CN114360900A - 一种多层多圈空芯线圈绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层多圈空芯线圈绕线方法，属于线圈结构设计领域，包括机架，机架的一侧设置有升降模组，机架的另一侧设置有下模所述升降模组的一侧设置有与下模竖直正对的上模，上模和下模的内部均固定安装有模芯，模芯的外侧设置有挡圈，上模和下模的外侧均设置有旋转机构，上模和下模的一端均设置有脱模机构，旋转机构的两端均设置有送风机构，机架的上端设置有送线模组，升降模组包括与上模一端固定连接的安装板，安装板的一侧活动滑动连接有导轨，它可以实现方便分隔线圈，来阻止多层线圈之间部分金属线相互交错，降低多层线圈进行绕线时排列不整齐的情况发生。

Description

一种多层多圈空芯线圈绕线方法

技术领域

本发明涉及线圈结构设计领域，更具体地说，涉及一种多层多圈空芯线圈绕线方法。

背景技术

如授权公告号为CN113327764A所公开的一种全自动阿尔法多层多联绕线机，包括机体、右主轴机构、左主轴机构、模芯、滑移组件、转动组件、放线轴座、左主轴、通孔、穿孔、驱动组件、机台、护板、脚杯、驱动电机、滑移电机、驱动丝杆、丝杆连接块、排线丝杆、剪线气缸、气动剪刀、飞叉、导轮、线嘴套、模具母头、模芯、抽芯杆、套筒、固定套筒、锁槽、锁扣、调节块、调节轴承、长腰孔、绕线件、机械手、X轴驱动机构、Y轴驱动机构、Z轴驱动机构和剪线件，其虽然通过将原线穿过左主轴与线嘴套，绕过于导轮，然后将原线绕过于模芯，同时机械手将原线的线头夹持住，并往靠近模芯的方向运动，而模芯转动将模芯与机械手之间的原线绕制成线圈；同时，排线电机与滑移电机工作，驱动左主轴与右主轴沿左主轴的轴长方向不断往复来回移动，从而将原线往复卷绕在模芯上，从而绕制得到多层线圈；

但是并未解决现有多层多联绕线机在卷绕多层线圈时，通过旋转模芯，同时通过驱动组件带动模芯往复横移，来卷绕多层线圈，而模芯未对多层线圈进行分隔，使得多层线圈之间部分金属线交错，造成多层线圈进行绕线时排列不整齐的问题，为此我们提出一种多层多圈空芯线圈绕线方法。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多层多圈空芯线圈绕线方法，它可以实现方便分隔线圈，来阻止多层线圈之间部分金属线相互交错，降低多层线圈进行绕线时排列不整齐的情况发生。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种多层多圈空芯线圈绕线装置，包括机架，所述机架的一侧设置有升降模组，所述机架的另一侧设置有下模所述升降模组的一侧设置有与下模竖直正对的上模，所述上模和下模的内部均固定安装有模芯，所述模芯的外侧设置有挡圈，所述上模和下模的外侧均设置有旋转机构，所述上模和下模的一端均设置有脱模机构，所述旋转机构的两端均设置有送风机构，所述机架的上端设置有送线模组。

进一步的，所述升降模组包括与上模一端固定连接的安装板，所述安装板的一侧活动滑动连接有导轨，所述支撑柱远离安装板的一端固定安装有升降气缸，所述升降气缸的外侧与机架的一侧之间通过设置有支撑柱固定连接。

进一步的，所述旋转机构包括分别固定安装在上模和下模外侧的两个套筒，所述套筒的外侧转动安装有转动座，所述转动座的外侧固定连接有托板，所述转动座一端和托板一侧之间通过设置有至少两个连接杆固定连接，所述托板上固定安装有用于转动套筒的旋转电机。

