CN102723143A - 导线压延半硬系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了导线压延半硬系统,其能解决现有电磁线半硬装置不能满足屈服强度大于220N/mm2半硬要求的问题,同时能在半硬加工过程中有效调节导线尺寸,保证产品质量稳定可靠。其特征在于:其包括压延半硬装置,压延半硬装置包括底座、上压轮机构和下压轮机构,底座的前侧面与后侧面的左右两侧均通过螺母安装固定有精密导轨,上压轮机构和下压轮机构轴向平行安装于精密导轨,上压轮机构与下压轮机构通过带传动机构一与伺服电机一传动连接,伺服电机一与控制台电控连接,上压轮机构连接有调节机构。

Description

导线压延半硬系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电磁线加工设备领域,具体为导线压延半硬系统。
背景技术
[0002]目前大容量的变压器和大型电机为了增加绕组线圈抗瞬间大电流冲击性能多要求绕组线圈具有一定的刚性,因此需要提高变压器绕组机械强度,从而抵御突发短路对绕组产生的应力,故对绕组线提出了半硬要求即屈服强度须满足100N/mnT260N/mm2的范围,或甚至要求更高。现有的导线半硬装置是通过对电磁线弯曲变形延伸加工来改变内部晶粒排序,从而提高其机械性能、达到半硬的目的,其结构见图1,电磁线53从半硬装置前端的对压压轮机构56穿入、并在交错布置的上压轮57与下压轮58之间穿过、最后从末端对压压轮机构59伸出,根据导线屈服强度的要求,通过旋转调节螺栓60来带动滑块61在导轨 62上下滑动,从而带动上压轮57的下压,上压轮57的下压量可以通过侧部刻度标尺63来精确定位,上压轮57均能单独控制下压量,保证了导线屈服强度分布均匀,导线在对压压轮机构中穿过时,可以通过调节微调螺栓64来调整其滑块61与导轨62之间的间隙。其缺点在于:该电磁线半硬装置是通过对导线弯曲变形延伸来达到半硬的目的,当导线弯曲变形量超过最大屈服强度时即为破坏导线本体结构,因而其只适用于屈服强度小于220N/mm2的半硬要求;另外,由于电磁线的裸线本身是靠挤压模具挤出,其外形尺寸不稳定,存在较大的尺寸差异,因此仅依靠两端手动调节对压压轮来消除电磁线的尺寸差异不能满足半硬要求;此外,对于电磁线导体a边厚度在I. OOmm左右而b边宽度较宽的薄导线,导体弯曲后,在压应力作用下易将导体的b边拉细,产品质量得不到保证。
发明内容
[0003] 针对上述问题,本发明提供了导线压延半硬系统,其能解决现有电磁线半硬装置不能满足屈服强度大于220N/mm2半硬要求的问题,同时能在半硬加工过程中有效调节导线尺寸,保证产品质量稳定可靠。
[0004] 其技术方案是这样的,其特征在于:其包括压延半硬装置,所述压延半硬装置包括底座、上压轮机构和下压轮机构,所述底座的前侧面与后侧面的左右两侧均通过螺母安装固定有精密导轨,所述上压轮机构和下压轮机构轴向平行安装于所述精密导轨,所述上压轮机构与下压轮机构通过带传动机构一与伺服电机一传动连接,所述伺服电机一与控制台电控连接,所述上压轮机构连接有调节机构。
[0005] 其进一步特征在于:
所述上压轮机构与下压轮机构均包括转轴和压轮,所述转轴穿过所述压轮,所述转轴上、所述压轮的轴向两侧还分别通过轴承安装有滑块,所述滑块安装于所述精密导轨;所述上压轮机构与下压轮机构的转轴分别通过联轴器与带传动机构一同步传动连接;
所述调节机构包括两根压杆,所述两根压杆分别穿过所述底座的上底板后与所述上压轮机构的两个滑块平行连接,所述两根压杆的上端通过蜗轮蜗杆传动装置连接有调节手轮;所述蜗轮蜗杆传动装置包括两个蜗轮与一根蜗杆,所述两个蜗轮分别安装于所述两根压杆上端,所述两个蜗轮与所述蜗杆传动连接,所述蜗杆的一端部安装有所述调节手轮;所述压延半硬装置的进线口端还安装有中心限位装置;所述中心限位装置包括限位支架、调节螺母,所述限位支架通过定位键槽固定于所述压延半硬装置的底座的进线端侧,所述限位支架的限位口处固定有聚四氟乙烯槽,所述聚四氟乙烯槽的上方、所述限位支架上螺纹连接有调节螺母,所述调节螺母下部连接安装有滚轮。
