CN102360943A - 环形线圈绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环形线圈绕线机，由工作台、电机、绕线执行机构、线圈夹持机构和电器控制部分构成，绕线执行机构由支架、储线环、支撑部分、开缝调整部分、压紧部分构成；线圈夹持机构由沿圆周均布的三个夹持轴、夹持轴开合机构及夹持套构成，其特点是：支架由转动连接的上、下支架构成，开缝调整部分由分别安装在上、下支架的第一分体和第二分体构成；夹持轴开合机构包括由驱动轴和支撑臂构成的开启执行机构和由复位轴和扭簧构成的复位机构。上述机构与现有技术相比，通过调整第二分体中的第二把手实现储线环的开闭，将两步操作简化为一步，通过握紧支撑臂上的把手来实现夹持轴的开启，将双向调整简化为单向调整，具有操作方便，省时，提高生产效率的特点。

Description

环形线圈绕线机

技术领域

本发明涉及线圈绕线机，特别涉及一种操作方便，生产效率高的环形线圈绕线机。

背景技术

环形线圈绕线机是一种适用于各种环形变压器、磁环电感、互感器等环型线圈绕制加工的设备。目前，市场上有多种结构的环形线圈绕线机，其中立群国际兴业有限公司生产的边滑式环形专用变频绕线机由工作台，设置在工作台下端的电机及设置在工作台上的绕线执行机构、线圈夹持机构和电器控制部分构成。绕线执行机构由固定在工作台上的支架、带开缝的储线环、储线环支撑部分、储线环开缝调整部分及储线环压紧部分构成，其中，储线环支撑部分由穿装在支架上的数个支撑轴、安装在支撑轴端内侧端用于支撑储线环的支撑轮及安装在支撑轴外侧端的传动轮构成；线圈夹持机构由沿圆周均布的三个夹持轴、夹持轴开合机构及设在夹持轴上端与线圈接触的夹持套构成，其中夹持轴由上中下三段构成，上段为安装夹持套的刚性短轴，中段为软轴，下端为刚性长轴，刚性短轴与软轴一端固定连接，刚性长轴与软轴另一端挠性连接，刚性长轴的下端与电机之间设有传动机构。上述电机通过传动机构将动力分别传递到绕线执行机构的支撑轴上及线圈夹持机构的夹持轴上。在工作时，首先调整储线环开缝调整部分和夹持轴开合机构，使三个夹持轴打开及使储线环在开缝处形成错口，从错口处将线圈芯套入，然后反向调整开缝调整部分和夹持轴开合机构，将线圈芯固定在三个夹持套之间，将缠绕在储线环上的铜丝引入线圈芯上，最后启动动电机，在线圈芯和储线环的配合运动下，将铜线缠绕在线圈芯上。当线圈缠制完成后，再次调整夹持轴开合机构及储线环开缝调整部分，就可将线圈从绕线机上卸下。上述绕线机具有功能集中、结构紧凑、占地面积小的特点，但夹持轴开合机构调整起来较麻烦费时，要保证三个夹持轴向内和向外移动的一致性，需要进行X方向和Y方向的调整。另外储线环开缝调整部分由两个独立的动作执行部分构成，其中一部分通过调整轴和偏心设在调整轴端部的滚轮结构使储线环在开缝处沿周向打开，另一部分通过摆杆挂钩结构使储线环在开缝处沿轴线偏移，形成错口。上述储线环开缝调整部分操作起来也较麻烦费力，每次调整需要搬动两个部分才能使储线环打开或关闭，影响了线圈的生产效率。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种简化储线环的开闭操作，缩短拆卸线圈和安装线圈芯的辅助时间，提高线圈生产效率的环形线圈绕线机

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而采取的技术方案为：

一种环形线圈绕线机，由工作台，设置在工作台下端的电机及设置在工作台上的绕线执行机构、线圈夹持机构和电器控制部分构成，所述绕线执行结构由固装在工作台上的支架，储线环，安装在支架上包括数个支撑轴的支撑部分、开缝调整部分、压紧部分构成；所述线圈夹持机构由沿圆周均布的三个夹持轴、夹持轴开合机构及设在夹持轴上端的夹持套构成，其特征在于：