进一步的，所述送风机构包括分别设置在托板两端的两个热风枪，所述上模和下模外侧均开设有多个通孔，所述托板一侧设置有用于加热热风枪的加热机构。

进一步的，所述加热机构包括固定安装在托板一侧的过滤箱，所述过滤箱一端和热风枪一端之间通过设置有气管固定连接，所述过滤箱的内部固定安装有加热管以及与加热管错开的温度传感器。

进一步的，所述旋转电机的输出端固定安装有支撑齿轮，所述支撑齿轮的一端齿接有与托板一侧转动连接的从动齿轮，所述从动齿轮远离支撑齿轮的一端齿接于套筒的外侧。

进一步的，所述送线模组包括转动安装在机架上端的送线轮以及与送线轮平行的导线轮，所述机架上装配有机械手，所述导线轮远离送线轮的一侧设置有切断机构。

进一步的，所述切断机构包括设置在导线轮一侧的切断气缸，所述切断气缸的下端固定连接于机架的一侧，所述切断气缸的输出端固定安装有安装杆，所述安装杆远离切断气缸的一侧装配有切线刀。

进一步的，所述脱模机构包括分别设置在上模和下模一端的弹簧，所述弹簧的一端固定连接于套筒的一端，所述弹簧的一端固定连接有与套筒内部插接的脱模芯，所连接杆的一端贯穿于托板且固定连接有法兰板，所述法兰板远离套筒的一侧装配有脱模气缸，所述脱模气缸的输出端与脱模芯竖直正对。

一种多层多圈空芯线圈绕线方法，包括以下步骤：

S1、预热：升降气缸带动上模下降，直至上模靠近下模到指定位置时，再通过热风枪向通孔中输入热风；

S2、上料：机械手夹取送线轮上的原线，并送入下模中，同时通过导线轮张紧下模和送线轮之间的原线；

S3、卷绕：旋转电机带动上模和下模同步旋转，并且通过挡圈对上模和下模中的原线分层，使得上模和下模中的线圈排列整齐；

S4、剪线：当上模和下模中的线圈卷绕完毕时，旋转电机停车，同时切断气缸推动切线刀上升，来切断下模和送线轮之间的原线；

S5、下料：升降气缸带动上模上升到下料工位，再通过脱模气缸的输出端往复运动，来推动脱模芯，使得脱模芯顶落上模和下模中的线圈。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过升降模组带动上模下降，直至上模靠近下模并到达上料工位，并送风机构预热上模和下模，再通过送线模组将原线送入下模中，同时通过旋转机构带动上模和下模同步旋转，使得原线进入模芯中，来卷绕原线形成线圈，从而挡圈对模芯上的线圈进行分层，方便分隔线圈，来阻止多层线圈之间部分金属线相互交错，降低多层线圈进行绕线时排列不整齐的情况发生，当卷绕完毕时，通过升降模组带动上模上升到上料工位，并通过送线模组剪断原线，随后通过脱模机构推落上模和下模中的线圈。

(2)本方案当需要卷绕原线时，升降模组带动上模和下模贴合，通过旋转电机转动套筒，套筒带动上模和下模同步旋转，使得上模和下模中的原线围绕模芯形成线圈，同时通过托板固定连接于安装板的结构特性，升降模组能够带动托板升降，方便上下调节上模和下模旋转时的相对位置，避免反复装夹原线的操作步骤。

(3)本方案当上模运动到指定位置时，通过加热机构加热热风枪中的空气，使得热风枪能够喷出热风，热风沿着通孔进入上模和下模内部，同时通过通孔沿圆周阵列分布的结构特性，方便热风均匀分散到上模和下模内部的各个区域，从而上模和下模受热均匀，然后通过上模和下模加热原线，来提高原线在卷绕时的柔韧性，便于上模和下模卷绕原线。

(4)本方案当上模和下模中的线圈需要取出时，通过控制器控制脱模气缸间歇性运动，脱模气缸输出端伸长，直至撞击脱模芯，使得脱模芯挤压弹簧并推动上模和下模中的线圈，线圈脱离上模和下模，弹簧的弹性势能增大，然后脱模气缸的输出端离开模芯，通过弹簧的弹性势能推动模芯复位，节约手动复位模芯的操作步骤，方便提高绕线过程中的自动化水平。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的脱模机构的主视结构示意图；

