CN104900395A - 一种大型磁环电感自动绕线机及绕线方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于大型磁环电感的制造领域，特别是涉及一种大型磁环自动绕线机及绕线方法。所述绕线机包括放线架、导向轮及自动切线器，单股或多股待绕漆包线存储于放线架上，并通过导向轮将其线头引导至磁环底部；其特征在于，还包括：一引线装置，用于线头的牵拉；一旋转绕线支架组，完成整个漆包线的储线及放线；一预成型压线棒，在待绕漆包线绕到磁环上之前，先与预成型压线棒接触压制成一定角度，再缠绕至磁环上；以及一气缸抓手，位于磁环上方，当漆包线完成绕磁环一周的绕线后，抓取磁环并旋转一角度后继续绕线。本发明彻底改变了现有技术中主要依靠人工绕线的现状，实现了全自动绕线，极大的提高了生产质量和效率。

Description

一种大型磁环电感自动绕线机及绕线方法

技术领域

本发明属于大型磁环电感制造领域，特别是涉及一种大型磁环电感自动绕线机及绕线方法。

背景技术

磁环电感是电气、自动化等领域最常用的器材之一。现有技术中，对于较大直径的磁环电感，依然采用的是人工方式的绕制方法，需要多名工人耗费较长时间才能完成，而且采用人工方式绕制的磁环线圈性能不稳定，质量不高，这已经成为磁环制造领域的技术瓶颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动化的应用于大型磁环电感绕线的自动绕线机及绕线方法。

本发明的技术方案如下：

一种大型磁环电感自动绕线机，所述绕线机包括放线架、导向轮及自动切线器，单股或多股待绕漆包线存储于放线架上，并通过导向轮将其线头引导至磁环底部；其特征在于，还包括：

一引线装置，所述引线装置还包括集线器、引线抓头及引线杆；所述集线器将单股或多股漆包线线头夹紧固定，引线抓头夹紧集线器后，通过引线杆将漆包线线头穿过磁环上拉至磁环上方；

一旋转绕线支架组，所述旋转绕线支架组由两个规格相同的旋转绕线架及一圆形导轨组成；所述两个旋转绕线架均安装在圆形导轨上并可沿圆形导轨做圆周运动，同时其自身也可做360度的自转运动和沿轴向移动；待绕线磁环置于圆形导轨圈内；所述旋转绕线架中包括有第二夹线器，所述第二夹线器夹紧并固定上拉至磁环上方的集线器；以及安装有至少5个滑轮，其中第一滑轮(a)及第四滑轮(d)位于旋转绕线架的左上部和右下部，均可作水平左右的相对移动，第四滑轮(d)可单独进行前后伸缩运动；第二滑轮(b)及第三滑轮(c)对称分布，位于旋转绕线架的中部，相互之间可围绕一定点作圆轨运动； 第五滑轮(e)位于旋转绕线架的左下部；5个滑轮可整体作前后伸缩运动；

一预成型压线棒，所述预成型压线棒围绕磁环的环壁运动，在待绕漆包线绕到磁环上之前，先与预成型压线棒接触压制成一定角度，再缠绕至磁环上；

一压线顶板，所述压线顶板位于大型磁环的外侧壁处，当有漆包线缠绕至外侧壁上时，顶住漆包线使其固定；

以及一气缸抓手，位于磁环上方，当漆包线完成绕磁环一周的绕线后，抓取磁环并旋转一角度后继续绕线。

进一步的，所述集线器包括端头及集线部，所述端头形状为箭头状，并与引线抓头形状相匹配。

进一步的，所述集线部截面为长方形或圆形，多股漆包线线头夹紧固定成长方形或圆形排列。

进一步的，所述预成型压线棒为刚性部件，长度不短于单股或多股漆包线的宽度。

进一步的，所述预成型压线棒连接有一控制部件，所述控制部件控制预成型压线棒的围绕磁环壁运动的运动轨迹，在漆包线缠绕至磁环壁前先与预成型压线棒接触并折成一角度，所述漆包线的折角与磁环环壁角度相配合一致。

