一种多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法

技术领域

本发明涉及绕线机技术领域，特别涉及一种多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法。

背景技术

绕线机，是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器，使用范围非常广泛，常用绕线机绕制的线多为漆包铜线、纺织线，还有绕制电热器具用的电热线以及焊锡线、电线、电缆等。现有技术中线圈按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈、曲面线圈等等。其中曲面线圈为一种形状呈半球形结构的线圈，现有技术中对于曲面线圈的成型如专利号为CN201811315189.8所公开的一种用于绕制球形线圈的治具及使用该治具制备球形线圈的方法，该用于绕制球形线圈的治具的绕线轴一端为半球体，所述绕线轴的另一端为柱体。外部罩具与所述绕线轴半球体相对的一侧为内凹的半球体结构，漆包线滑入绕线轴和外部罩具之间的缝隙中，形成线圈。但是由于线圈为曲面且在深度较深时，漆包线的滑动距离长，在绕制曲面线圈底部时，容易造成漆包线排线不整齐等问题，影响绕线品质。另外，在下料时，现有技术中一般是用夹爪进行夹取下料，但是由于线圈为曲面很容易造成损坏或变形，影响绕线品质。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法，以解决上述技术问题。

一种多级伸缩曲面绕线模具。所述多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法包括一个凸模机构，一个凹模机构。所述凸模机构包括一个凸模板，所述凸模板朝向所述凹模机构的一端设置有呈曲面的凸模。所述凹模机构包括一个凹模板，一个设置在所述凹模板上的凹模，以及至少一个移动设置在所述凹模上的移动凹模。所述凹模一端与所述凹模板的中心连接，另一端设置有凹槽，所述凹槽的内侧壁为曲面，所述移动凹模靠近所述凹槽的一端的内侧壁上设置有成型曲面，所述成型曲面与所述凹槽相互连通，所述移动凹模可以沿所述凹模移动，以控制所述成型曲面位置。

进一步地，所述凸模机构还包括一个旋转主轴，一个设置在所述凸模板侧壁的挡线板，以及一个设置在所述凸模板侧壁的起线夹组件。

进一步地，所述凸模的外侧壁设置有一个线槽。

进一步地，所述凸模板上设置有至少两个第一通孔，以及一个设置在所述凸模板外侧壁上的第二通孔，第一通孔呈对称排布且所述第一通孔的中心轴平行于所述旋转主轴的中心轴，所述第二通孔与所述凸模板中心的通孔连通。

进一步地，所述多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法还包括一个设置在所述凸模机构上的下料机构，所述下料机构包括至少两个设置在所述第一通孔内的第一连杆，一个设置在所述第二通孔内的第二连杆，一个活动设置在所述凸模板内的下料轴，多个设置在所述下料轴一端的下料块，以及一个设置在所述下料轴和所述凸模板之间的弹簧。

进一步地，所述第一连杆一端与所述第二连杆的一端连接，另一端的直径增大以用于抵顶弹簧，所述第二连杆穿设过所述下料轴且一端两端分别与所述第一连杆下料轴的侧壁连接，所述第一连杆上套设有弹簧，该弹簧抵顶在所述第一连杆直径大的一端和所述凸模板之间。

进一步地，所述下料块一端与所述下料轴连接，另一端位于所述下料槽内且呈弧形，弧度与所述凸模侧壁曲面弧度相同。

一种多级伸缩曲面绕线模具的绕线方法，其包括以下步骤：

步骤S1：线夹首先将导线拉过来被起线夹组件夹住，使导线经过线槽处，接着挡线板将靠近凸模板的一端处的导线压在凸模板上，确保导线紧贴线槽的起始端。

步骤S2：接着凸模机构和凹模机构合模，同时移动凹模先朝远离凸模的方向移动，使成型曲面与凹槽不连通。

步骤S3：凸模机构和凹模机构同步转动进行绕线，导线从凹槽侧面滑入并绕制在凹槽内，在凹槽的区域快要绕制完成时，移动凹模移动，使成型曲面与凹槽相互连通，接着绕制成型曲面区域。

步骤S4：完成需要的圈数后，使用热风枪对绕线部位进行加热，使导线粘结，接着凸模机构和凹模机构分模并剪断导线。

步骤S5：推动所述第一连杆来带动下料轴和下料块轴向移动，使下料块伸出凸模并将黏在凸模上的线圈顶落。

与现有技术相比，本发明提供的多级伸缩曲面绕线模具的所述凹模机构可以多级移动，所述移动凹模移动设置在所述凹模上，所述移动凹模靠近所述凹槽的一端的内侧壁上设置有成型曲面。所述移动凹模可以沿所述凹模直线移动，从而控制所述成型曲面位置，以在分段绕线时控制所述成型曲面在合适的时间与所述凹槽连通进行第二段绕线，实现分段绕制，保证排线的整齐。另外，所述下料块位于所述下料槽内的一端呈弧形，弧度与所述凸模侧壁曲面弧度相同，从而能更好的贴合线圈，避免损坏线圈。在完成绕线后所述下料块将黏在所述凸模上的线圈顶落，实现无损下料。