图3为本发明的上模的仰视结构示意图；

图4为本发明的下模的主视结构示意图；

图5为本发明的脱模芯的主视结构示意图；

图6为本发明的导轨的主视结构示意图；

图7为本发明的导线轮的主视结构示意图；

图8为本发明的气管的主视结构示意图；

图9为本发明的过滤箱的剖视结构示意图；

图10为本发明的切断机构的主视结构示意图；

图11为本发明的绕线方法的结构示意图。

图中标号说明：

1、机架；2、上模；3、下模；4、模芯；5、挡圈；6、支撑柱；7、安装板；8、升降气缸；9、导轨；10、托板；11、连接杆；12、转动座；13、套筒；14、旋转电机；15、支撑齿轮；16、从动齿轮；17、通孔；18、热风枪；19、过滤箱；20、加热管；21、温度传感器；22、机械手；23、送线轮；24、导线轮；25、安装杆；26、切断气缸；27、切线刀；28、脱模芯；29、弹簧；30、气管；31、脱模气缸；32、法兰板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-10，一种多层多圈空芯线圈绕线装置，包括机架1，机架1的一侧设置有升降模组，机架1的另一侧设置有下模3升降模组的一侧设置有与下模3竖直正对的上模2，上模2和下模3的内部均固定安装有模芯4，模芯4的外侧设置有挡圈5，上模2和下模3的外侧均设置有旋转机构，上模2和下模3的一端均设置有脱模机构，旋转机构的两端均设置有送风机构，机架1的上端设置有送线模组，工作时，通过升降模组带动上模2下降，直至上模2靠近下模3并到达上料工位，并送风机构预热上模2和下模3，再通过送线模组将原线送入下模3中，同时通过旋转机构带动上模2和下模3同步旋转，使得原线进入模芯4中，来卷绕原线形成线圈，从而挡圈5对模芯4上的线圈进行分层，方便分隔线圈，来阻止多层线圈之间部分金属线相互交错，降低多层线圈进行绕线时排列不整齐的情况发生，当卷绕完毕时，通过升降模组带动上模2上升到上料工位，并通过送线模组剪断原线，随后通过脱模机构推落上模2和下模3中的线圈。

参阅图1、图2和图6，升降模组包括与上模2一端固定连接的安装板7，安装板7的一侧活动滑动连接有导轨9，支撑柱6远离安装板7的一端固定安装有升降气缸8，升降气缸8通过控制器控制，此技术方案为现有技术，图中未画出，升降气缸8的外侧与机架1的一侧之间通过设置有支撑柱6固定连接，当需要升降上模2时，通过控制器控制升降气缸8间歇性工作，升降气缸8推动安装板7沿着导轨9滑动，来带动上模2升降到指定位置，使得安装板7和导轨9施加多个方向的支撑力给上模2，来提高上模2升降时的稳定性。

参阅图1和图7，送线模组包括转动安装在机架1上端的送线轮23以及与送线轮23平行的导线轮24，机架1上装配有机械手22，导线轮24远离送线轮23的一侧设置有切断机构，当需要为下模3上料时，通过机械手22抓取送线轮23上的原线，并送入下模3中，同时通过导线轮24引导原线运动，来张紧原线，减少原线弯折的情况发生。

参阅图1、图3和图4，旋转机构包括分别固定安装在上模2和下模3外侧的两个套筒13，套筒13的外侧转动安装有转动座12，转动座12的外侧固定连接有托板10，托板10的一侧固定连接于安装板7的一侧，下模3通过托板10固定连接于机架1的一侧，转动座12一端和托板10一侧之间通过设置有至少两个连接杆11固定连接，托板10上固定安装有用于转动套筒13的旋转电机14，当需要卷绕原线时，升降模组带动上模2和下模3贴合，通过旋转电机14转动套筒13，套筒13带动上模2和下模3同步旋转，使得上模2和下模3中的原线围绕模芯4形成线圈，同时通过托板10固定连接于安装板7的结构特性，升降模组能够带动托板10升降，方便上下调节上模2和下模3旋转时的相对位置，避免反复装夹原线的操作步骤。