所述支架由通过销轴转动连接的上支架和下支架构成，所述支撑轴分布于两支架上，所述上、下支架上还设有使两者对齐的结构；所述开缝调整部分由分别转动安装于上、下支架上的第一分体和第二分体构成，所述第二分体由穿装在下支架上的转轴、偏心安装在转轴内侧端的第一滚轮及固装在转轴外侧端的第一把手构成，所述第一分体由通过销轴转动安装在上支架内侧面的摆臂，安装在摆臂上靠近下端位置与所述第一滚轮相接触的定位板和第二滚轮及安装在摆臂上端的第二把手构成；所述定位板的下端设有与第一滚轮相配合的定位缺口，所述第二滚轮斜置在第一滚轮的上方；所述绕线执行机构还包括摆臂顺转时的定位结构。

所述夹持轴开合机构由带有下腔体的底座，开启执行机构和复位机构构成，所述开启执行机构由垂直穿装在底座上的三个驱动轴，通过紧固件固装在驱动轴靠近上端的转动套，固装在转动套上端的支撑臂及固装在驱动轴下端的第一传动轮构成，所述支撑臂上相靠近的一端分别与三个夹持轴转动连接，所述支撑臂上还固装有把手；所述复位机构由垂直穿装在底座上的复位轴，固装在复位轴下端的第二传动轮，与复位轴同心设置的第一转套、第二转套及设在两转套之间的扭簧构成，所述第一转套与复位轴上端固连，所述第二转套与底座固连，所述扭簧的两端分别插装在第一转套和第二转套的端面上；所述固装在各驱动轴上的第一传动轮及固装在复位轴的第二传动轮齿数相等且通过传送带连接，所述各传动轮和传送带置于底座的下腔体内。

本发明还可以采取的技术方案为：

所述使上、下支架对齐的结构由固装在下支架内侧面上挡板及安装在挡板上靠近上端位置的挡定构成。

所述摆臂顺转时的定位结构包括设在摆臂侧面上的定位凹口及垂直安装于上支架内侧面与所述定位凹口相配合的挡柱。

所述上支架上还嵌装有调整盘，所述调整盘通过设在径向的螺钉固装于上支架，所述摆臂偏心安装在调整盘上。

所述上、下支架之间设有支撑柱。

所述线圈夹持机构还包括与驱动轴同心设置定位套，所述定位套通过紧固件与底座固连，所述定位套的上段部分套装在转动套上且设有轴向开口，所述转动套在定位套的轴向开口位置固装有沿径向伸出的挡定。

所述把手为球形把手。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明与现有技术相比，通过将绕线执行机构中的支架设置为转动连接的上、下支架及由分别安装在两支架上的第一和第二分体构成的开缝调整结构，通过调整第二分体中的第二把手来实现储线环的开闭，实现了将两步操作简化为一步，具有操作简单、省时省力的特点，由于缩短了辅助工时，进而增加了绕线的有效作业时间和提高了线圈的生产效率；线圈夹持机构中的夹持轴开合机构由支撑臂开启执行机构和扭簧复位机构构成，通过握紧支撑臂上的把手来实现夹持轴的开启，该机构与现有技术相比，将双向调整简化为单向调整，具有操作方便、省时的特点，该夹持机构与上述绕线执行机构配合，进一步增加绕线的有效作业时间和提高线圈的生产效率。

