阅读说明：本技术 一种多轴独立排绕绕线机 (Multi-shaft independent winding machine ) 是由 张磊 崔朝卿 孟凡朋 于 2020-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种多轴独立排绕绕线机,包括：滑台机构；排线去漆皮机构,所述排线去漆皮机构安装在所述滑台机构上；主轴机构,所述主轴机构安装在所述滑台机构上,线圈骨架安装在所述主轴机构上；过线机构,所述过线机构安装在所述滑台机构和所述排线去漆皮机构顶部；甩线机构,所述甩线机构安装在所述滑台机构上。本发明能够不受漆包线线径误差、漆皮误差、骨架变形等影响,实现跟随性多层精密排绕,尤其能够满足个别线圈对排绕空间的要求。(The invention provides a multi-shaft independent winding machine, which comprises: a sliding table mechanism; the flat cable peeling mechanism is arranged on the sliding table mechanism; the main shaft mechanism is arranged on the sliding table mechanism, and the coil framework is arranged on the main shaft mechanism; the wire passing mechanism is arranged at the tops of the sliding table mechanism and the wire arranging and paint skin removing mechanism; and the wire throwing mechanism is arranged on the sliding table mechanism. The invention can not be influenced by the wire diameter error of the enameled wire, the coat error, the framework deformation and the like, realizes the following multi-layer precise winding, and particularly can meet the requirement of individual coils on winding space.)

一种多轴独立排绕绕线机

技术领域

本发明涉及自动化机械设备技术领域，尤其是涉及一种多轴独立排绕绕线机。

背景技术

阀用电磁铁磁芯管作为液压传动领域中较为主要的关键部件，主要应用于汽车、船舶、航天、大小型机床、各种工程机械、冶金等行业，其动力线圈绕制生产装置被广泛研究，其生产机构多种多类。

现在市场所售绕线机其原理依据主轴转速与漆包线线径相结合进行排绕(主轴每转一圈导针移动一个线径即强制排绕)，受漆包线线径误差、漆瘤、骨架变形等影响，必然无法实现多层精密排绕，实践中证明，强制排绕在层数超过20层后，排绕必然出现无序乱绕情况，尤其平底骨架不能进行多层精密排绕，从而不能满足个别线圈对其空间的要求。阀用电磁线圈在生产中主要形式是单纯强制绕制线圈，强行排绕对骨架要求较高，其骨架为带底槽骨架，若绕制不同规格线圈需要调整不同参数，对员工要求较高，且没有直接把接线器缠绕完成，导致后续还需要再另行缠绕，造成效率低下。

因此需要一种自动去漆皮、缠接线柱、柔性排绕电磁线圈装置，能够实现多层精密排绕，保证缠接线柱和绕制线圈于一台设备在线完成，切换产品型号快速灵活。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够自动去漆皮、缠接线柱、柔性排绕、可快速更换产品绕制电磁线圈的装置。

本发明提供一种多轴独立排绕绕线机，包括：

滑台机构；

排线去漆皮机构，所述排线去漆皮机构安装在所述滑台机构上；

主轴机构，所述主轴机构安装在所述滑台机构上，线圈骨架安装在所述主轴机构上；

过线机构，所述过线机构安装在所述滑台机构和所述排线去漆皮机构顶部；

甩线机构，所述甩线机构安装在所述滑台机构上。

进一步，所述滑台机构包括：机架、一个可沿X轴滑动的第一滑台、两个可沿Y轴滑动的第二滑台和若干可沿Z轴滑动的第三滑台；

所述机架包括上机架和下机架；所述第一滑台设置在所述上机架和所述下机架之间，两个所述第二滑台相对设置在所述上机架顶部两侧，所述若干第三滑台通过连接件设置在两个所述第二滑台之间，且若干所述第三滑台等距离分布，所述第三滑台与所述排线去漆皮机构连接。

进一步，所述排线去漆皮机构包括：去漆皮装置、导针固定装置、剪线装置以及支撑板；所述去漆皮装置设置在所述支撑板一侧中间位置；所述导针固定装置设置在所述支撑板一侧底部，与所述去漆皮装置位于同侧；所述剪线装置设置在所述支撑板另一侧。