[0006] 其进一步特征还在于:
其还包括导线自动测量装置与自动调节装置;所述导线自动测量装置包括安装于所述压延半硬装置的进线口侧和出线口侧的进线红外感应测量仪和收线红外感应测量仪,所述进线红外感应测量仪和收线红外感应测量仪分别与所述控制台电控连接;所述自动调节装置通过所述蜗轮蜗杆传动装置与所述调节机构连接,所述自动调节装置与所述控制台电控连接;、
所述自动调节装置包括传动齿轮,所述传动齿轮安装于所述蜗杆的另一端部,所述传动齿轮通过带传动机构二连接伺服电机二输出端,所述伺服电机二与所述控制台电控连接。
[0007] 其更进一步特征在于:
在所述收线红外感应测量仪的后侧还设置有收线速度控制装置,所述收线速度控制装置包括过线支架、过线导轮、滑动主轴、气缸以及滑动变阻器,所述过线支架上设置有圆柱滑轨,所述过线导轮设置有三个、其包括两端部导轮与中央导轮,所述三个过线导轮呈“V”形安装于所述过线支架,所述两端部导轮分别通过外部支撑固定于所述过线支架的左、右两外侧壁,所述中央导轮安装于支撑杆,所述支撑杆横向两端安装于所述圆柱导轨,所述支撑杆上部连接所述滑动主轴下端、下部与所述滑动变阻器的滑动端连接,所述滑动主轴上端连接所述气缸输出端,所述滑动变阻器、气缸分别与所述控制台电控连接。
[0008] 与现有的导线半硬装置相比较,本发明的有益效果在于:其压延半硬装置采用上压轮机构与下压轮机构同时对导线的对压操作来达到导线半硬的目的,其能克服现有导线半硬装置通过对导线的弯曲变形延伸来进行半硬加工时易受到铜导线自身材料屈服强度的影响的问题,因而能满足屈服强度大于220N/mm2的半硬要求;另外,其通过安装在进线口侧和出线口侧的进线红外感应测量仪、出线红外感应测量仪对压延前与压延后导线的厚度与宽度尺寸进行测量,并将测量数据传递给控制台,由控制台进行数据分析,从而由控制台通过自动调节装置来实时调整上压轮机构对导线的下压量以到自动调节的目的,避免了依靠手动调节无法有效消除导线尺寸差异的问题,保证了导线尺寸的一致性;此外,本还安装有收线速度控制装置,其中的滑动变阻器与气缸分别与控制台电控连接,控制台通过驱动气缸以及与气缸相连接的滑动主轴来带动滑动变阻器上滑动端的移动,从而调节滑动变阻器电阻、及时调整电压或电流的大小,并使中央导轮在圆柱滑轨及滑动主轴上上下移动,从而达到自动调节、最终实现恒速收线控制从而保证导线的匀速行走的目的,并保证导线在收线时不拉丝,有效解决以往结构由于压轮对导线的压应力而易将导线b边拉细的问题,进一步保证了产品质量。
附图说明[0009] 图I为现有的导线半硬装置结构示意图;
图2为图I中B-B向局部放大结构示意图;
图3为图I中C-C向局部放大结构示意图;
图4为图I中D-D向局部放大结构示意图;
图5为本发明导线压延半硬系统结构示意图;
图6为本发明中导线压延半硬装置主视结构示意图;
图7为图6中导线压延半硬装置的A-A向结构示意图;
图8为本发明中导线压延半硬装置的蜗轮蜗杆传动结构示意图;
图9为本发明导线压延半硬系统中的中心限位装置主视结构示意图;
图10为图9的左视结构不意图;
图11为本发明导线压延半硬系统中的中收线速度控制装置结构示意图。
附图说明
[0010] 见图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11,本发明包括压延半硬装置52,压延半硬装置52包括底座I、上压轮机构和下压轮机构,底座I的前侧面与后侧面的左右两侧分别通过螺母2、3安装固定有精密导轨4、5,上压轮机构和下压轮机构轴向平行安装于精密导轨4、5,上压轮机构与下压轮机构通过带传动机构一 6与伺服电机一 7传动连接,伺服电机一 7与控制台32电控连接,上压轮机构连接有调节机构。