附图说明

图1本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图1的仰视图；

图5是本发明的轴测图；

图6是本发明中绕线执行机构的结构示意图

图7是图6中去掉压紧部分的主视图；

图8是图7的左视图；

图9是图7的右视图；

图10是图7的轴测图；

图11本发明中线圈夹持机构的结构示意图；

图12是图11的俯视图；

图13是图11的仰视图。

图中：1、工作台；2、电机；3、绕线执行机构；3-1、支架；3-1-1、销轴；3-1-2、上支架；3-1-3、下支架；3-1-4、挡板；3-1-5、挡定；3-1-6、支撑柱；3-2、储线环；3-3、支撑部分；3-3-1、支撑轴；3-4、开缝调整部分；3-4-1、第一分体；3-4-1-1、销轴；3-4-1-2、摆臂； 3-4-1-3、定位板；3-4-1-4、第二滚轮；3-4-1-5、第二把手；3-4-1-6、定位缺口；3-4-1-7、定位凹口；3-4-1-8、挡柱；3-4-1-9、调整盘；3-4-1-10、螺钉；3-4-2、第二分体；3-4-2-1、转轴；3-4-2-2、第一滚轮；3-4-2-3、第一把手；3-5、压紧部分；4、线圈夹持机构；4-1、夹持轴；4-1-1、软轴端；4-1-2、刚性轴端；4-2、夹持套；4-3、底座；4-3-1、下腔体；4-3-2、柱状凸台；4-3-3、柱状凸台；4-4、驱动轴；4-5、转动套；4-6-1、长支撑臂；4-6-2、短支撑臂；4-7、第一传动轮；4-8、把手；4-9、复位轴；4-10、第二传动轮；4-11、第一转套；4-12、第二转套；4-13、扭簧；4-14、传送带；4-15、定位套；4-16、挡定、4-17、线圈芯；5、电器控制部分。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-13，一种环形线圈绕线机，由工作台1，设置在工作台下端的电机2及设置在工作台上的绕线执行机构3、线圈夹持机构4和电器控制部分5构成。所述电机通过传动机构将动力输送到绕线执行结构和线圈夹持机构，分别带动储线环和线圈芯旋转，将缠绕在储线环上的铜线缠制在线圈芯上，最终制成环形线圈。

上述绕线执行结构包括固装在工作台上的支架3-1，储线环3-2，安装在支架上包括数个支撑轴3-3-1的支撑部分3-3、开缝调整部分3-4、压紧部分3-5，所述支架由通过销轴3-1-1转动连接的上支架3-1-2和下支架3-1-3构成，具体的，下支架通过紧固件固定在工作台上，为便于上支架沿下支架转动，上、下支架仅在销轴连接的部位存在端面接触，上述支撑轴分布在上、下支架上，所述上、下支架上还设有使两者对齐的结构，该对齐结构避免在工作状态下上支架发生向内的偏转，进而确保储线环处于正常工作状态，该对齐结构可由固装在下支架内侧面上挡板3-1-4及安装在挡板上靠近上端位置的挡定3-1-5构成，通过调整挡定使上、下支架的内侧面对齐；所述开缝调整部分由转动安装于上支架的第一分体3-4-1及转动安装于下支架的第二分体3-4-2构成，所述第二分体部分由穿装在下支架上的转轴3-4-2-1、偏心安装在转轴内侧端的第一滚轮3-4-2-2及固装在转轴外侧端的第一把手3-4-2-3构成，具体的，转轴通过轴承安装在下支架上，转轴的两端位于下支架的两侧，其中内侧端设有偏心轴段，所述第一滚轮安装在偏心轴段上；所述第二分体由通过销轴3-4-1-1转动安装在上支架内侧面的摆臂3-4-1-2，安装在摆臂上靠近下端位置与所述第一滚轮相接触的定位板3-4-1-3和第二滚轮3-4-1-4及安装在摆臂上端的第二把手3-4-1-5构成，所述定位板的下端设有与第一滚轮相配合的定位缺口3-4-1-6，所述第二滚轮斜置在第一滚轮的上方。上述结构当储线环处于工作状态时，定位块板上的定位缺口卡在第一滚轮上，此时挡定的端部与上支架的内侧面对齐，第二滚轮与第一滚轮脱离接触，当向上抬起第二把手时，定位块与第一滚轮脱离接触，第二滚轮与第一滚轮滚动接触，致使在抬起上支架的同时使上支架沿销轴顺指针转动一定角度，上支架的运动通过支撑轴带动储线环的上部分运动，进而在开缝处形成错口，为确保上支架相对与下支架的偏转，在实际安装时，上、下支架在销轴连接的位置要预留一定的轴向间隙。为使上述摆臂转动一定角度后，停留在某一固定空间位置，所述绕线执行机构还包括摆臂顺转时的定位结构，该定位结构可由设在摆臂侧面上的定位凹口3-4-1-7及垂直安装于上支架内侧面与所述定位凹口相配合的挡柱3-4-1-8构成。

上述第一分体和第二分体在配合部位有严格的位置要求，为避免机械加工误差对配合的影响，可在所述上支架上嵌装调整盘3-4-1-9，调整盘通过设在径向的螺钉3-4-1-10固装于上支架，上述摆臂偏心安装在调整盘上，采用上述结构，通过松开螺钉，转动调整盘对摆臂进行微调，使第一分体与第二分体的配合部位相接触。

