CN102385983A - 绕制双层线圈的箔式绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种绕线机。绕制双层线圈的箔式绕线机，包括开卷装置、送料装置、剪切装置、卷绕机、焊接装置、层绝缘开卷装置、端绝缘开卷装置，开卷装置包括两个开卷机，两个开卷机分别设置在送料装置的前方；层绝缘开卷装置包括两个层绝缘开卷机，两个层绝缘开卷机分别设置在卷绕机前方。由于采用了上述技术方案，本发明整机运行平稳，具有结构简单合理、性能稳定、卷绕力大、操作简便、维修方便等优点，采用本发明绕制的变压器线圈效率高、质量好。

Description

绕制双层线圈的箔式绕线机

技术领域

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种绕线机。

背景技术

变压器线圈的箔式绕线机整体结构一般由开卷机、送料装置、剪切装置、绝缘开卷装置、卷绕机、焊接装置等结构组成。现有的箔式绕线机存在以下缺点：绕制箔带时只能一层绝缘纸和一层箔带进行绕制，绕制的效率低，操作麻烦；在开卷机上的箔带卷在收放过程中，容易因涨紧力的不同，而造成所绕线圈很不紧实，需要机械操作手工调节张力大小，以适应不同大小厚度的箔带卷；而且绕线机的绕线速度由程序预先设定，绕线过程中无法改变，操作上不方便；另外，焊接装置的焊接工序繁琐，焊接质量较低。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种绕制双层线圈的箔式绕线机，解决上述技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

绕制双层线圈的箔式绕线机，包括开卷装置、送料装置、剪切装置、卷绕机、焊接装置、层绝缘开卷装置、端绝缘开卷装置，其特征在于，所述开卷装置包括两个开卷机，两个开卷机分别设置在所述送料装置的前方；

所述层绝缘开卷装置包括两个层绝缘开卷机，两个层绝缘开卷机分别设置在所述卷绕机前方。设有两个开卷机和两个层绝缘开卷机的箔式绕线机，可以一次绕制双层线圈，工作效率高，省时省力。

所述开卷机的底部设有一开卷机纠偏装置，所述开卷机纠偏装置包括一纠偏支架，所述纠偏支架包括一上支架、一下支架，所述开卷机设置在所述上支架上，所述上支架与所述下支架滑动连接；

所述开卷机纠偏装置包括一动力机构，所述动力机构通过一传动机构连接所述上支架。

本发明使用时，箔式绕线机的开卷机通常设置在上支架上，下支架放置在地面上，通过动力机构给传动机构的作用力，上支架在下支架上左右移动，实现开卷机的左右移动，以完成开卷机上的箔带的纠偏目的，上述设计的本发明结构简单、维护方便，且性能稳定。

所述动力机构包括一纠偏电机，所述纠偏电机固定在所述下支架上，所述纠偏电机连接一变速箱；

所述变速箱连接一纠偏丝杆，所述纠偏丝杆连接一与所述纠偏丝杆配套使用的纠偏丝杆螺母，所述纠偏丝杆螺母固定在所述上支架上。当纠偏电机转动时，通过变速箱带动纠偏丝杆转动，纠偏丝杆螺母往复运动，推动上支架移动，纠偏电机的正转或反转，上支架相应左移或右移。

所述纠偏电机采用永磁电机。永磁电机具有成本低、能耗少、噪声小、结构简单、故障率低等特点。

所述开卷机上设有一涨紧机构，所述涨紧机构包括一气动离合器，所述气动离合器设置在所述开卷机的开卷辊的端部，所述气动离合器包括一钢芯板、一拆卸连接的摩擦片；

气动离合器外侧设有一可拆卸的挡板，所述摩擦片设置在所述挡板内侧。采用气动离合器使箔带卷涨紧力大，确保所绕线圈紧实。气动离合器的摩擦片较容易出现磨损，传统的摩擦片是粘结或烧结在钢芯板上，一旦摩擦片磨损后，只能对整个气动离合器一起更换，对于完好的钢芯板也只能一同被废弃。而使用可拆卸的摩擦片，一旦摩擦片被磨损后，只需将摩擦片从气动离合器上拆卸下来，换上新的摩擦片即可，从而进一步提高了部分部件的利用率，降低了更换成本。