一种大型磁环自动绕线方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)放线架放线； 

(2)引线装置夹住集线器并穿过磁环，由第二夹线器固定线头；

(3)第一旋转绕线支架进行旋转并轴向伸缩运动储线；

(4)储线完毕，自动切线器动作；

(5)第一旋转绕线支架1沿圆形导轨旋转，绕线；

(6)预成型压制棒对漆包线预成形折弯；

(7)第一旋转绕线支架沿圆形导轨旋转180度后进行自旋转；

(8)引线装置夹线并回收；

(9)第二旋转绕线支架对漆包线进行储旋转并轴向伸缩运动线，同时第一旋转绕线支架进行放线；

(10)第一旋转绕线支架1最后一圈漆包线放出后自旋180度

(11)重复步骤(5)-(10)，直到绕线结束。

进一步的，所述步骤(6)中，预成型压制棒围绕磁环壁运动，在漆包线缠绕至磁环壁前先与预成型压线棒接触并折成一角度，所述漆包线的折角与磁环环壁角度相配合一致。

本发明的有益效果在于：本发明彻底改变了现有技术中大规格磁环电感主要依靠人工绕线的现状，实现了全自动绕线，极大的提高了生产效率。本发明采用的旋转绕线支架组、预成型压制棒等技术也可以有效的提高绕线磁环的质量，增强磁环工作稳定性的使用寿命。

附图说明

图1-1是本发明的绕线机整体结构示意图。

图1-2至图1-9是本发明绕线机的绕线过程示意图。

图2-1至图2-6是本发明的旋转绕线支架储线动作分解示意图。

图3-1至3-4是本发明的旋转绕线支架沿圆形导轨的轨迹动作分解示意图。

图4-1至4-4是本发明的旋转绕线支架本体自转轨迹动作分解示意图。

图5-1至图5-8是本发明的的旋转绕线支架放线动作分解示意图。

图6-1、6-2、6-3是本发明的集线器结构及截面示意图。

图7是本发明的集线器与引线抓头结构示意图。

图8是本发明的预成型压线棒的工作示意图。

其中，1-放线架，2-导向轮，3-自动切线器，4-漆包线，5-引线装置，51-集线器，511-端头，512-方形截面集线部，513-圆形截面集线部，52-第一夹线器，53-第二夹线器，54-引线抓头，55-引线杆，61-第一旋转绕线支架，62-第二旋转绕线支架，7-圆形导轨，a-第一滑轮，b-第二滑轮，c-第三滑轮，d-第四滑轮，e-第五滑轮，8-预成型压线棒，9-压线顶板，10-气缸抓手，11-磁环截面。 

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方案作详细的阐述。

如图1所示，为实现上述绕线功能的大型磁环硬线自动绕线机具体结构如下：

一种大型磁环自动绕线机，所述绕线机包括放线架1、导向轮2及自动切线器3，待绕漆包线存储于放线架1上，并通过导向轮2将其线头引导至磁环底部。绕漆包线既可以是单股，也可以是多股，一般不超过10股，每股直径0.5～3mm。还包括一引线装置5。引线装置5由集线器、引线抓头及引线杆等组成。集线器用于将漆包线线头夹紧并固定，引线抓头的形状和构造与集线器相匹配，夹紧集线器后，通过引线杆将漆包线线头穿过磁环上拉至磁环上方。引线杆设计为具有可伸缩功能。

还包括一旋转绕线支架组，由两个规格相同的旋转绕线架，即第一旋转绕线架61及第二旋转绕线架62，以及一圆形导轨7组成。两个旋转绕线架均安装在圆形导轨上并可沿圆形导轨做圆周运动，同时其自身也可做360度的自转运动和轴向移动防止绕线叠加。待绕线磁环置于圆形导轨圈内中央。旋转绕线架中包括有第二夹线器53，第二夹线器夹紧并固定上拉至磁环上方的集线器。以及安装有至少5个滑轮，其中第一滑轮(a)及第四滑轮(d)位于旋转绕线架的左上部和右下部，均可作水平左右的相对移动，第四滑轮(d)可单独进行前后伸缩运动；第二滑轮(b)及第三滑轮(c)对称分布，位于旋转绕线架的中部，相互之间可围绕一定点作圆轨运动；第五滑轮(e)位于旋转绕线架的左下部；5个滑轮可整体作前后伸缩运动。