参阅图1、图2和图4，旋转电机14的输出端固定安装有支撑齿轮15，支撑齿轮15的一端齿接有与托板10一侧转动连接的从动齿轮16，从动齿轮16远离支撑齿轮15的一端齿接于套筒13的外侧，当旋转机构工作时，旋转电机14的输出端驱动支撑齿轮15转动，支撑齿轮15带动从动齿轮16旋转，通过从动齿轮16齿接于套筒13的结构特性作用，使得从动齿轮16旋转时带动套筒13转动，通过支撑齿轮15和从动齿轮16将旋转电机14的动力传输给套筒13，来延长套筒13和旋转电机14之间的距离，方便降低旋转电机14对套筒13卷绕线圈时造成的阻碍。

参阅图1和图3，送风机构包括分别设置在托板10两端的两个热风枪18，上模2和下模3外侧均开设有多个通孔17，通孔17沿圆周阵列分布在上模2和下模3外侧，托板10一侧设置有用于加热热风枪18的加热机构，当上模2运动到指定位置时，通过加热机构加热热风枪18中的空气，使得热风枪18能够喷出热风，热风沿着通孔17进入上模2和下模3内部，同时通过通孔17沿圆周阵列分布的结构特性，方便热风均匀分散到上模2和下模3内部的各个区域，从而上模2和下模3受热均匀，然后通过上模2和下模3加热原线，来提高原线在卷绕时的柔韧性，便于上模2和下模3卷绕原线。

参阅图1、图8和图9，加热机构包括固定安装在托板10一侧的过滤箱19，过滤箱19一端和热风枪18一端之间通过设置有气管30固定连接，过滤箱19的内部固定安装有加热管20以及与加热管20错开的温度传感器21，加热管20和温度传感器21均电性连接于电源，当热风枪18中的空气需要加热时，通过过滤箱19过滤热风枪18进气端的气体，同时通过加热管20加热过滤箱19中的气体，方便为热风枪18提供热空气，并通过温度传感器21实时监测过滤箱19中气体的温度，从而方便控制器及时控制加热管20的通断，来将过滤箱19中气体的温度控制在指定范围。

参阅图1和图10，切断机构包括设置在导线轮24一侧的切断气缸26，切断气缸26的下端固定连接于机架1的一侧，切断气缸26的输出端固定安装有安装杆25，切断气缸26电性连接于控制器，安装杆25远离切断气缸26的一侧装配有切线刀27，当旋转机构结束工作时，通过控制器控制切断气缸26往复运动，切断气缸26带动安装杆25和切线刀27运动，直至切线刀27切断下模3外侧的原线，并且通过安装杆25增大切断气缸26和切线刀27之间的接触面积，方便分散和切线刀27切割原线时所受的反作用力，来提高和切线刀27切断原线时的稳定性。

参阅图1和图5，脱模机构包括分别设置在上模2和下模3一端的弹簧29，弹簧29的一端固定连接于套筒13的一端，弹簧29的一端固定连接有与套筒13内部插接的脱模芯28，所连接杆11的一端贯穿于托板10且固定连接有法兰板32，法兰板32远离套筒13的一侧装配有脱模气缸31，脱模气缸31电性连接于控制器，脱模气缸31的输出端与脱模芯28竖直正对，当上模2和下模3中的线圈需要取出时，通过控制器控制脱模气缸31间歇性运动，脱模气缸31输出端伸长，直至撞击脱模芯28，使得脱模芯28挤压弹簧29并推动上模2和下模3中的线圈，线圈脱离上模2和下模3，弹簧29的弹性势能增大，然后脱模气缸31的输出端离开模芯28，通过弹簧29的弹性势能推动模芯28复位，节约手动复位模芯28的操作步骤，方便提高绕线过程中的自动化水平。