所述开卷机的一侧设有一开卷机压紧机构，所述开卷机压紧机构包括一压紧支架，所述压紧支架上设有一压料辊，还包括一驱动所述压料辊压紧开卷机开卷辊的压紧驱动装置，所述压紧驱动装置包括一压紧气缸，所述压紧气缸固定在所述压紧支架上，所述压紧气缸通过一传动机构连接所述压料辊。采用压紧气缸作为驱动压料辊的机构，较液压油缸，采用压紧气缸具有无污染、阻力小等优点。

所述传动机构包括一转轴、一摆动臂、一连接杆，所述摆动臂和所述连接杆固定在所述转轴上，所述摆动臂远离所述转轴的一端设有所述压料辊，所述气缸的活塞杆连接所述连接杆；

所述压紧支架上设有两个转轴支座，所述转轴的两端固定在所述两个转轴支座上，所述摆动臂和连接杆设置在所述两个转轴支座之间。当压紧气缸的活塞杆向上或向下运动时，推动连接杆向上或向下运动，此时固定连接杆的转轴左转或右转，固定在转轴上的摆动臂随之摆动，压料辊压紧或松开开卷机的开卷辊。

所述剪切装置包括一剪刀支架，所述剪刀支架滑动连接一剪刀，所述剪刀支架的一侧设有一限位开关；

所述剪切装置还包括一驱动所述剪刀运动的剪刀控制***，所述限位开关的信号输出端与所述剪刀控制***的信号输入端连接。剪刀在剪刀支架上滑动时，容易引起剪刀碰撞剪刀支架的侧边，造成剪刀的磨损，通过限位开关保护剪刀免受碰撞，提高了剪刀的使用寿命。

所述焊接装置包括一焊接支架，所述焊接支架上设有一焊机，所述焊机采用一设有保护气体的气体保护焊机；采用气体保护焊技术，与其他焊接方法相比，具有熔池可见性好、熔池较小、无需清理熔渣，焊接过程操作方便、焊接速度快、热影响区窄、焊件焊后变形小等优点。

所述焊机通过一焊接夹具移动臂与所述焊接支架滑动连接，所述焊接夹具移动臂包括一横向设置的滚珠丝杆、驱动所述滚珠丝杆运动的移动驱动装置，所述滚珠丝杆包括一焊接丝杆、一滚珠螺母，所述焊接丝杆设置在所述焊接支架上，所述滚珠螺母连接所述焊机。通过移动驱动装置驱动滚珠丝杆的运动，使焊机在焊接支架上滑动，滑动到合适焊接的位置，移动焊机的操作简单省力。当需要本发明焊接时，也通过移动驱动装置驱动焊接夹具移动臂在焊接支架上移动，实现自动焊接功能。

所述气体保护焊机的保护气体采用氩气，所述气体保护焊机优选钨极氩弧焊机。本发明采用钨极氩弧焊机，焊接变压器线圈的引出棒，焊接时不受大气中的氧、氮、氢等污染，以达到高质量焊接目的。

所述移动驱动装置包括一焊接电机、一控制焊接电机转动的电机控制***，所述电机控制***的控制输入端连接一焊接移动旋钮。转动焊接移动旋钮，焊接电机正转或反转，移动驱动装置将焊接电机的旋转运动变为滚珠丝杆的直线运动，实现自动移动焊机的功能。

所述焊接电机采用永磁电机，所述永磁电机包括一电机外壳，所述电机外壳内设有定子，所述定子设有用于缠绕励磁线圈的绕线铁芯，所述定子腔内装有转子，所述转子上固定有磁钢片，所述电机控制***采用永磁电机控制***。永磁电机的转子上固定有磁钢片，较转子上绕有线圈的结构，具有成本低、能耗少、噪声小、结构简单、故障率低等特点。更重要的是负载大，可达其它电机的2.5倍到3倍。与传统的直流电机相比，永磁电机的精度较高，适用于焊机的移动定位及焊接。

所述移动驱动装置还包括一转动手柄。通过转动转动手柄驱动滚珠丝杆的运动，实现手动移动焊机的功能。

所述焊接支架上还设有一直线导轨，所述直线导轨与所述焊机滑动连接，所述直线导轨设置在所述焊接丝杆的上部。直线导轨用于支撑焊机，使焊机在焊接丝杆上滑动时，滑动平稳，保持横向的直线运动。

所述焊接装置还包括一夹紧机构、一驱动夹紧机构的夹紧驱动装置，所述夹紧机构包括一固定在所述焊接支架上的下钳口、一位于所述下钳口上方的上钳口；

所述夹紧驱动装置包括一夹紧气缸，所述夹紧气缸的活塞杆连接所述上钳口。夹紧气缸具有无污染、阻力小等优点，夹紧气缸驱动所述上钳口作上下运动，当上钳口下移时，压紧工件，当上钳口上移时，松开工件。