本发明设计用于大型磁环电感单股或多股硬线的自动绕制，而磁环相对来说比较脆弱，如果将多股的漆包线硬线直接绕制到磁环上，可能会造成磁环的碎裂，并且绕制效果也不理想。因此本申请特设计有一预成型压线棒8，如图8所示，用于在讲漆包线绕制至磁环上之前，先压制成一角度。预成型压线棒8围绕磁环的环壁运动，按设计好的角度及位置，伸缩运动。因此，预成型压线棒还连接有一控制组件，控制预成型压线棒的伸缩及位置。

还包括有一压线顶板9，位于大型磁环的外侧壁处，当有漆包线缠绕至外侧壁上时，顶住漆包线使其固定。

以及一气缸抓手10，位于磁环上方，当漆包线完成绕磁环一周 的绕线后，抓取磁环并旋转一角度后继续绕线。

图1-2至图1-9所示，本发明的自动绕线机的绕线过程详述如下：

1、通过放线架，将单股或多股(最多8股，单股直径3mm)漆包线用集线器固定，通过导向轮，然后由引线抓手夹紧集线器，穿过磁环中心，将线头牵引至磁环上方。

2、当集线器经过第二自动夹线器时，气缸夹住集线器，这时旋转绕线架的第一滑轮a及第四滑轮d分别向漆包线方向移动并紧贴漆包线，保持漆包线绷紧并垂直。第二滑轮b及第三滑轮c开始围绕定点逆时针旋转，将漆包线进行储线在旋转绕线架上，滑轮b和滑轮c每储线一圈，滑轮d抬高一个绕线层，绕线层的高度与漆包线的股数成正比，漆包线沿抬高后的路径进行引导b、c滑轮储线的位置。

3、当储线长度达到预设的磁环线圈的绕线长度时，第一自动夹线器夹紧，自动切割器将漆包线进行切割，整个放线与储线工作结束。

4、放线与储线工作结束后，旋转绕线支架开始以逆时针方向旋转，旋转到一定角度时，预成型压线棒按照预设程序伸出，旋转绕线支架继续沿环形轨道移动。

5、漆包线在绕向磁环前，先经过压线棒在前段预弯，然后压线棒缩回原来的位置，旋转绕线支架继续沿环轨继续逆时针运动。

6、当第一旋转绕线架位置走到与第二旋转绕线支架位置互换时，第一旋转绕线架本体开始逆时转动至180度时停止。

7、引线装置伸出引线杆穿过第二旋转绕线架，再穿过磁环，用引线抓手夹住集线器后，第一旋转绕线架的滑轮开始顺时针旋转将储存的漆包线放出，引线杆同步回收，将漆包线拉向第二旋转绕线架。

8、当引线装置回收到第二绕线支架的夹线器时，夹线器将集线器夹紧并固定，引线装置退出，第二旋转绕线架内的转旋滑轮开始逆时针旋转储线，与此同时第一旋转绕线架的滑轮在顺时针将之前储好的漆包线放出，到达最后一圈时，压线顶板压紧磁环上的漆包线，第二旋转绕线架回转，将漆包线松动，脱离滑轮，这时滑轮整体开始下沉，离开漆包线储线轨迹。

9、当第二旋转绕线架储线最后圈时，同步预成型压线棒伸出，成形后压线棒退出，第二旋转绕线架收紧，完成磁环绕线工作。

10、当漆包线在绕线一定位置后，气缸抓手将磁环抓起，沿绕线反方向旋转，避开绕线与气缸抓手之间的干涉。

11、当磁环线圈较高时，为避免绕线与磁环不紧贴，每绕制外圈时，通过压线顶板保持外表面形状。

图3-1至3-4是本发明的旋转绕线支架沿圆形导轨的轨迹动作分解示意图。图4-1至4-4是本发明的旋转绕线支架本体自转轨迹动作分解示意图。图5-1至图5-8是本发明的的旋转绕线支架放线动作分解示意图。

图6-1、6-2、6-3是本发明的集线器结构及截面示意图。本发明的集线器包括端头511，以及集线部。集线部的截面形状可以是方形，如图中512，也可以是圆形如图中513。端头形状为箭头状，并与引线抓头形状相匹配。