上压轮机构包括转轴8与上压轮9,下压轮机构包括转轴10和下压轮11,转轴8、10分别穿过上压轮9和下压轮11,转轴8的轴向两侧分别通过轴承12、13安装有滑块14、15,转轴10的轴向两侧分别通过轴承16、17安装有滑块18、19,滑块14和18分别安装于精密导轨4,滑块15、19分别安装于精密导轨5 ;上压轮机构的转轴8、下压轮机构的转轴10分别通过联轴器20、21与带传动机构一 6同步传动连接;调节机构包括两根压杆22和23,两根压杆22、23分别穿过底座I的上底板24后与上压轮机构的两个滑块14、15平行连接,两根压杆22、23上端分别安装有两个蜗轮25、26,蜗轮25、26与蜗杆27传动连接,蜗杆27的一端部安装述调节手轮28、另一端部安装有传动齿轮29,传动齿轮29通过带传动机构二 30连接伺服电机二 31输出端,伺服电机二 31与控制台32电控连接;压延半硬装置的进线口侧和出线口侧分别安装有进线红外感应测量仪33和收线红外感应测量仪34,进线红外感应测量仪33和收线红外感应测量仪34分别与控制台32电控连接;在压延半硬装置的进线口端部还安装有中心限位装置35 ;中心限位装置35包括限位支架36、调节螺母37,限位支架36通过定位键槽38固定于压延半硬装置的底座I的进线端侧,限位支架36的限位口处通过螺栓55固定有聚四氟乙烯槽39,聚四氟乙烯槽39的上方、限位支架36上螺纹连接有调节螺母37,调节螺母37下部连接安装有滚轮40。在收线红外感应测量仪34的后侧还设置有收线速度控制装置41,收线速度控制装置41包括过线支架42、过线导轮、滑动主轴43、气缸44以及滑动变阻器45,过线支架42上设置有圆柱滑轨46,过线导轮设置有三个、其包括两端部导轮47、48与中央导轮49,三个过线导轮47、49、48呈“V”形安装于过线支架42,两端部导轮47、48分别通过外部支撑50固定于过线支架42的左、右两外侧壁,中央导轮19安装于支撑杆51,支撑杆51横向两端安装于圆柱导轨46,支撑杆51上部连接滑动主轴43的下端、下部与滑动变阻器45的滑动端连接,滑动主轴43上端连接气缸44输出端,滑动变阻器45与控制台32电控连接。本发明中用于测量导线宽度、厚度尺寸的感应测量仪33和收线红外感应测量仪34均为市场可采购到的已有设备,本实施例中的进线红外感应测量仪33和收线红外感应测量仪34采购自博腾电子产品有限公司(PROTON PRODUCTS LTD.),型号为DG1030。图2中,53为导线;图5中,54为收线装置。
[0011] 下面具体描述一下本发明系统的工作过程:导线53首先通过进线红外感应测量仪33测量压延半硬前的厚度与宽度,进线红外感应测量仪33将测量数据传递给控制台32,然后导线53再由中心限位装置35进行左右两侧的限位后进入压延半硬装置52,控制台32控制伺服电机一 7转动、并由带传动机构一 6、联轴器20、21带支上压轮9、下压轮11转动,调节手轮28通过蜗轮螺杆装置带动调节杆22、23向下移动从而带动滑块14、15沿精密导轨4、5移动,既而带动上压轮9下压对位于上压轮9与下压轮11之间的导线进行尺寸粗调,然后导线53进入收线红外感应测量仪34,由收线红外感应测量仪34对已压延半硬处理后的导线进行厚度与宽度尺寸的测量、并将测量数据传递给控制台32,控制台32将收到的由进线红外感应测量仪33、收线红外感应测量仪34测量的导线压延前与压延后的厚度、宽度 尺寸进行比较分析,然后根据分析结果驱动伺服电机二 31正向或者反向转动、并由伺服电机二 31依次带动带传动机构二 30、传动齿轮29以及蜗杆27转动,由蜗杆27驱动蜗轮25、26转动并带动调节杆22、23上下移动,带动滑块14、15分别沿精密导轮4、5上下移动,最终实现上压轮9的自动上下调节、精确控制上压轮9对导线的下压量,保证导线尺寸的均匀一致性,而导线53在经过收线红外感应测量仪34测量后进入收线速度控制装置41,其中的滑动变阻器45与气缸44分别与控制台电控32连接,控制台32通过驱动气缸44以及与气缸44相连接的滑动主轴43来带动滑动变阻器45上滑动端的移动,从而实时调节滑动变阻器45电阻、以及调整电压或电流的大小,并使中央导轮49在圆柱滑轨46及滑动主轴43上上下移动,从而达到自动调节、最终实现恒速收线控制从而保证导线的匀速行走的目的,最后由收线装置54收线。