进一步，所述去漆皮装置包括：直流电机、刀头和连接板；所述刀头通过所述连接板与所述直流电机连接；所述刀头有若干刀爪，所述若干刀爪可绕轴转动。

进一步，所述导针固定装置包括：第一气缸、第一连接板、第二连接板、第三连接板、第四连接板、第五连接板、导针和角度传感器；所述第一连接板通过螺栓固定在所述支撑板上，所述第一气缸设置在所述第一连接板一侧底部，且通过连接柱穿过所述第一连接板与所述第二连接板连接；所述第五连接板设置在所述第一连接板另一侧，且与所述第四连接板垂直连接；所述第三连接板设置在所述第四连接板底部；所述导针垂直穿设过所述第三连接板，所述导针的顶端与所述角度传感器的一端连接；所述角度传感器的另一端穿过所述第四连接板；所述第二连接板的一端带有锁紧部，且所述锁紧部在所述第一气缸的带动下可穿过所述第三连接板与所述导针连接。

进一步，所述剪线装置包括：第二气缸、线轨滑块、气动剪刀、第六连接板和第七连接板；所述第二气缸的一端通过所述第六连接板固定在所述支撑板的顶部，所述第二气缸的另一端与所述第七连接板连接，所述第七连接板与所述线轨滑块连接，所述线轨滑块固定在所述支撑板上，所述气动剪刀固定在所述第七连接板上。

进一步，所述主轴机构设置在所述第一滑台上，所述主轴机构包括：主轴电机、若干无动力主轴、支架、快换座、芯轴、第一皮带轮和第二皮带轮；所述主轴电机设置在所述支架中间底部，若干所述无动力主轴等间距设置在所述支架上，所述第一皮带轮设置在所述无动力主轴的一端；所述第一皮带轮和第二皮带轮采用双联同步皮带轮；所述第二皮带轮设置在所述主轴电机上，所述第二皮带轮通过皮带与设置在所述支架中间的所述无动力主轴上的所述第一皮带轮连接，设置在所述支架其他位置的相邻所述无动力主轴上的相邻所述第一皮带轮两两相连，设置在所述支架中间的所述无动力主轴上的所述第一皮带轮还与其相邻的所述无动力主轴上的所述第一皮带轮连接；所述快换座与所述无动力主轴通过螺纹连接；所述芯轴与所述快换座连接；线圈骨架安装在所述芯轴上。

进一步，所述快换座包括：快换座轴、弹簧、快换座轴套和钢珠；所述快换座轴套套设在所述快换座轴顶部，所述弹簧套装在所述快换座轴底部且与所述快换座轴套连接，所述钢珠设置在所述快换座轴上。

进一步，所述过线机构包括：张力器、第一过线轮和第二过线轮；所述第一过线轮设置在所述张力器旁侧，且其高度低于所述张力器；所述第二过线轮设置在所述第一过线轮与所述张力器之间，且其高度低于所述第一过线轮。

进一步，所述甩线机构包括：两个第三气缸、型材和若干夹线装置；所述第三气缸通过固定板设置在所述滑台机构上，所述型材通过法兰设置在两个所述第三气缸之间；所述若干夹线装置等间距设置在所述型材上。

进一步，所述夹线装置包括：第四气缸、第八连接板、夹线轴、夹线轴套和压块；所述夹线轴设置在所述夹线轴套内，所述压块与所述夹线轴通过螺栓连接，所述夹线轴与所述第四气缸通过螺纹连接；所述第四气缸通过所述第八连接板安装在所述型材上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：因采用在滑台机构上设置排线去漆皮机构的结构，并且在主轴机构上安装线圈骨架，漆包线从过线机构进入到排线去漆皮机构中，完成去漆皮工作后，进行缠接线柱，当需要甩线时，再利用甩线机构使漆包线在离心力的作用下脱离，能够不受漆包线线径误差、漆皮误差(漆瘤)、骨架变形等影响，实现跟随性多层精密排绕，尤其能够满足个别线圈对排绕空间的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种多轴独立排绕绕线机总装配图；

