程中的稳定性，保证较好的上下料效果。
41.进一步地，在另一个实施例中，所述第一三维工作台3包括多个嵌设在所述底板上的第一升降气缸31，多个所述第一升降气缸31的顶端均通过第一升降板32连接；所述第一升降板32上的四个角处均设有升降柱321；四个所述升降柱321的顶端贯穿所述底板向上延伸，四个所述升降柱321的顶部通过第二升降板322连接；所述第二升降板322上设有第一x向移动组件33；在所述第一x向移动组件33上连接有第一移动板34；所述第一移动板34上设有第一y向移动组件35；所述安装板11连接在所述第一y向移动组件35上。
42.通过所述第一升降气缸31、第一x向移动组件33和第一y向移动组件35，实现所述安装板11的自由移动，确保所述安装板11可以在指定范围内到达任意位置，保证较好的缠绕效果。
43.进一步地，在另一个实施例中，所述第一x向移动组件33包括固定在所述第一升降板32上的第一x向滚珠丝杆331；所述第一x向滚珠丝杆331连接有第一x向移动块；所述第一移动板34固定在所述第一x向移动块上；所述第一y向移动组件35包括固定在所述第一移动板34上的第一y向滚珠丝杆351；所述第一y向滚珠丝杆351连接有第一y向移动块；所述安装板11固定在所述第一y向移动块上：
44.采用所述第一x向滚珠丝杆331和第一x向移动块作为所述第一x向移动组件33的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定；采用所述第一y向滚珠丝杆351和第一y向移动块作为所述第一y向移动组35的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定。
45.所述第一x向滚珠丝杆331的两侧均设有第一x向导轨333；所述第一x向导轨333可滑动连接有多个第一x向滑块；所述第一x向滑块均与所述第一移动板34固定连接；所述第一y向滚珠丝杆351的两侧均设有第一y向导轨353；所述第一y向导轨353可滑动连接有多个第一y向滑块；所述第一y向滑块均与所述安装板11固定连接。
46.通过在所述第一x向滚珠丝杆331的两侧设置第一x向导轨333，降低所述第一移动板34对所述第一x向滚珠丝杆331的负荷，提高所述第一移动板34移动时的稳定性，保证较
好的缠绕效果；通过在所述第一y向滚珠丝杆351的两侧设置第一y向导轨353，降低所述安装板11对所述第一y向滚珠丝杆351的负荷，提高所述安装板11移动时的稳定性，保证较好的缠绕效果。
47.进一步地，在另一个实施例中，所述出线组件12包括多个共线设置的导线轮121和导线管122；所述安装板上对应每个所述出线组件12还设有切线组件13；所述切线组件13包括通过气缸固定架131固定安装在所述安装板11上的切线气缸132；所述切线气缸132的输出杆端部设有剪线钳133。
48.通过所述导线轮121和导线管122对铜线起到引导作用，保证较好的缠绕效果。
49.进一步地，在另一个实施例中，所述上治具24的顶部设有用于与所述下压单元23连接的连接柱；所述上治具24的两端设有用于固定所述铁芯9的卡块242；所述下治具26的顶部设有用于嵌设所述铁芯9的安装槽；所述下治具26的侧面设有始线拉紧孔262；
50.通过所述卡块242和安装槽261的配合，更好的将所述铁芯9限定在上治具24和下治具26之间，使所述铁芯9与上治具24和下治具26同步旋转；通过所述始线拉紧孔262，可以更好的拉紧铜线，确保较好的缠绕效果。
51.所述共通治具25的底端设有用于与所述旋转底座21连接的传动柱；所述共通治具25的两侧均设有凹槽252。
52.通过所述共通治具25，连接所述旋转底座21和下治具，保证较好的旋转效果；而且通过所述共通治具25，可以进行多种规格的所述下治具26的更换，扩大适用范围。
53.进一步地，在另一个实施例中，所述旋转底座21包括安装套筒211和嵌设在所述安装套筒211中的旋转轴212；所述旋转轴212的顶端与所述共通治具25连接；所述旋转轴212的底端贯穿所述底板向下延伸；所述底板上还设有旋转电机215；所述旋转电机215的输出轴与旋转轴212传动连接。
54.进一步地，在另一个实施例中，所述上料治具51的一端固定在所述上料安装板53上，另一端开设有两个用于嵌设所述共通治具25的上料凹槽511；且在所述上料凹槽511的端部设有v型口；每个所述上料凹槽511上均设有一个夹紧组件52；
55.通过所述v型口，为所述共通治具嵌入所述上料凹槽511起到导向的作用，保证较好的嵌入效果。