参阅图11，一种多层多圈空芯线圈绕线方法，包括以下步骤：

S1、预热：升降气缸8带动上模2下降，直至上模2靠近下模3到指定位置时，再通过热风枪18向通孔17中输入热风；

S2、上料：机械手22夹取送线轮23上的原线，并送入下模3中，同时通过导线轮24张紧下模3和送线轮23之间的原线；

S3、卷绕：旋转电机14带动上模2和下模3同步旋转，并且通过挡圈5对上模2和下模3中的原线分层，使得上模2和下模3中的线圈排列整齐；

S4、剪线：当上模2和下模3中的线圈卷绕完毕时，旋转电机14停车，同时切断气缸26推动切线刀27上升，来切断下模3和送线轮23之间的原线；

S5、下料：升降气缸8带动上模2上升到下料工位，再通过脱模气缸31的输出端往复运动，来推动脱模芯28，使得脱模芯28顶落上模2和下模3中的线圈。

工作原理：工作时，通过升降模组带动上模2下降，直至上模2靠近下模3并到达上料工位，并送风机构预热上模2和下模3，再通过送线模组将原线送入下模3中，同时通过旋转机构带动上模2和下模3同步旋转，使得原线进入模芯4中，来卷绕原线形成线圈，从而挡圈5对模芯4上的线圈进行分层，方便分隔线圈，来阻止多层线圈之间部分金属线相互交错，降低多层线圈进行绕线时排列不整齐的情况发生，当卷绕完毕时，通过升降模组带动上模2上升到上料工位，并通过送线模组剪断原线，随后通过脱模机构推落上模2和下模3中的线圈。

当需要卷绕原线时，升降模组带动上模2和下模3贴合，通过旋转电机14转动套筒13，套筒13带动上模2和下模3同步旋转，使得上模2和下模3中的原线围绕模芯4形成线圈，同时通过托板10固定连接于安装板7的结构特性，升降模组能够带动托板10升降，方便上下调节上模2和下模3旋转时的相对位置，避免反复装夹原线的操作步骤。

当上模2运动到指定位置时，通过加热机构加热热风枪18中的空气，使得热风枪18能够喷出热风，热风沿着通孔17进入上模2和下模3内部，同时通过通孔17沿圆周阵列分布的结构特性，方便热风均匀分散到上模2和下模3内部的各个区域，从而上模2和下模3受热均匀，然后通过上模2和下模3加热原线，来提高原线在卷绕时的柔韧性，便于上模2和下模3卷绕原线。

当上模2和下模3中的线圈需要取出时，通过控制器控制脱模气缸31间歇性运动，脱模气缸31输出端伸长，直至撞击脱模芯28，使得脱模芯28挤压弹簧29并推动上模2和下模3中的线圈，线圈脱离上模2和下模3，弹簧29的弹性势能增大，然后脱模气缸31的输出端离开模芯28，通过弹簧29的弹性势能推动模芯28复位，节约手动复位模芯28的操作步骤，方便提高绕线过程中的自动化水平。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层多圈空芯线圈绕线装置，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)的一侧设置有升降模组，所述机架(1)的另一侧设置有下模(3)所述升降模组的一侧设置有与下模(3)竖直正对的上模(2)，所述上模(2)和下模(3)的内部均固定安装有模芯(4)，所述模芯(4)的外侧设置有挡圈(5)，所述上模(2)和下模(3)的外侧均设置有旋转机构，所述上模(2)和下模(3)的一端均设置有脱模机构，所述旋转机构的两端均设置有送风机构，所述机架(1)的上端设置有送线模组。

