專利名稱：無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)刷變頻電機(jī)定子繞線機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)對(duì)定子進(jìn)行漆包線繞線時(shí)，由變頻電機(jī)并借助一套偏心輪裝置帶動(dòng)繞線主軸作上下直線運(yùn)動(dòng)和左右擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，該復(fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡為一條正弦波曲線，繞線主軸沿著該正弦波曲線運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行繞線。這種二維平面運(yùn)動(dòng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在繞線運(yùn)動(dòng)時(shí)是不能作出三維空間運(yùn)動(dòng)的，即繞線嘴不能作前后排線運(yùn)動(dòng)，造成繞在定子中的漆包線是雜亂無(wú)章的，不能整齊地排繞在定子中。這種二維平面運(yùn)動(dòng)對(duì)于無(wú)刷變頻電機(jī)定子繞線產(chǎn)生不少問(wèn)題(1)不能將漆包線整齊地排列在定子上，造成繞線槽滿率低，只有50％左右，加工出來(lái)的電機(jī)達(dá)不到設(shè)計(jì)的額定功率要求。(2)由于漆包線在定子上雜亂無(wú)章地排列，繞線嘴容易碰傷漆包線而造成電機(jī)繞組短路而燒壞。(3)繞出來(lái)的定子漆包線圈高度超差而造成觸及電機(jī)的前、后端蓋，不能裝配，需要增設(shè)線包整形工序，進(jìn)而造成浪費(fèi)工時(shí)和增加整形設(shè)備。由于存在以上的缺陷，繞出來(lái)的定子就達(dá)不到定子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求和使用效果。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于定子線圈內(nèi)排繞時(shí)，線嘴能作三維空間運(yùn)動(dòng)，使被繞漆包線能整齊有序地一層一層排列在無(wú)刷變頻電機(jī)定子的內(nèi)槽上。
本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由繞線主軸機(jī)構(gòu)、接桿機(jī)構(gòu)及伺服控制電路組成；繞線主軸1下端部通過(guò)連接套20、鋼珠座21、外花鍵軸22、鎖緊套23、軸承套26與底座27聯(lián)接，繞線主軸1上端部與凸輪座7、圓螺母16螺紋連接，構(gòu)成繞線主軸機(jī)構(gòu)；位于繞線主軸1內(nèi)孔內(nèi)的接桿2下端部與內(nèi)花鍵軸19、連軸套20、鋼珠座21、外花鍵軸22、軸承套26、滾針軸承33、花鍵套28聯(lián)接，該花鍵套28支承在底座29上，其下端部設(shè)有線嘴座30和線嘴31，接桿2上端部通過(guò)并帽18、連接器3、鋼珠座4及鋼珠17與推桿5下部聯(lián)接，推桿5穿過(guò)連軸套6、凸輪座7，其上端部裝有凸輪推頭14，該凸輪推頭14通過(guò)凸輪片10與線嘴架11活動(dòng)連接，線嘴架11一側(cè)裝有線嘴12，其另一側(cè)設(shè)有分度盤13，在凸輪片10圓心與護(hù)線套9之間裝有鋼絲圈15，護(hù)線套9和螺母8與凸輪座7螺紋連接，構(gòu)成接桿機(jī)構(gòu)；所述軸承套26通過(guò)滾針軸承33與花孔步輪24連接，該花孔步輪24通過(guò)同步帶32、步輪端片25、36、主動(dòng)同步輪35與裝在電機(jī)座34上的伺服電機(jī)37輸出軸聯(lián)接；帶動(dòng)繞線主軸1作上下直線運(yùn)動(dòng)的主軸交流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)37通過(guò)對(duì)應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器與位置控制單元PLC電氣連接，該位置控制單元通過(guò)編程將預(yù)設(shè)的控制信號(hào)輸至主軸交流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)37，驅(qū)動(dòng)繞線主軸機(jī)構(gòu)和接桿機(jī)構(gòu)工作，所述位置控制單元輸出端還接有觸摸屏顯示板。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)由于在繞線主軸內(nèi)孔裝有一套接桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)交流伺服和位置控制單元，并設(shè)定計(jì)算機(jī)程序，達(dá)到每層整齊有序地排線的效果。
(2)由于繞線主軸與接桿機(jī)構(gòu)連成一體，繞線主軸作二維平面運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源由原來(lái)的變頻電機(jī)更換為交流伺服和位置控制單元，并與接桿機(jī)構(gòu)的交流伺服和位置控制單元通過(guò)設(shè)定計(jì)算機(jī)程序，由上述兩套交流伺服單元和凸輪組成三維空間的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，從而帶動(dòng)一整套的機(jī)械結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)動(dòng)作，達(dá)到繞線的最佳效果。經(jīng)測(cè)試，槽滿率從原來(lái)的50％提升到70％，線包高度達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求，取消了整形的工序，從而能順暢地裝配好電機(jī)的前后端蓋。