56.所述夹紧组件52包括夹紧安装块521；所述夹紧安装块521的两侧均设有夹紧凹槽，所述夹紧凹槽522内可转动连接有夹紧杆523；所述夹紧杆523的中部与所述夹紧安装块521可转动连接；所述夹紧杆523前端的内侧设有夹紧块524；两个所述夹紧杆523的后端通过夹紧弹簧连接；所述夹紧安装块521内还设有用于嵌设所述夹紧弹簧的夹紧通孔。
57.通过所述夹紧块524，较好的将所述共通治具固定在所述上料结构上；并且设有所述夹紧弹簧，通过弹力驱动所述夹紧杆523将共通治具夹紧。
58.将所述夹紧杆523嵌设在所述夹紧凹槽，确保所述夹紧杆523不会在使用过程中翘起，保证较好的上下料效果；将所述夹紧弹簧嵌设在夹紧通孔中，引导所述夹紧弹簧伸缩路径，保证更好的弹力效果。
59.进一步地，在另一个实施例中，所述第二三维工作台4包括两组固定在所述底板上的工作台安装架41，每组所述工作台安装架41均设有第二y向移动组件42；两个所述第二y向移动组件42通过第二移动板43连接；所述第二移动板43的底部设有多个第二升降气缸
44；所述第二升降气缸44的驱动杆贯穿所述第二移动板43向上延伸，所述第二升降气缸44驱动杆的端部通过第三升降板45连接；所述第三升降板45上固定有x向移动气缸46；所述第三升降板45的侧面还固定有第二x向导轨47；所述第二x向导轨47上设有多个第二x向滑块；所述上料安装板53固定连接在多个所述第二x向滑块上；所述上料安装板53还与所述x向移动气缸46的驱动杆传动连接；
60.通过所述第二y向移动组件42、第二升降气缸44和x向移动气缸46，实现所述上料安装板53的自由移动，确保所述上料安装板53可以在指定范围内到达任意位置，保证较好的上下料效果。
61.所述第三升降板45底面的两端均设有上料导向杆451；所述上料导向杆451贯穿所述第二移动板43向下延伸；所述上料导向杆451的底端通过第四升降板452连接。
62.通过所述上料导向杆451和第四升降板452，提高所述第三升降板45的结构强度，并且可以提高升降的稳定性。
63.进一步地，在另一个实施例中，所述第二y向移动组件42包括第二y向滚珠丝杆421；所述第二y向滚珠丝杆421上连接有第二y向移动块422；所述第二移动板43与第二y向移动块422固定连接；其中一个所述第二y向滚珠丝杆421的下方设有上料电机425；所述上料电机425与所述第二y向滚珠丝杆421之间通过带轮组件426传动连接；
64.采用所述第二y向滚珠丝杆421和第二y向移动块422作为所述第二y向移动组件42的驱动元件，保证高精度调节的同时还具有较好的稳定性，确保定位精准以及移动稳定；并且通过带轮组件426传动连接所述第二y向滚珠丝杆421和上料电机425，保证较好的传动效果，而且在所述第二移动板43卡住时，所述带轮组件426可以通过打滑避免损坏所述上料电机425。
65.所述工作台安装架41上还安装有第二y向导轨423；所述第二y向导轨423上连接有第二y向滑块424；所述第二y向滑块424与第二移动板43固定连接。
66.通过在所述第二y向导轨423，降低所述第二移动板43对所述第二y向滚珠丝杆421的负荷，提高所述第二移动板43移动时的稳定性，保证较好的缠绕效果。
67.本发明一个实施例的工作原理如下：
68.一种用于大工件的绕线设备，人工将未绕线的铁芯9放置到下治具26的安装槽中，再将下治具26和共通治具25结合后放置到上料治具51的上料凹槽511中，并通过夹紧组件52固定；
69.未绕线的铁芯9在第二三维工作台4的作用下与旋转底座21上已绕线完成的铁芯交换，且下压单元23下压将铁芯9压紧；并通过下压单元23底端的上治具24将铁芯9限定；人工将铜线的端部插入始线拉紧孔262中，旋转底座21开始带动铁芯9旋转；旋转过程中，第一三维工作台3带动出线组件12移动；绕线结束后通过剪线钳133剪断铜线，铁芯9绕线完成。
70.本发明中还设有多个传感器，实现三维工作台的自动定位和全自动的绕线工作。
71.依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的用于大工件的绕线设备，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
72.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和
简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
73.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
74.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。