上述绕线执行机构中由上支架和第一分体构成的结构可称为上半部分，由下支架和第二分体构成的结构可称为下半部分，在绕线工作状态下，上半部分和下半部分在两个部位形成接触，其中一部位为上、下支架的销轴连接部位，另一部分为第一滚轮与定位板的定位缺口配合部位，为减小定位板对第一滚轮的压力，同时提高上半部分的稳定性，可在上、下支架之间设置支撑柱3-1-6，具体的，支撑柱设在上支架的下端面与下支架的上端面之间，该支撑柱可固装在上支架上或下支架上。

综上，绕线执行机构采用上述结构，通过向上抬起第二把手使储线环的开缝部位形成错口，反之，通过向下搬动第二把手使储线环恢复工作状态，该结构与现有技术相比，将两步操作简化一步，具有操作简单、省时省力的特点，由于缩短了辅助工时，进而增加了绕线的有效作业时间和提高了线圈的生产效率。

所述线圈夹持机构，包括沿圆周均布的三个由软轴段4-1-1和刚性轴段4-1-2连接构成的夹持轴4-1、夹持轴开合机构及设在夹持轴上端与线圈接触的夹持套4-2，所述夹持轴开合机构由带有下腔体4-3-1的底座4-3，开启执行机构和复位机构构成，所述开启执行机构由垂直穿装在底座上的三个驱动轴4-4，通过紧固件固装在驱动轴靠近上端的转动套4-5，固装在转动套上端的支撑臂及固装在驱动轴下端的第一传动轮4-7构成，所述支撑臂相靠近的一端分别与三个夹持轴转动连接，所述支撑臂上还固装有把手4-8，具体的，上述支撑臂包括两个长支撑臂4-6-1和一个短支撑臂4-6-2，两个长支撑臂在空间呈八字形分布，短支撑臂与其中一长支撑臂呈交叉分布，与短支撑臂连接的夹持轴位于两长支撑臂之间，可在上述两长支撑臂远离夹持轴的一端分别安装一把手，通过握紧两把手可开启夹持轴，也可在短支撑臂上靠近夹持轴的一端再安装一把手，形成如图11所示的三角形分布结构；所述复位机构由垂直穿装在底座上的复位轴4-9，固装在复位轴下端的第二传动轮4-10，与复位轴同心设置的第一转套4-11和第二转套4-12及设在两转套之间的扭簧4-13构成，所述第一转套与复位轴上端固连，所述第二转套与底座固连，所述扭簧的两端分别插装在第一转套和第二转套的端面上，具体的，上述第二转套可通过紧固件直接固装在底座的上端面，也可在底座穿装复位轴的位置一体铸有向上的柱状凸台4-3-2，第二转套通过顶丝等紧固件固装在柱状凸起上，上述复位轴通过安装在柱状凸台内的轴承或轴套穿装在底座上，此外，可用固装在底座上端的法兰套来代替柱状凸台，第二转套相应固装在法兰套上。上述固装在各驱动轴上的第一传动轮及固装在复位轴的第二传动轮齿数相等且通过传送带4-14连接，所述各传动轮和传送带置于底座的下腔体内。上述线圈夹持机构，通过松开转动套与驱动轴连接的紧固件，调整三个支撑臂的相对位置，可满足不同直径线圈的缠制要求。为提高支撑臂在复位后的位置精度，确保在工作过程中三个夹持套与线圈芯的配合间隙的一致性，上述线圈夹持机构还包括与驱动轴同心设置定位套4-15，所述定位套通过紧固件与底座固连，具体的，在底座穿装驱动轴的位置一体铸有向上的柱状凸台4-3-3，定位套通过顶丝等紧固件固装在柱状凸起上，上述驱动轴通过安装在柱状凸台内的轴承或轴套穿装在底座上，此外，可用固装在底座上端的法兰套来代替柱状凸台，定位套相应固装在法兰套上，所述定位套的上段部分套装在转动套上且设有轴向开口，所述转动套在定位套的轴向开口位置固装有沿径向伸出的挡定4-16。采用上述结构，在支撑臂复位后，挡定靠紧在定位套轴向开口的侧边上，防止了支撑臂进一步收拢使夹持套压紧线圈芯，进而提高了支撑臂在复位后的位置精度，确保夹持套与线圈芯的配合间隙。上述安装在支撑臂上的手柄可采用圆柱形、圆锥形等其他形状，从便于操作的角度考虑，所述把手优选为球形把手。