圖1是本實(shí)用新型繞線主軸結(jié)構(gòu)和接桿機(jī)構(gòu)下部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型接桿機(jī)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型交流伺服控制單元電控原理方框圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)下面實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示，由繞線主軸1并通過(guò)連軸套20將接桿機(jī)構(gòu)聯(lián)接在一起組成無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述接桿2通過(guò)鋼珠座21、外花鍵軸22、鎖緊套23、花孔步輪24、軸承套26、底座27、花鍵軸28、底座29聯(lián)接而成接桿機(jī)構(gòu)，并通過(guò)同步帶32、主動(dòng)同步輪35由交流伺服電機(jī)37帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度和角度由位置控制單元通過(guò)編程設(shè)定及控制。當(dāng)接桿2旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)連軸器3、鋼珠座4、推桿5、連軸套6、鋼珠17、凸輪推頭14、凸輪片10一起旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，凸輪片10帶動(dòng)線嘴架11作水平直線運(yùn)動(dòng)，并借助鋼絲圈15所產(chǎn)生的復(fù)位作用力而實(shí)現(xiàn)線嘴架11的水平直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)漆包線通過(guò)線嘴12作排線工作。排線的距離取決于交流伺服電機(jī)37的旋轉(zhuǎn)角度，而該旋轉(zhuǎn)角度是通過(guò)位置控制單元PLC編程設(shè)定和控制的。繞線主軸1則由凸輪座7、圓螺母16、護(hù)線套9、線嘴架11、分度盤13、鋼絲圈15裝配在一起并穿在主機(jī)的一個(gè)偏心輪機(jī)構(gòu)中，由主機(jī)的主軸交流伺服電機(jī)帶動(dòng)繞線主軸1旋轉(zhuǎn)并作上下直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)二維平面運(yùn)動(dòng)軌跡(即上下直線運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)聯(lián)動(dòng))，漆包線通過(guò)線嘴12有序地繞在定子的槽中。這樣，接桿2和繞線主軸1分別通過(guò)各自的交流伺服電機(jī)及主機(jī)的偏心輪機(jī)構(gòu)經(jīng)由位置控制單元的程序控制就能達(dá)到兩軸聯(lián)動(dòng)的目的。即繞線主軸1上下直線運(yùn)動(dòng)加左右擺動(dòng)和接桿2機(jī)構(gòu)一起帶動(dòng)線嘴12作受控的上下直線運(yùn)動(dòng)、左右擺動(dòng)和前后直線運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到有序地繞線和排線的目的。根據(jù)漆包線的線徑大小、繞線的匝數(shù)變化、排線的距離等定子的參數(shù)變化，由位置控制單元PLC編制不同程序，去控制交流伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和角度再帶動(dòng)繞線主軸1和接桿2的整套聯(lián)動(dòng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)不同定子線包的繞制工藝要求。
權(quán)利要求1.一種無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由繞線主軸機(jī)構(gòu)、接桿機(jī)構(gòu)及伺服控制電路組成；繞線主軸(1)下端部通過(guò)連接套(20)、鋼珠座(21)、外花鍵軸(22)、鎖緊套(23)、軸承套(26)與底座(27)聯(lián)接，繞線主軸(1)上端部與凸輪座(7)、圓螺母(16)螺紋連接，構(gòu)成繞線主軸機(jī)構(gòu)；位于繞線主軸(1)內(nèi)孔內(nèi)的接桿(2)下端部與內(nèi)花鍵軸(19)、連軸套(20)、鋼珠座(21)、外花鍵軸(22)、軸承套(26)、滾針軸承(33)、花鍵套(28)聯(lián)接，該花鍵套(28)支承在底座(29)上，其下端部設(shè)有線嘴座(30)和線嘴(31)，接桿(2)上端部通過(guò)并帽(18)、連接器(3)、鋼珠座(4)及鋼珠(17)與推桿(5)下部聯(lián)接，推桿(5)穿過(guò)連軸套(6)、凸輪座(7)，其上端部裝有凸輪推頭(14)，該凸輪推頭(14)通過(guò)凸輪片(10)與線嘴架(11)活動(dòng)連接，線嘴架(11)一側(cè)裝有線嘴(12)，其另一側(cè)設(shè)有分度盤(13)，在凸輪片(10)圓心與護(hù)線套(9)之間裝有鋼絲圈(15)，護(hù)線套(9)和螺母(8)與凸輪座(7)螺紋連接，構(gòu)成接桿機(jī)構(gòu)；所述軸承套(26)通過(guò)滾針軸承(33)與花孔步輪(24)連接，該花孔步輪(24)通過(guò)同步帶(32)、步輪端片(25、36)、主動(dòng)同步輪(35)與裝在電機(jī)座(34)上的伺服電機(jī)(37)輸出軸聯(lián)接；主軸交流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)(37)通過(guò)對(duì)應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)器與位置控制單元PLC電氣連接，該位置控制單元通過(guò)編程將預(yù)設(shè)的控制信號(hào)輸至主軸交流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)(37)，驅(qū)動(dòng)繞線主軸機(jī)構(gòu)和接桿機(jī)構(gòu)工作，所述位置控制單元輸出端還接有觸摸屏顯示板。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)刷變頻電機(jī)定子立式繞線機(jī)用的內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該內(nèi)排繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由繞線主軸機(jī)構(gòu)、接桿機(jī)構(gòu)及伺服控制電路組成，通過(guò)預(yù)設(shè)編程的位置控制單元PLC控制繞線主軸和接桿作上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)，使線嘴能作上下直線、左右擺動(dòng)、前后直線的三維空間運(yùn)動(dòng)，被繞漆包線能整齊有序地一層一層排布在電機(jī)定子的內(nèi)槽上。從而能大大提高定子線圈的滿槽率、取消了線包的整形工序、有利于電機(jī)的整機(jī)裝配工作。
文檔編號(hào)H02K15/095GK2917077SQ200520066368
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者梁偉潮 申請(qǐng)人:佛山先導(dǎo)精機(jī)有限公司