附图说明

图1为本发明提供的一种多级伸缩曲面绕线模具的结构示意图。

图2为图1的所述多级伸缩曲面绕线模具的凸模机构去除凸模板的结构示意图。

图3为图1的所述多级伸缩曲面绕线模具所具有的凸模板的结构示意图。

图4为图1的所述多级伸缩曲面绕线模具所具有的凹模机构的结构示意图。

图5为图4的所述多级伸缩曲面绕线模具所具有的凹模机构的分解结构示意图。

图6为图1的所述多级伸缩曲面绕线模具绕制凹槽时的剖视图。

图7为图1的所述多级伸缩曲面绕线模具绕制成型曲面时的剖视图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1至图7所示，其为本发明提供的多级伸缩曲面绕线模具的结构示意图。所述多级伸缩曲面绕线模具包括一个凸模机构10，一个凹模机构20，以及一个设置在所述凸模机构10上的下料机构30。可以想到的是，所述多级伸缩曲面绕线模具还包括其他的一些功能模块，如连接组件，传感器，以及安装组件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。

所述凸模机构10包括一个旋转主轴11，一个设置在所述旋转主轴11上的凸模板12，一个设置在所述凸模板12侧壁的挡线板13，以及一个设置在所述凸模板12侧壁的起线夹组件14。

所述旋转主轴11与外部转动装置连接，以带动所述凸模板12转动绕线。所述凸模板15一端通过紧固件固定在所述凸模板12的一端，从而随所述旋转主轴11一起转动。

所述凸模板12中心具有通孔。所述凸模板12上设置有至少两个第一通孔121，以及至少一个设置在所述凸模板12外侧壁上的第二通孔122。第一通孔121呈对称排布且所述第一通孔121的中心轴平行于所述旋转主轴11的中心轴，所述第二通孔122与所述凸模板12中心的通孔连通。第二通孔122为椭圆形孔，其可以用于提供移动距离。所述凸模板12朝向所述凹模机构20的一端设置有呈曲面的凸模123。所述凸模123的外侧壁上周向间隔设置有多个贯通设置的下料槽124。所述第一通孔121、第二通孔122、以及下料槽124都是用于设置所述下料机构30，其具体说明会在下面结合所述下料机构30一起说明。所述凸模123的外侧壁设置有一个线槽125，所述线槽125用于容纳绕线的导线。由于线槽125位于所述凸模123上，而所述凸模123外侧壁为突出的曲面，因此能顶住导线可以很好的使导线能贴合在线槽内，相对于现有技术中设置在凹模中时导线会因为蹦紧时的自身弹性而难以贴合在凹陷设置的凹模内，保证起线的贴合以提高绕线精度和质量。

所述挡线板13一端活动设置在所述凸模板12的外侧壁上，另一端位于所述线槽125一侧。所述挡线板13可以在移动装置如伺服电机等的驱动下移动，从而使所述挡线板13能压在所述凸模板12上，其用于在导线进入线槽和绕线时将导线压在所述凸模板12上。具体地，导线会外部移动线夹带动下先被起线夹组件14夹住，然后拉倒所述线槽125处，接着所述挡线板13将导线压在所述凸模板12上，这样确保导线是紧贴所述线槽125的起始端即靠近所述凸模板12的一端，从而避免因导线跨度太大不能贴合在所述线槽125上。

所述凹模机构20包括一个凹模板21，一个设置在所述凹模板21上的凹模22，以及至少一个移动设置在所述凹模22上的移动凹模23。

所述凹模板21会与一个旋转主轴连接，并且外部转动装置连接驱动所述旋转主轴转动，以带动所述凹模22转动绕线。可以想到的是，所述凹模机构20和所述凸模机构10的转动方向和速度应当相同。

