定子绕线机制造技术

一种定子绕线机，设有机架、夹具台、工作台和控制台，夹具台设置有定子夹具座、定子固定装置、夹线/断线装置，工作台设置有送线装置、绕线装置、X轴运动装置作左右往复运动、Y轴运动装置作前后往复运动、Z轴运动装置作上下往复运动，Z轴伺服电机驱动凸轮曲轴连杆机构运动并带动Z轴拖板作上下往复运动，工作台与夹具台相邻，绕线装置的摆臂呈“∏”形，摆臂前臂端部侧向垂直装有绕线针，摆臂前臂和绕线针可伸入/移离定子夹具座上定子本体的中空部和上部进行绕线工序。本发明专利技术的定子绕线机，能为新型风扇电机的定子本体进行机械化、全自动化、高速、精确的漆包线绕线工序，整个绕线过程无需用人手操作或干预。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风扇电机制造
，特别涉及一种定子绕线机。
技术介绍
参见图1~图2所示，现有的一种新型风扇电机定子，由定子本体15和主、副绕组组成，定子本体15由定子铁芯101及与定子铁芯匹配包裹的绝缘骨架102组成，定子本体沿环圆等份排布有八个绕组芯131、132、133、134、135、136、137、138和八个空槽104，每个绕组芯呈矩形体，每个空槽呈扇形体，绝缘骨架的外圆周还设有八组外挡板105和六个接线柱151、152、153、154、155、156，一个主绕组141串联绕线于奇数的绕组芯上，三个副绕组142、143、144按先后次序均各自串联绕线于偶数的绕组芯103上，各个绕组芯103之间的相连的漆包线经外挡板105外沿排布，各个绕组的两端漆包线头分别焊接在相应的接线柱106上。这种新型风扇电机定子的各绕组只需缠绕在对应的矩形体绕组芯上，在相同额定功率条件下，使绕组的漆包线消耗量比原来手工落线的绕组减少了25～30﹪，同时，整个定子的体积也缩小了，定子外壳也变扁了，金属耗材也大为减少，故其生产成本大幅度降低，生产效率大幅度提高，并适合使用全自动机械式定子绕线机进行绕线。但现有技术中还没有出现针对这种新型定子的自动化、高速绕线机，而使用人手绕线效率太低、成本太高、精度不稳定、无法实现金属耗材的节省。
技术实现思路
    本专利技术的目的在于提供一种全自动高速定子绕线机，能为上述新型风扇电机定子的定子本体进行机械化、全自动化、高速、精确的漆包线绕线工序，整个绕线过程无需用人手操作或干预。本专利技术所提出的技术解决方案是这样的：一种定子绕线机，设有机架1、夹具台、工作台和控制台。 所述夹具台设置有定子夹具座12，定子夹具座12中空并设有定子放入槽13，定子本体15放置在定子放入槽13中，定子夹具座12侧面设有定子固定装置夹紧定子本体15，定子夹具座12旁边设有夹线/断线装置，定子夹具座12下部设置有定子夹具座驱动电机36驱动定子夹具座12作旋转往复运动；所述工作台设置有X轴运动装置作左右往复运动、Y轴运动装置作前后往复运动、Z轴运动装置作上下往复运动；所述X轴运动装置包括X轴导轨2、X轴拖板26、X轴伺服电机41，X轴导轨2安装于机架1上，X轴拖板26安装于X轴导轨2上，X轴伺服电机41与X轴拖板26连接并驱动X轴拖板26作左右往复运动；所述Y轴运动装置包括Y轴导轨5、Y轴拖板27、Y轴伺服电机32，Y轴导轨5安装于X轴拖板26上，Y轴拖板27安装于Y轴导轨5上，Y轴伺服电机32与Y轴拖板27连接并驱动Y轴拖板27作前后往复运动；所述Z轴运动装置包括Z轴支架42、Z轴导轨4、Z轴拖板25、凸轮曲轴连杆机构28、Z轴伺服电机29，Z轴支架42垂直安装于Y轴拖板27上，Z轴导轨4安装于Z轴支架42上，Z轴拖板25安装于Z轴导轨4上，Z轴伺服电机29与凸轮曲轴连杆机构28连接并驱动凸轮曲轴连杆机构28运动，凸轮曲轴连杆机构28与Z轴拖板25连接并带动Z轴拖板25作上下往复运动；所述工作台还设置有送线装置、绕线装置；所述送线装置包括线盒45、张力器30、导线架6；所述绕线装置包括摆臂支承板43、摆臂21、摆臂气缸7、绕线针20，摆臂支承板43安装在Z轴拖板25上，摆臂21呈“∏”形，摆臂21后臂端部安装于摆臂支承板43上，摆臂气缸7与摆臂21后臂端部连接并驱动摆臂21转动，摆臂21前臂端部侧向垂直装有绕线针20，绕线针20头设有漆包线通孔44；漆包线33存放于线盒45内并从线盒45的开口伸出并依次经过张力器30、导线架6的定向孔46、绕线针20头的漆包线通孔44、到达夹线/断线装置；所述工作台与夹具台相邻，工作台的绕线装置的摆臂21前臂和绕线针20可伸入/移离定子夹具座12上定子本体15的中空部和上部；所述控制台设置有主控制器34对各伺服电机、各气缸进行程序控制，主控制器34还连接有显示屏24显示运行步骤和动作参数。