2.根据权利要求1所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述升降模组包括与上模(2)一端固定连接的安装板(7)，所述安装板(7)的一侧活动滑动连接有导轨(9)，所述支撑柱(6)远离安装板(7)的一端固定安装有升降气缸(8)，所述升降气缸(8)的外侧与机架(1)的一侧之间通过设置有支撑柱(6)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述旋转机构包括分别固定安装在上模(2)和下模(3)外侧的两个套筒(13)，所述套筒(13)的外侧转动安装有转动座(12)，所述转动座(12)的外侧固定连接有托板(10)，所述转动座(12)一端和托板(10)一侧之间通过设置有至少两个连接杆(11)固定连接，所述托板(10)上固定安装有用于转动套筒(13)的旋转电机(14)。

4.根据权利要求3所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述送风机构包括分别设置在托板(10)两端的两个热风枪(18)，所述上模(2)和下模(3)外侧均开设有多个通孔(17)，所述托板(10)一侧设置有用于加热热风枪(18)的加热机构。

5.根据权利要求4所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述加热机构包括固定安装在托板(10)一侧的过滤箱(19)，所述过滤箱(19)一端和热风枪(18)一端之间通过设置有气管(30)固定连接，所述过滤箱(19)的内部固定安装有加热管(20)以及与加热管(20)错开的温度传感器(21)。

6.根据权利要求3所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述旋转电机(14)的输出端固定安装有支撑齿轮(15)，所述支撑齿轮(15)的一端齿接有与托板(10)一侧转动连接的从动齿轮(16)，所述从动齿轮(16)远离支撑齿轮(15)的一端齿接于套筒(13)的外侧。

7.根据权利要求1所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述送线模组包括转动安装在机架(1)上端的送线轮(23)以及与送线轮(23)平行的导线轮(24)，所述机架(1)上装配有机械手(22)，所述导线轮(24)远离送线轮(23)的一侧设置有切断机构。

8.根据权利要求7所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述切断机构包括设置在导线轮(24)一侧的切断气缸(26)，所述切断气缸(26)的下端固定连接于机架(1)的一侧，所述切断气缸(26)的输出端固定安装有安装杆(25)，所述安装杆(25)远离切断气缸(26)的一侧装配有切线刀(27)。

9.根据权利要求3所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，其特征在于：所述脱模机构包括分别设置在上模(2)和下模(3)一端的弹簧(29)，所述弹簧(29)的一端固定连接于套筒(13)的一端，所述弹簧(29)的一端固定连接有与套筒(13)内部插接的脱模芯(28)，所连接杆(11)的一端贯穿于托板(10)且固定连接有法兰板(32)，所述法兰板(32)远离套筒(13)的一侧装配有脱模气缸(31)，所述脱模气缸(31)的输出端与脱模芯(28)竖直正对。

10.一种多层多圈空芯线圈绕线方法，其特征在于：应用于权利要求1-9其中任一所述的一种多层多圈空芯线圈绕线装置，包括以下步骤：

S1、预热：升降气缸(8)带动上模(2)下降，直至上模(2)靠近下模(3)到指定位置时，再通过热风枪(18)向通孔(17)中输入热风；

S2、上料：机械手(22)夹取送线轮(23)上的原线，并送入下模(3)中，同时通过导线轮(24)张紧下模(3)和送线轮(23)之间的原线；

S3、卷绕：旋转电机(14)带动上模(2)和下模(3)同步旋转，并且通过挡圈(5)对上模(2)和下模(3)中的原线分层，使得上模(2)和下模(3)中的线圈排列整齐；

S4、剪线：当上模(2)和下模(3)中的线圈卷绕完毕时，旋转电机(14)停车，同时切断气缸(26)推动切线刀(27)上升，来切断下模(3)和送线轮(23)之间的原线；

S5、下料：升降气缸(8)带动上模(2)上升到下料工位，再通过脱模气缸(31)的输出端往复运动，来推动脱模芯(28)，使得脱模芯(28)顶落上模(2)和下模(3)中的线圈。

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