本线圈夹持机构的工作原理：

在线圈缠制完成后，握紧支撑臂上的把手向内收拢，三个夹持轴被打开，可将线圈从夹持套上卸下，此时设在复位轴上的第一转套在传动轮和传送带的作用下发生转动，与其连接的扭簧被拉紧，当安装线圈芯4-17时，松开把手，扭簧复位反转，通过第一转套、复位轴、第二传动轮和传送轮带动驱动轴反转，进而实现支撑臂的复位，将线圈芯夹持在夹持套内。

此外，上述环形线圈绕线机在电机、电器控制部分及储线环压紧部分也做了一些改进，在电机部分采用主、副两个电机，主电机采用250w的无刷电机，该电机通过带轮传动机构将动力输送到绕线执行机构上，副电机采用直流步进电机，该电机通过带轮传动机构将动力输送到线圈夹持机构，采用上述两电机可实现两部分的独立调整和控制，对于不同的规格的线圈可分别设定储线和绕线的速度，增加了线圈绕线机的适用范围；电器控制部分采用TNC数字控制器和先进的检测元件，该控制器可依规格参数设定程序输入，操作简便，实现了变频无极调速，绕线过程软启动、软制动更加适合大范围线径的绕制，储线环位置记录线圈匝束采用光纤传感器，具有快速准确的特点；储线环压紧部分的外侧压紧结构设置为与储线环的径向平行，减小了压紧部分的占用空间，进而可将电气控制部分的控制箱直接安装在工作台上，使整个设备结构更紧凑，占地面积更小。

Claims (7)

1.一种环形线圈绕线机，由工作台，设置在工作台下端的电机及设置在工作台上的绕线执行机构、线圈夹持机构和电器控制部分构成，所述绕线执行结构由固装在工作台上的支架，储线环，安装在支架上包括数个支撑轴的支撑部分、开缝调整部分、压紧部分构成；所述线圈夹持机构由沿圆周均布的三个夹持轴、夹持轴开合机构及设在夹持轴上端的夹持套构成，其特征在于：所述支架由通过销轴转动连接的上支架和下支架构成，所述支撑轴分布于两支架上，所述上、下支架上还设有使两者对齐的结构；所述开缝调整部分由分别转动安装于上、下支架上的第一分体和第二分体构成，所述第二分体由穿装在下支架上的转轴、偏心安装在转轴内侧端的第一滚轮及固装在转轴外侧端的第一把手构成，所述第一分体由通过销轴转动安装在上支架内侧面的摆臂，安装在摆臂上靠近下端位置与所述第一滚轮相接触的定位板和第二滚轮及安装在摆臂上端的第二把手构成；所述定位板的下端设有与第一滚轮相配合的定位缺口，所述第二滚轮斜置在第一滚轮的上方；所述绕线执行机构还包括摆臂顺转时的定位结构；所述夹持轴开合机构由带有下腔体的底座，开启执行机构和复位机构构成，所述开启执行机构由垂直穿装在底座上的三个驱动轴，通过紧固件固装在驱动轴靠近上端的转动套，固装在转动套上端的支撑臂及固装在驱动轴下端的第一传动轮构成，所述支撑臂上相靠近的一端分别与三个夹持轴转动连接，所述支撑臂上还固装有把手；所述复位机构由垂直穿装在底座上的复位轴，固装在复位轴下端的第二传动轮，与复位轴同心设置的第一转套、第二转套及设在两转套之间的扭簧构成，所述第一转套与复位轴上端固连，所述第二转套与底座固连，所述扭簧的两端分别插装在第一转套和第二转套的端面上；所述固装在各驱动轴上的第一传动轮及固装在复位轴的第二传动轮齿数相等且通过传送带连接，所述各传动轮和传送带置于底座的下腔体内。

2.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述使上、下支架对齐的结构由固装在下支架内侧面上挡板及安装在挡板上靠近上端位置的挡定构成。

3.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述摆臂顺转时的定位结构包括设在摆臂侧面上的定位凹口及垂直安装于上支架内侧面与所述定位凹口相配合的挡柱。

4.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述上支架上还嵌装有调整盘，所述调整盘通过设在径向的螺钉固装于上支架，所述摆臂偏心安装在调整盘上。

5.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述上、下支架之间设有支撑柱。

6.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述线圈夹持机构还包括与驱动轴同心设置定位套，所述定位套通过紧固件与底座固连，所述定位套的上段部分套装在转动套上且设有轴向开口，所述转动套在定位套的轴向开口位置固装有沿径向伸出的挡定。

7.根据权利要求1所述环形线圈绕线机，其特征在于：所述把手为球形把手。

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