所述定子固定装置包括夹紧爪11、连杆8、夹紧爪气缸9，夹紧爪11安装在定子夹具座12的侧面，夹紧爪11上部形状与定子本体15形状匹配，夹紧爪11下部通过连杆8与夹紧爪气缸9连接，夹紧爪气缸9通过连杆8驱动夹紧爪11作张开/闭合动作。所述夹线/断线装置包括活塞夹16、活塞夹气缸18、活塞夹支承板19、活塞夹支承板驱动电机17、活塞夹支承板导轨35，活塞夹支承板导轨35安装在机架1上，活塞夹支承板19安装在活塞夹支承板导轨35上，活塞夹支承板驱动电机17与活塞夹支承板19连接并驱动活塞夹支承板19沿活塞夹支承板导轨35运动，活塞夹16安装在活塞夹支承板19上并位于定子夹具座12旁边，活塞夹气缸18与活塞夹16连接并驱动活塞夹16作张开/闭合动作。所述送线装置、绕线装置与定子夹具座12、定子固定装置、夹线/断线装置一一对应配置，所述定子绕线机设置有1～10组相互对应配置的送线装置、绕线装置与定子夹具座12、定子固定装置、夹线/断线装置。与现有技术相比，本专利技术具有如下显著效果：（1）本专利技术的定子绕线机，能为上述新型风扇电机定子的铁轭进行机械化、全自动化、高速、精确的绕上漆包线组，无需再用人手操作或干预，极大提高了生产效率，缩短生产时间，节省了大量的人力成本和材料成本，填补了技术空白。（2）采用一套的X轴运动装置、Y轴运动装置、Z轴运动装置组合作为整个工作台进行三维动作的基础，同时可设置多套一一对应配置的送线装置、绕线装置与定子夹具座、定子固定装置、夹线/断线装置，大大提高了同步生产效率，节约了能耗。（3）定子绕线机在绕线过程中起最关键作用是Z轴运动装置，因为绕线针围绕定子的铁轭进行快速绕圈动作的过程中，垂直方向上的动作行程是最长的，这是由定子的铁轭的横截面呈垂直矩形所决定的，因此，只要在Z轴方向上动作速度能尽量提高，整台定子绕线机的生产效率就能同步提高。如果在Z轴方向上采用由Z轴驱动电机带动皮带转轮再带动Z轴拖板动作的传动方式，因为绕线装置需要在Z轴上做快速的上下往复运动，所以Z轴驱动电机就只能采用不断的正向、反向交替的输出，皮带转轮也是不断的正向、反向交替的转动来传动，在实验中证明，采用这种传动方式最高频率只能达到200转/秒，因为Z轴驱动电机不断的正向、反向交替的输出会减慢其输出的频率，而且皮带转轮也会因为承受不了更高频率的不断正向、反向交替转动而打滑，导致200转/秒就是这种传动结构的极限了。本专利技术的定子绕线机在Z轴方向上采用由Z轴驱动电机带动凸轮曲轴连杆机构再带动Z轴拖板动作的传动方式，则完全避免了采用皮带转轮传动的缺点，因为采用凸轮曲轴连杆机构时，Z轴驱动电机只需要做单向的输出，可以大大提高输出频率，避免了做往复运动的能量和速度的损耗，而凸轮曲轴连杆机构本身就具有使被传动端进行往复动作的特征，所以同样能使Z轴拖板做上下往复运动，而且凸轮曲轴连杆机构内部是通过轴承进行连接，不存在打滑现象，所以这种传动方式的速度可以大大提高，在实验中证明，采用这种传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定子绕线机，其特征在于：设有机架（1）、夹具台、工作台和控制台；    ——所述夹具台设置有定子夹具座（12），定子夹具座（12）中空并设有定子放入槽（13），定子本体（15）放置在定子放入槽（13）中，定子夹具座（12）侧面设有定子固定装置夹紧定子本体（15），定子夹具座（12）旁边设有夹线/断线装置，定子夹具座（12）下部设置有定子夹具座驱动电机（36）驱动定子夹具座（12）作旋转往复运动；——所述工作台设置有X轴运动装置作左右往复运动、Y轴运动装置作前后往复运动、Z轴运动装置作上下往复运动；——所述X轴运动装置包括X轴导轨（2）、X轴拖板（26）、X轴伺服电机（41），X轴导轨（2）安装于机架（1）上，X轴拖板（26）安装于X轴导轨（2）上，X轴伺服电机（41）与X轴拖板（26）连接并驱动X轴拖板