所述夹紧气缸连接一电磁阀，所述电磁阀的控制端连接一控制电磁阀阀门开度的夹紧控制***，所述夹紧控制***的信号输入端连接一压紧旋钮。转动压紧旋钮，夹紧控制***收到压紧信号或松开信号，控制电磁阀阀门开度，以便使夹紧气缸的活塞杆运动，拉动上钳口上下运动，压紧和松开工件的操作简单方便。

所述夹紧机构设有至少三个所述上钳口，至少三个所述上钳口并排设置在所述下钳口上方。根据焊接需要可以设置有多个上钳口，此设计可焊接不同长度的工件。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明整机运行平稳，具有结构简单合理、性能稳定、卷绕力大、操作简便、维修方便等优点，采用本发明绕制的变压器线圈效率高、质量好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明开卷机纠偏装置的结构示意图；

图3为本发明开卷机压紧机构的结构示意图；

图4为本发明焊接装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1，绕制双层线圈的箔式绕线机，包括开卷装置、送料装置2、剪切装置3、卷绕机4、焊接装置5、层绝缘开卷装置、端绝缘开卷装置7，开卷装置包括两个开卷机1，两个开卷机1分别设置在送料装置2的前方；层绝缘开卷装置包括两个层绝缘开卷机6，两个层绝缘开卷机6分别设置在卷绕机4前方。设有两个开卷机1和两个层绝缘开卷机6的箔式绕线机，可以一次绕制双层线圈，工作效率高，省时省力。

参照图2，开卷机1的底部设有开卷机纠偏装置8，开卷机纠偏装置8包括纠偏支架，纠偏支架包括上支架81、下支架82，开卷机1设置在上支架81上，上支架81与下支架82滑动连接。开卷机纠偏装置8包括动力机构，动力机构通过传动机构连接上支架81。本发明使用时，箔式绕线机的开卷机1通常设置在上支架81上，下支架82放置在地面上，通过动力机构给传动机构的作用力，上支架81在下支架82上左右移动，实现开卷机1的左右移动，以完成开卷机1上的箔带的纠偏目的，上述设计的本发明结构简单、维护方便，且性能稳定。动力机构包括纠偏电机83，纠偏电机83固定在下支架82上，纠偏电机83连接一变速箱84，变速箱84连接纠偏丝杆86，纠偏丝杆86连接一与纠偏丝杆86配套使用的纠偏丝杆螺母87，纠偏丝杆螺母87固定在上支架81上。当纠偏电机83转动时，通过变速箱84带动纠偏丝杆86转动，纠偏丝杆螺母87往复运动，推动上支架81移动，纠偏电机83的正转或反转，上支架81相应左移或右移。

开卷机1上设有一涨紧机构，涨紧机构包括气动离合器11，气动离合器11设置在开卷机1的开卷辊的端部，气动离合器11包括钢芯板、拆卸连接的摩擦片；气动离合器11外侧设有一可拆卸的挡板，摩擦片设置在挡板内侧。采用气动离合器11使箔带卷涨紧力大，确保所绕线圈紧实。气动离合器11的摩擦片较容易出现磨损，传统的摩擦片是粘结或烧结在钢芯板上，一旦摩擦片磨损后，只能对整个气动离合器11一起更换，对于完好的钢芯板也只能一同被废弃。而使用可拆卸的摩擦片，一旦摩擦片被磨损后，只需将摩擦片从气动离合器11上拆卸下来，换上新的摩擦片即可，从而进一步提高了部分部件的利用率，降低了更换成本。

参照图3，开卷机1的一侧设有开卷机压紧机构12，开卷机压紧机构12包括压紧支架121，压紧支架121上设有压料辊122，还包括一驱动压料辊122压紧开卷机1的开卷辊的压紧驱动装置，压紧驱动装置包括压紧气缸123，压紧气缸123固定在压紧支架121上，压紧气缸123通过一传动机构连接压料辊122。采用压紧气缸123作为驱动压料辊122的机构，较液压油缸，采用压紧气缸123具有无污染、阻力小等优点。