图2为本发明实施例滑台机构结构示意图；

图3为本发明实施例排线去漆皮机构结构示意图；

图4为本发明实施例去漆皮装置结构示意图；

图5为本发明实施例导针固定装置固定状态示意图；

图6为本发明实施例导针固定装置活动状态示意图；

图7为本发明实施例剪线装置结构示意图；

图8为本发明实施例主轴机构结构示意图；

图9为本发明实施例快换座结构示意图；

图10为本发明实施例过线机构结构示意图；

图11为本发明实施例甩线机构结构示意图；

图12为本发明实施例夹线装置结构示意图。

附图标记说明：

1：滑台机构；11：上机架；12：下机架；13：第一滑台；14：第二滑台；15：第三滑台；16：连接件；17：第四滑台；

2：排线去漆皮机构；21：去漆皮装置；22：导针固定装置；23：剪线装置；24：支撑板；

21-1：直流电机；21-2：刀头；21-2：连接板；

22-1：第一气缸；22-2：第一连接板；22-3：第二连接板；22-4：第三连接板；22-5：第四连接板；22-6：第五连接板；22-7：导针；22-8：角度传感器；

3：主轴机构；31：主轴电机；32：无动力主轴；33：支架；34：快换座；35：芯轴；36：第一皮带轮；37：第二皮带轮；

34-1：快换座轴；34-2：弹簧；34-3：快换座轴套；34-4：钢珠；

4：过线机构；41：第一过线轮；42：第二过线轮；

5：甩线机构；51：第三气缸；52：型材；53：夹线装置；54：固定板；55：法兰；

53-1：第四气缸；53-2：第八连接板；53-3：夹线轴；53-4：夹线轴套；53-5：压块；53-6：螺栓。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

如图1至图12所示，本发明提供了一种多轴独立排绕绕线机，包括：

滑台机构1；

排线去漆皮机构2，排线去漆皮机构2安装在滑台机构1上；

主轴机构3，主轴机构3安装在滑台机构1上，线圈骨架安装在主轴机构3上；

过线机构4，过线机构4安装在滑台机构1和排线去漆皮机构2顶部；

甩线机构5，甩线机构5安装在滑台机构1上。

如图1和图2所示，在一个更优选的实施例中，滑台机构包括：机架、一个可沿X轴滑动的第一滑台13、两个可沿Y轴滑动的第二滑台14、若干可沿Z轴滑动的第三滑台15和设置在机架底部使机架能够在Z轴平移的第四滑台17；

机架包括上机架11和下机架12；第一滑台13设置在上机架11和下机架12之间，两个第二滑台14相对设置在上机架11顶部两侧，若干第三滑台15通过连接件16设置在两个第二滑台14之间，且若干第三滑台15等距离分布，第三滑台15与排线去漆皮机构2连接；第四滑台17设置在下机架12底部。

如图3至图7所示，在一个更优选的实施例中，排线去漆皮机构2包括：去漆皮装置21、导针固定装置22、剪线装置23以及支撑板24；去漆皮装置21设置在支撑板24一侧中间位置；导针固定装置22设置在支撑板24一侧底部，与去漆皮装置21位于同侧；剪线装置23设置在支撑板24另一侧。

如图4所示，在一个更优选的实施例中，去漆皮装置21包括：直流电机21-1、刀头21-2和连接板21-3；刀头21-2通过连接板21-3与直流电机21-1连接；刀头21-2有若干刀爪，若干刀爪可绕轴转动。本实施例中，刀爪数量可优选3个。当线圈排绕完成时，空心直流电机21-1旋转，带动刀头21-2旋转，在离心力作用下，刀爪围绕刀片转轴转动，三个刀爪都有力作用在中间的漆包线上，并围绕漆包线旋转，此时主轴机构3缓慢转动，使漆包线缓慢从三个刀爪的中心通过，从而除去通过漆包线表面的漆，达到自动去漆皮的目的，去漆皮完成后，空心直流电机21-1停止转动，三爪刀头21-2停止转动，离心力消失，刀爪复位，使刀爪和漆包线脱离，完成自动去漆皮功能。