（26）作左右往复运动；——所述Y轴运动装置包括Y轴导轨（5）、Y轴拖板（27）、Y轴伺服电机（32），Y轴导轨（5）安装于X轴拖板（26）上，Y轴拖板（27）安装于Y轴导轨（5）上，Y轴伺服电机（32）与Y轴拖板（27）连接并驱动Y轴拖板（27）作前后往复运动；——所述Z轴运动装置包括Z轴支架（42）、Z轴导轨（4）、Z轴拖板（25）、凸轮曲轴连杆机构（28）、Z轴伺服电机（29），Z轴支架（42）垂直安装于Y轴拖板（27）上，Z轴导轨（4）安装于Z轴支架（42）上，Z轴拖板（25）安装于Z轴导轨（4）上，Z轴伺服电机（29）与凸轮曲轴连杆机构（28）连接并驱动凸轮曲轴连杆机构（28）运动，凸轮曲轴连杆机构（28）与Z轴拖板（25）连接并带动Z轴拖板（25）作上下往复运动；——所述工作台还设置有送线装置、绕线装置；——所述绕线装置包括摆臂支承板（43）、摆臂（21）、摆臂气缸（7）、绕线针（20），摆臂支承板（43）安装在Z轴拖板（25）上，摆臂（21）呈“∏”形，摆臂（21）后臂端部安装于摆臂支承板（43）上，摆臂气缸（7）与摆臂（21）后臂端部连接并驱动摆臂（21）转动，摆臂（21）前臂端部侧向垂直装有绕线针（20），绕线针（20）头设有漆包线通孔（44）；——所述送线装置包括线盒（45）、张力器（30）、导线架（6），漆包线（33）存放于线盒（45）内并从线盒（45）的开口伸出并依次经过张力器（30）、导线架（6）的定向孔（46）、绕线针（20）头的漆包线通孔（44）、到达夹线/断线装置；——所述工作台与夹具台相邻，工作台的绕线装置的摆臂（21）前臂和绕线针（20）可伸入/移离定子夹具座（12）上定子本体（15）的中空部和上部；——所述控制台设置有主控制器（34）对各伺服电机、各气缸进行程序控制，主控制器（34）还连接有显示屏（24）显示运行步骤和动作参数。...

【技术特征摘要】
1. 一种定子绕线机，其特征在于：设有机架（1）、夹具台、工作台和控制台；
    ——所述夹具台设置有定子夹具座（12），定子夹具座（12）中空并设有定子放入槽（13），定子本体（15）放置在定子放入槽（13）中，定子夹具座（12）侧面设有定子固定装置夹紧定子本体（15），定子夹具座（12）旁边设有夹线/断线装置，定子夹具座（12）下部设置有定子夹具座驱动电机（36）驱动定子夹具座（12）作旋转往复运动；
——所述工作台设置有X轴运动装置作左右往复运动、Y轴运动装置作前后往复运动、Z轴运动装置作上下往复运动；
——所述X轴运动装置包括X轴导轨（2）、X轴拖板（26）、X轴伺服电机（41），X轴导轨（2）安装于机架（1）上，X轴拖板（26）安装于X轴导轨（2）上，X轴伺服电机（41）与X轴拖板（26）连接并驱动X轴拖板（26）作左右往复运动；
——所述Y轴运动装置包括Y轴导轨（5）、Y轴拖板（27）、Y轴伺服电机（32），Y轴导轨（5）安装于X轴拖板（26）上，Y轴拖板（27）安装于Y轴导轨（5）上，Y轴伺服电机（32）与Y轴拖板（27）连接并驱动Y轴拖板（27）作前后往复运动；
——所述Z轴运动装置包括Z轴支架（42）、Z轴导轨（4）、Z轴拖板（25）、凸轮曲轴连杆机构（28）、Z轴伺服电机（29），Z轴支架（42）垂直安装于Y轴拖板（27）上，Z轴导轨（4）安装于Z轴支架（42）上，Z轴拖板（25）安装于Z轴导轨（4）上，Z轴伺服电机（29）与凸轮曲轴连杆机构（28）连接并驱动凸轮曲轴连杆机构（28）运动，凸轮曲轴连杆机构（28）与Z轴拖板（25）连接并带动Z轴拖板（25）作上下往复运动；
——所述工作台还设置有送线装置、绕线装置；
——所述绕线装置包括摆臂支承板（43）、摆臂（21）、摆臂气缸（7）、绕线针（20），摆臂支承板（43）安装在Z轴拖板（25）上，摆臂（21）呈“∏”形，摆臂（21）后臂端部安装于摆臂支承板（43）上，摆臂气缸（7）与摆臂（21）后臂端部连接并驱动摆臂（21）转动，摆臂（21）...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝钗，吴树填，曾显祥，张兆芝，
申请(专利权)人：佛山市吉星家电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44