传动机构包括转轴124、摆动臂125、连接杆126，摆动臂125和连接杆126固定在转轴124上，摆动臂125远离转轴124的一端设有压料辊122，气缸123的活塞杆连接连接杆126；压紧支架121上设有两个转轴支座，转轴124的两端固定在两个转轴支座上，摆动臂125和连接杆126设置在两个转轴支座之间。当压紧气缸123的活塞杆向上或向下运动时，推动连接杆126向上或向下运动，此时固定连接杆126的转轴124左转或右转，固定在转轴124上的摆动臂125随之摆动，压料辊122压紧或松开开卷机1的开卷辊。

剪切装置3包括剪刀支架，剪刀支架滑动连接剪刀，剪刀支架的一侧设有一限位开关；剪切装置3还包括一驱动剪刀运动的剪刀控制***，限位开关的信号输出端与剪刀控制***的信号输入端连接。剪刀在剪刀支架上滑动时，容易引起剪刀碰撞剪刀支架的侧边，造成剪刀的磨损，通过限位开关保护剪刀免受碰撞，提高了剪刀的使用寿命。

参照图4，焊接装置5包括焊接支架51，焊接支架51上设有焊机52，焊机52采用一设有保护气体的气体保护焊机；采用气体保护焊技术，与其他焊接方法相比，具有熔池可见性好、熔池较小、无需清理熔渣，焊接过程操作方便、焊接速度快、热影响区窄、焊件焊后变形小等优点。气体保护焊机的保护气体采用氩气，气体保护焊机优选钨极氩弧焊机。本发明采用钨极氩弧焊机，焊接变压器线圈的引出棒，焊接时不受大气中的氧、氮、氢等污染，以达到高质量焊接目的。焊机52通过一焊接夹具移动臂与焊接支架51滑动连接，焊接夹具移动臂包括一横向设置的滚珠丝杆、驱动滚珠丝杆运动的移动驱动装置，滚珠丝杆包括焊接丝杆53、滚珠螺母，焊接丝杆53设置在焊接支架51上，滚珠螺母连接焊机52。通过移动驱动装置驱动滚珠丝杆的运动，使焊机52在焊接支架51上滑动，滑动到合适焊接的位置，移动焊机52的操作简单省力。当需要本发明焊接时，也通过移动驱动装置驱动焊接夹具移动臂在焊接支架51上移动，实现自动焊接功能。

移动驱动装置包括一焊接电机54、一控制焊接电机54转动的电机控制***，电机控制***的控制输入端连接一焊接移动旋钮。转动焊接移动旋钮，焊接电机54正转或反转，移动驱动装置将焊接电机54的旋转运动变为滚珠丝杆的直线运动，实现自动移动焊机52的功能。焊接电机54采用永磁电机，永磁电机包括电机外壳，电机外壳内设有定子，定子设有用于缠绕励磁线圈的绕线铁芯，定子腔内装有转子，转子上固定有磁钢片，电机控制***采用永磁电机控制***。永磁电机的转子上固定有磁钢片，较转子上绕有线圈的结构，具有成本低、能耗少、噪声小、结构简单、故障率低等特点。与传统的直流电机相比，永磁电机的精度较高，适用于焊机的移动定位及焊接。绕线铁芯内可以设有散热通孔，散热通孔与外界联通。散热通孔可以供流体流过以便带走绕线铁芯的热量，流体可以是液体，也可以是气体。永磁电机通过流经散热通孔的流体将绕线铁芯上的热量带走，有效地阻止了热量向磁钢片的传递。从而保证了磁钢片工作在温度较低的环境，进而保证了磁钢片的使用寿命。移动驱动装置还包括一转动手柄55。通过转动转动手柄55驱动滚珠丝杆的运动，实现手动移动焊机52的功能。焊接支架51上还设有一直线导轨56，直线导轨56与焊机52滑动连接，直线导轨56设置在焊接丝杆53的上部。直线导轨56用于支撑焊机52，使焊机52在焊接丝杆53上滑动时，滑动平稳，保持横向的直线运动。