如图5至图6所示，在一个更优选的实施例中，导针固定装置22包括：第一气缸22-1、第一连接板22-2、第二连接板22-3、第三连接板22-4、第四连接板22-5、第五连接板22-6、导针22-7和角度传感器22-8；第一连接板22-2通过螺栓固定在支撑板24上，第一气缸22-1设置在第一连接板22-2一侧底部，且通过连接柱穿过第一连接板22-2与第二连接板22-3连接；第五连接板22-6设置在第一连接板22-2另一侧，且与第四连接板22-5垂直连接；第三连接板22-4设置在第四连接板22-5底部；导针22-7垂直穿设过第三连接板22-4，导针22-7的顶端与角度传感器22-8的一端连接；角度传感器22-8的另一端穿过第四连接板22-5；第二连接板22-3的一端带有锁紧部，且锁紧部在第一气缸22-1的带动下可穿过第三连接板22-4与导针22-7连接。当第一气缸22-1伸出时(如图5所示)，第二连接板22-3固定住导针22-7，使导针22-7无法摆动，在滑台机构1的运作下实现缠接线柱的功能。当第一气缸22-1退回时(如图6所示)，导针22-7可在一定范围内摆动，当主轴机构3旋转时,线圈骨架上向一边缠绕漆包线时,漆包线会对导针22-7产生偏向一测(排绕方向)的拉力,导针22-7通过螺栓与角度传感器22-8主轴连接,使角度传感器22-8发生一定的偏转,角度传感器22-8的信号通过PLC控制器进行换算，由PLC控制器根据接收到的角度传感器PLC控制器的信号来调整排线主轴的转速，进而使漆包线与排线方向始终处在一个相应的夹角范围内，由上所述实现自动跟随性精密排绕。

如图7所示，在一个更优选的实施例中，剪线装置23包括：第二气缸23-1、线轨滑块23-2、气动剪刀23-3、第六连接板23-4和第七连接板23-5；第二气缸23-1的一端通过第六连接板23-4固定在支撑板24的顶部，第二气缸23-1的另一端与第七连接板23-5连接，第七连接板23-5与线轨滑块23-2连接，线轨滑块23-2固定在支撑板24上，气动剪刀23-3固定在第七连接板23-5上。剪线时剪线装置23移动到夹线装置53和接线柱中间的漆包线上方，气动剪刀23-3在第二气缸23-1的作用下推出，气动剪刀23-3下移并剪断漆包线，第二气缸23-1退回，气动剪刀23-3退回，完成剪线动作。

如图8所示，在一个更优选的实施例中，主轴机构3设置在第一滑台13上，主轴机构3包括：主轴电机31、若干无动力主轴32、支架33、快换座34、芯轴35、第一皮带轮36和第二皮带轮37；主轴电机31设置在支架33中间底部，若干无动力主轴32等间距设置在支架33上，第一皮带轮设置在无动力主轴32的一端；第一皮带轮36和第二皮带轮37采用双联同步皮带轮；第二皮带轮设置在主轴电机上，第二皮带轮37通过皮带与设置在支架33中间的无动力主轴32上的第一皮带轮36连接，设置在支架33其他位置的相邻无动力主轴32上的相邻第一皮带轮36两两相连，设置在支架33中间的无动力主轴32上的第一皮带轮36还与其相邻的无动力主轴32上的第一皮带轮36连接；快换座34与无动力主轴32通过螺纹连接；芯轴35与快换座34连接；线圈骨架安装在芯轴35上。相比把主轴电机31安装到主轴机构3一侧的方式，该方式可以减少靠近主轴电机31处的皮带受力大小，皮带的使用寿命大大提高。