图7是本发明的集线器与引线抓头结构示意图。事实上集线器与引线抓头结构可以有多种，只要能实现二者牢固的结合即可。本实施例中只是示出了较为优选的方案。

Claims (7)

1.一种大型磁环电感自动绕线机，所述绕线机包括放线架、导向轮及自动切线器，单股或多股待绕漆包线存储于放线架上，并通过导向轮将其线头引导至磁环底部；其特征在于，还包括：

一引线装置，所述引线装置还包括集线器、引线抓头及引线杆；所述集线器将单股或多股漆包线线头夹紧固定，引线抓头夹紧集线器后，通过引线杆将漆包线线头穿过磁环上拉至磁环上方；

一旋转绕线支架组，所述旋转绕线支架组由两个规格相同的旋转绕线架及一圆形导轨组成；所述两个旋转绕线架均安装在圆形导轨上并可沿圆形导轨做圆周运动，同时其自身也可做360度的自转运动和沿轴向移动；待绕线磁环置于圆形导轨圈内；所述旋转绕线架中包括有第二夹线器，所述第二夹线器夹紧并固定上拉至磁环上方的集线器；以及安装有至少5个滑轮，其中第一滑轮(a)及第四滑轮(d)位于旋转绕线架的左上部和右下部，均可作水平左右的相对移动，第四滑轮(d)可单独进行前后伸缩运动；第二滑轮(b)及第三滑轮(c)对称分布，位于旋转绕线架的中部，相互之间可围绕一定点作圆轨运动；第五滑轮(e)位于旋转绕线架的左下部；5个滑轮可整体作前后伸缩运动；

一预成型压线棒，所述预成型压线棒围绕磁环的环壁运动，在待绕漆包线绕到磁环上之前，先与预成型压线棒接触压制成一定角度，再缠绕至磁环上；

一压线顶板，所述压线顶板位于大型磁环的外侧壁处，当有漆包线缠绕至外侧壁上时，顶住漆包线使其固定；

以及一气缸抓手，位于磁环上方，当漆包线完成绕磁环一周的绕线后，抓取磁环并旋转一角度后继续绕线。

2.根据权利要求1所述的一种大型磁环自动绕线机，其特征在于：所述集线器包括端头及集线部，所述端头形状为箭头状，并与引线抓头形状相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种大型磁环自动绕线机，其特征在于：所述集线部截面为长方形或圆形，多股漆包线线头夹紧固定成长方形或圆形排列。

4.根据权利要求1所述的一种大型磁环自动绕线机，其特征在于：所述预成型压线棒为刚性部件，长度不短于单股或多股漆包线的宽度。

5.根据权利要求4所述的一种大型磁环自动绕线机，其特征在于：所述预成型压线棒连接有一控制部件，所述控制部件控制预成型压线棒的围绕磁环壁运动的运动轨迹，在漆包线缠绕至磁环壁前先与预成型压线棒接触并折成一角度，所述漆包线的折角与磁环环壁角度相配合一致。

6.根据权利要求1所述的大型磁环自动绕线方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)放线架放线；

(2)引线装置夹住集线器并穿过磁环，由第二夹线器固定线头；

(3)第一旋转绕线支架进行旋转并轴向伸缩运动储线；

(4)储线完毕，自动切线器动作；

(5)第一旋转绕线支架1沿圆形导轨旋转，绕线；

(6)预成型压制棒对漆包线预成形折弯；

(7)第一旋转绕线支架沿圆形导轨旋转180度后进行自旋转；

(8)引线装置夹线并回收；

(9)第二旋转绕线支架对漆包线进行储旋转并轴向伸缩运动线，同时第一旋转绕线支架进行放线；

(10)第一旋转绕线支架1最后一圈漆包线放出后自旋180度

(11)重复步骤(5)-(10)，直到绕线结束。

7.根据权利要求6所述的大型磁环自动绕线方法，其特征在于：

所述步骤(6)中，预成型压制棒围绕磁环壁运动，在漆包线缠绕至磁环壁前先与预成型压线棒接触并折成一角度，所述漆包线的折角与磁环环壁角度相配合一致。