焊接装置5还包括一夹紧机构、一驱动夹紧机构的夹紧驱动装置，夹紧机构包括一固定在焊接支架51上的下钳口571、一位于下钳口571上方的上钳口572；夹紧驱动装置包括一夹紧气缸573，夹紧气缸573的活塞杆连接上钳口572。夹紧气缸573具有无污染、阻力小等优点，夹紧气缸573驱动上钳口572作上下运动，当上钳口572下移时，压紧工件，当上钳口572上移时，松开工件。夹紧气缸573连接一电磁阀，电磁阀的控制端连接一控制电磁阀阀门开度的夹紧控制***，夹紧控制***的信号输入端连接一压紧旋钮。转动压紧旋钮，夹紧控制***收到压紧信号或松开信号，控制电磁阀阀门开度，以便使夹紧气缸573的活塞杆运动，拉动上钳口572上下运动，压紧和松开工件的操作简单方便。夹紧机构设有至少三个上钳口572，至少三个上钳口572并排设置在下钳口571上方。根据焊接需要可以设置有多个上钳口572，此设计可焊接不同长度的工件。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.绕制双层线圈的箔式绕线机，包括开卷装置、送料装置、剪切装置、卷绕机、焊接装置、层绝缘开卷装置、端绝缘开卷装置，其特征在于，所述开卷装置包括两个开卷机，两个开卷机分别设置在所述送料装置的前方；

所述层绝缘开卷装置包括两个层绝缘开卷机，两个层绝缘开卷机分别设置在所述卷绕机前方。

2.根据权利要求1所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述开卷机的底部设有一开卷机纠偏装置，所述开卷机纠偏装置包括一纠偏支架，所述纠偏支架包括一上支架、一下支架，所述开卷机设置在所述上支架上，所述上支架与所述下支架滑动连接；

所述开卷机纠偏装置包括一动力机构，所述动力机构通过一传动机构连接所述上支架。

3.根据权利要求2所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述动力机构包括一纠偏电机，所述纠偏电机固定在所述下支架上，所述纠偏电机连接一变速箱；

所述变速箱连接一纠偏丝杆，所述纠偏丝杆连接一与所述纠偏丝杆配套使用的纠偏丝杆螺母，所述纠偏丝杆螺母固定在所述上支架上；

所述纠偏电机采用永磁电机。

4.根据权利要求1所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述开卷机上设有一涨紧机构，所述涨紧机构包括一气动离合器，所述气动离合器设置在所述开卷机的开卷辊的端部，所述气动离合器包括一钢芯板、一拆卸连接的摩擦片；

气动离合器外侧设有一可拆卸的挡板，所述摩擦片设置在所述挡板内侧。

5.根据权利要求1所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述开卷机的一侧设有一开卷机压紧机构，所述开卷机压紧机构包括一压紧支架，所述压紧支架上设有一压料辊，还包括一驱动所述压料辊压紧开卷机开卷辊的压紧驱动装置，所述压紧驱动装置包括一压紧气缸，所述压紧气缸固定在所述压紧支架上，所述压紧气缸通过一传动机构连接所述压料辊。

6.根据权利要求5所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述传动机构包括一转轴、一摆动臂、一连接杆，所述摆动臂和所述连接杆固定在所述转轴上，所述摆动臂远离所述转轴的一端设有所述压料辊，所述气缸的活塞杆连接所述连接杆；

所述压紧支架上设有两个转轴支座，所述转轴的两端固定在所述两个转轴支座上，所述摆动臂和连接杆设置在所述两个转轴支座之间。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述剪切装置包括一剪刀支架，所述剪刀支架滑动连接一剪刀，所述剪刀支架的一侧设有一限位开关；

所述剪切装置还包括一驱动所述剪刀运动的剪刀控制***，所述限位开关的信号输出端与所述剪刀控制***的信号输入端连接。

8.根据权利要求7所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述焊接装置包括一焊接支架，所述焊接支架上设有一焊机，所述焊机采用一设有保护气体的气体保护焊机；

所述焊机通过一焊接夹具移动臂与所述焊接支架滑动连接，所述焊接夹具移动臂包括一横向设置的滚珠丝杆、驱动所述滚珠丝杆运动的移动驱动装置，所述滚珠丝杆包括一焊接丝杆、一滚珠螺母，所述焊接丝杆设置在所述焊接支架上，所述滚珠螺母连接所述焊机。

9.根据权利要求8所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述气体保护焊机的保护气体采用氩气，所述气体保护焊机为钨极氩弧焊机。

10.根据权利要求9所述的绕制双层线圈的箔式绕线机，其特征在于：所述移动驱动装置包括一焊接电机、一控制焊接电机转动的电机控制***，所述电机控制***的控制输入端连接一焊接移动旋钮；

所述焊接电机采用永磁电机，所述永磁电机包括一电机外壳，所述电机外壳内设有定子，所述定子设有用于缠绕励磁线圈的绕线铁芯，所述定子腔内装有转子，所述转子上固定有磁钢片，所述电机控制***采用永磁电机控制***；

所述移动驱动装置还包括一转动手柄。

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