如图9所示，在一个更优选的实施例中，快换座34包括：快换座轴34-1、弹簧34-2、快换座轴套34-3和钢珠34-4；快换座轴套34-3套设在快换座轴34-1顶部，弹簧34-2套装在快换座轴34-1底部且与快换座轴套34-3连接，钢珠34-4设置在快换座轴34-1上。当需要安装芯轴35时，推动快换座轴套34-3压缩弹簧34-2，芯轴35可以***快换座轴34-1中，松开快换座轴套34-3，弹簧34-2推动快换座轴套34-3压住钢珠34-4，使芯轴35轴向固定，快换座轴34-1上有1个定位槽，芯轴35上有定位销，二者配合后使芯轴35无法旋转，通过上述方式实现快速更换芯轴35的功能。当需要更换不同的线圈骨架时，只需要把芯轴35快速更换一下，即可以实现快速更换产品的功能。

如图10所示，在一个更优选的实施例中，过线机构4包括：张力器、第一过线轮41和第二过线轮42；第一过线轮41设置在张力器旁侧，且其高度低于张力器；第二过线轮42设置在第一过线轮41与张力器之间，且其高度低于第一过线轮41。通过增加一个过线轮的方式，使漆包线与第一过线轮41的包角变大，通过这种方式，可以有效减少漆包线的弯曲现象，使线圈实现精密排绕。

如图11所示，在一个更优选的实施例中，甩线机构5包括：两个第三气缸51、型材52和若干夹线装置53；第三气缸51通过固定板54设置在滑台机构1上，型材52通过法兰55设置在两个第三气缸51之间；若干夹线装置53等间距设置在型材52上。

如图12所示，在一个更优选的实施例中，夹线装置53包括：第四气缸53-1、第八连接板53-2、夹线轴53-3、夹线轴套53-4和压块53-5；夹线轴53-3设置在夹线轴套53-4内，压块53-5与夹线轴53-3通过螺栓53-6连接，夹线轴53-3与第四气缸53-1通过螺纹连接；第四气缸53-1通过第八连接板53-2安装在型材52上。当第四气缸53-1伸出时，压块53-5与夹线轴53-3也伸出，漆包线绕在夹线轴53-3上后，第四气缸53-1收回，压块53-5与夹线轴套53-4把漆包线夹在中间。当需要甩线时，第四气缸53-1伸出，使漆包线在离心力的作用下脱离夹线轴53-3，实现甩线的目的。

本发明的工作原理如下：排线去漆皮机构2安装在滑台机构上，过线机构4安装于滑台机构1与排线去漆皮机构2上，甩线机构5安装在主轴机构3下，主轴机构3上安装有线圈骨架，柔性排绕采用跟随性排绕装置。在工作过程中，导针固定装置22中第一气缸22-1推出，使导针22-7无法摆动，滑台机构1运行到特定位置，去漆皮装置21工作，去漆皮工作完成后，滑台机构1带动导针22-7完成缠接线柱的任务，缠绕完成后，剪线装置23剪断接线柱与夹线机构之间的漆包线，漆包线在滑台机构1和主轴机构3的协作下进入线圈骨架，第一气缸22-1退回，导针22-7可以沿绕线方向摆动，主轴机构3旋转，绕线工序开始，漆包线带动导针22-7偏转，导针22-7又把该偏转传递到角度传感器22-8上，角度传感器22-8把信号给与PLC控制器，PLC控制器控制第三滑台15的电机，使漆包线与主轴机构3处在一个合理的夹角范围中，实现柔性精密排绕，在绕线过程中甩线机构5同时把刷线工序完成。当绕线结束后，第一气缸22-1伸出，把导针22-7固定住，依次完成去漆皮，缠接线柱的流程，第四气缸53-1伸出，导针22-7控制导线缠绕于夹线装置53中，夹紧线后，剪线装置23把接线柱与夹线装置53之间的线剪断，滑台机构1回到安全位置，一个生产周期完成。

因本发明采用上述机械结构，能够不受漆包线线径误差、漆皮误差(漆瘤)、骨架变形等影响，实现跟随性多层精密排绕，尤其能够满足个别线圈对排绕空间的要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。