Claims (9)

1.导线压延半硬系统,其特征在于:其包括压延半硬装置,所述压延半硬装置包括底座、上压轮机构和下压轮机构,所述底座的前侧面与后侧面的左右两侧均通过螺母安装固定有精密导轨,所述上压轮机构和下压轮机构轴向平行安装于所述精密导轨,所述上压轮机构与下压轮机构通过带传动机构一与伺服电机一传动连接,所述伺服电机一与控制台电控连接,所述上压轮机构连接有调节机构。
2.根据权利要求I所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述上压轮机构与下压轮机构均包括转轴和压轮,所述转轴穿过所述压轮,所述转轴上、所述压轮的轴向两侧还分别通过轴承安装有滑块,所述滑块安装于所述精密导轨;所述上压轮机构与下压轮机构的转轴分别通过联轴器与带传动机构一同步传动连接。
3.根据权利要求2所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述调节机构包括两根压杆,所述两根压杆分别穿过所述底座的上底板后与所述上压轮机构的两个滑块平行连接,所述两根压杆的上端通过蜗轮蜗杆传动装置连接有调节手轮。
4.根据权利要求3所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述蜗轮蜗杆传动装置包括两个蜗轮与一根蜗杆,所述两个蜗轮分别安装于所述两根压杆上端,所述两个蜗轮与所述蜗杆传动连接,所述蜗杆的一端部安装有所述调节手轮。
5.根据权利要求4所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述压延半硬装置的进线口端还安装有中心限位装置。
6.根据权利要求5所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述中心限位装置包括限位支架、调节螺母,所述限位支架通过定位键槽固定于所述压延半硬装置的底座的进线端侦牝所述限位支架的限位口处固定有聚四氟乙烯槽,所述聚四氟乙烯槽的上方、所述限位支架上螺纹连接有调节螺母,所述调节螺母下部连接安装有滚轮。
7.根据权利要求6中所述的导线压延半硬系统,其特征在于:其还包括导线自动测量装置与自动调节装置,所述导线自动测量装置包括安装于所述压延半硬装置的进线口侧和出线口侧的进线红外感应测量仪和收线红外感应测量仪,所述进线红外感应测量仪和收线红外感应测量仪分别与所述控制台电控连接;所述自动调节装置通过所述蜗轮蜗杆传动装置与所述调节机构连接,所述自动调节装置与所述控制台电控连接。
8.根据权利要求7所述的导线压延半硬系统,其特征在于:所述自动调节装置包括传动齿轮,所述传动齿轮安装于所述蜗杆的另一端部,所述传动齿轮通过带传动机构二连接伺服电机二输出端,所述伺服电机二与所述控制台电控连接。
9.根据权利要求8所述的导线压延半硬系统,其特征在于:在所述收线红外感应测量仪的后侧还设置有收线速度控制装置,所述收线速度控制装置包括过线支架、过线导轮、滑动主轴、气缸以及滑动变阻器,所述过线支架上设置有圆柱滑轨,所述过线导轮设置有三个、其包括两端部导轮与中央导轮,所述三个过线导轮呈“V”形安装于所述过线支架,所述两端部导轮分别通过外部支撑固定于所述过线支架的左、右两外侧壁,所述中央导轮安装于支撑杆,所述支撑杆横向两端安装于所述圆柱导轨,所述支撑杆上部连接所述滑动主轴下端、下部与所述滑动变阻器的滑动端连接,所述滑动主轴上端连接所述气缸输出端,所述滑动变阻器、气缸分别与所述控制台电控连接。
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