所述凹模22呈圆柱形结构，在所述凹模22和所述凸模123的中心都贯通设置有轴心孔，其用于穿设轴心柱，在绕线时轴心柱会插入所述凹模22和所述凸模123中，导线先绕制在轴心柱上然后一圈圈成型，完成绕线后再抽出轴心柱，其应当为现有技术，在不再赘述。所述凹模22一端与所述凹模板21的中心连接，另一端设置有凹槽221，所述凹槽221的内侧壁为曲面，其用于绕制深处的线圈。所述移动凹模23活动套设在所述凹模22上。所述移动凹模23靠近所述凹槽221的一端的内侧壁上设置有成型曲面231。所述成型曲面231与所述凹槽221相互连通，所述成型曲面231与所述凹槽221连通后的弧度与所述凸模123的曲面弧度相同。所述移动凹模23与移动装置如伺服气缸连接，可以沿所述凹模22直线移动，从而控制所述成型曲面231位置，以在分段绕线时控制所述成型曲面231在合适的时间与所述凹槽221连通进行第二段绕线。因此所述移动凹模23外还设置有轴承来与外部移动装置连接，避免影响所述移动凹模23转动。在绕线时，所述凸模机构10和所述凹模机构20会相互靠近使两者只有一根导线能进入的间隙。首先所述移动凹模23先朝远离所述凸模123的方向移动，此时所述成型曲面231与所述凹槽221不连通如图6所示，然后所述凸模机构10和所述凹模机构20转动绕线，此时导线会绕制在所述凹槽221内，这样就避免了导线沿着所述成型曲面231长距离滑动到底部，使导线直接从所述凹槽221侧面进入，保证排线的整齐。接着在凹槽221的区域快要绕制完成时，所述移动凹模23移动使两者连通如图7所示，接着绕制所述成型曲面231区域。这样就实现了分级绕制，可以想到的是，移动凹模23还可以设置有多个来实现多级绕制，其可以根据需要而设置。

所述下料机构30包括至少两个设置在所述第一通孔121内的第一连杆31，一个设置在所述第二通孔122内的第二连杆32，一个活动设置在所述凸模板12内的下料轴33，多个设置在所述下料轴33一端的下料块34，以及一个设置在所述下料轴33和所述凸模板12之间的弹簧35。

所述第一连杆31一端与所述第二连杆32的一端连接，另一端的直径增大以用于抵顶弹簧。所述第二连杆32穿设过所述下料轴33且两端分别与所述第一连杆31连接，所述第一连杆31上套设有弹簧，该弹簧抵顶在所述第一连杆31直径大的一端和所述凸模板12之间。在外部移动装置的作用下推动所述第一连杆31，可以带动所述下料轴33和所述下料块34轴向移动同时弹簧压缩，在外部移动装置复位后，所述第一连杆31依靠弹簧复位，带动下料轴33和下料块34复位缩回。所述下料块34一端与所述下料轴33连接，另一端位于所述下料槽124内且呈弧形，弧度与所述凸模123侧壁曲面弧度相同，从而能更好的贴合线圈，避免损坏。在完成绕线后所述下料块34将黏在所述凸模123上的线圈顶落，实现无损下料。

一种多级伸缩曲面绕线模具的绕线方法，其包括以下步骤：

步骤S1：线夹首先将导线拉过来被起线夹组件14夹住，使导线经过线槽125处，接着挡线板13将靠近凸模板12的一端处的导线压在凸模板12上，确保导线紧贴线槽125的起始端；

步骤S2：接着凸模机构10和凹模机构20合模，同时移动凹模23先朝远离凸模123的方向移动，使成型曲面231与凹槽221不连通；

步骤S3：凸模机构10和凹模机构20同步转动进行绕线，导线从凹槽221侧面滑入并绕制在凹槽221内，在凹槽221的区域快要绕制完成时，移动凹模23移动，使成型曲面231与凹槽221相互连通，接着绕制成型曲面231区域；

步骤S4：完成需要的圈数后，使用热风枪对绕线部位进行加热，使导线粘结，接着凸模机构和凹模机构分模并剪断导线；

步骤S5：推动所述第一连杆31来带动下料轴33和下料块34轴向移动，使下料块34伸出凸模123并将黏在凸模123上的线圈顶落。

与现有技术相比，本发明提供的多级伸缩曲面绕线模具及其绕线方法的所述凹模机构20可以多级移动，所述移动凹模23移动设置在所述凹模22上，所述移动凹模23靠近所述凹槽221的一端的内侧壁上设置有成型曲面231。所述移动凹模23可以沿所述凹模22直线移动，从而控制所述成型曲面231位置，以在分段绕线时控制所述成型曲面231在合适的时间与所述凹槽221连通进行第二段绕线，实现分段绕制，保证排线的整齐。另外，所述下料块位于所述下料槽124内的一端呈弧形，弧度与所述凸模123侧壁曲面弧度相同，从而能更好的贴合线圈，避免损坏线圈。在完成绕线后所述下料块34将黏在所述凸模123上的线圈顶落，实现无损下料。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。