CN110931252A - 一种变压器线圈及其自动化包胶方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器生产领域。一种变压器线圈自动化包胶设备，包括机架、胶带进料装置、胶带张紧装置、旋转包胶装置和辅助包胶装置；所述的胶带进料装置设置在机架上部；所述的胶带张紧装置设置在机架的下部，胶带张紧装置用于将胶带进料装置中的胶带拉直；所述的旋转包胶装置设置在机架中部，旋转包胶装置用于旋转待包胶的工件，将胶带缠绕到工件上；所述的辅助包胶装置位于旋转包胶装置下方，辅助包胶装置用于将胶带压在待包胶的工件上以及将胶带切断。本发明的优点是气缸夹手将包胶完成后的胶带张紧，便于胶带下一次包胶；通过辅助包胶装置在包胶时压紧胶带以及包胶完成后胶带的切断。

Description

一种变压器线圈及其自动化包胶方法和设备

技术领域

本发明涉及变压器生产领域，尤其是一种变压器线圈自动化包胶设备。

背景技术

包胶机是集机械、电子与一体的多功能全自动机器，主要适用于高频变压器的包线圈层间绝缘及包磁粉蕊胶带双重功能。由PLC控制品及操作面板运行以执行整体作业，可变压器线圈自动化包胶、自动切胶，作业性能佳。

现有的包胶设备，如公开号为CN207719037U（公开日为2018.08.10）的使用新型专利公开了一种包胶纸装置，包括包胶座底座，所述包胶座底座顶部两侧设置有后固定板和前固定板，所述前固定板一侧设置有导杆，所述导杆一端设置有第一活动板，所述第一活动板一侧设置有第二活动板，所述第二活动板一侧设置有包胶头固定板，所述包胶头固定板一端固定设置有包胶头气缸固定架，所述包胶头气缸固定架一端固定设置有包胶头。

但上述包胶设备存在以下问题：（一） 缺少胶带张紧装置，使得胶带在包胶过程中胶带不平整，导致包胶效果差，不美观；（二）没有胶带切断装置，胶带包胶完成后，需要人工切断，影响包胶效率。

发明内容

为了解决上述现有的包胶设备存在的胶带不平整和包胶效率低的问题，本发明的第一个目的是提供一种变压器线圈自动化包胶设备，该设备用张紧装置拉直胶带并且用辅助包胶装置切断胶带，胶带包胶效率高，胶带平整。

为本发明的第一个目的，采用以下技术方案予以实施：

一种变压器线圈自动化包胶设备，该设备包括机架、胶带进料装置、胶带张紧装置、旋转包胶装置和辅助包胶装置；所述的胶带进料装置设置在机架上部，胶带进料装置用于胶带的进料；所述的胶带张紧装置设置在机架的下部，胶带张紧装置用于将胶带进料装置中的胶带拉直；所述的旋转包胶装置设置在机架中部，旋转包胶装置用于旋转待包胶的工件，将胶带缠绕到工件上；所述的辅助包胶装置位于旋转包胶装置下方，辅助包胶装置用于将胶带压在待包胶的工件上以及将胶带切断。

作为优选，所述的胶带进料装置包括支撑板、转轴、料盘和滚轴；所述的支撑板竖直设置在机架上部；所述的转轴通过轴承设置在支撑板的顶部；所述的料盘设置在转轴上，胶带缠绕在料盘内；所述的滚轴有两根，两根滚轴呈上下设置在支撑板下部，且两根滚轴和转轴在同一条直线上，胶带从料盘中出料后，经过两根滚轴进入下方的胶带张紧装置中。

作为优选，所述的胶带张紧装置包括提升气缸、导向杆、连接板、水平板和气缸夹手；所述的提升气缸通过提升气缸安装板竖直设置在机架上；所述的导向杆有两根，两根导向杆分别位于提升气缸安装板的左侧和右侧，每根导向杆均通过导向杆安装板设置在提升气缸安装板上；所述的连接板衔接在两根导向杆下部，且连接板固定在提升气缸下部的输出端；所述的水平板的后端设置在连接板的左端；所述的气缸夹手通过气缸夹手支撑板竖直安装在水平板的前端上部，气缸夹手将胶带拉直。

作为优选，旋转包胶装置包括无杆气缸、安装板、电机、传动轴和工件安装夹头组件；所述的无杆气缸安装在机架顶部；所述的安装板设置在无杆气缸的下部，安装板与无杆气缸中的活塞衔接，安装板通过无杆气缸左右移动；所述的电机安装在安装板下方；所述的传动轴通过直线轴承设置在安装板的左端下部，且传动轴上的齿轮与电机之间通过皮带连接；所述的工件安装夹头组件安装在传动轴前端。

作为优选，所述的工件安装夹头组件包括夹头座、夹头安装轴、小圆柱、小弹簧、外部压板和大弹簧；所述的夹头座安装在传动轴的前端，所述的夹头安装轴设置在夹头座前端，夹头安装轴的前端用于安装待包胶工件；所述的小圆柱有三个均匀分布在夹头座侧面上，每个小圆柱通过一个小弹簧安装在夹头座侧面，用于压紧夹头安装轴；所述的外部压板通过大弹簧压在三个小圆柱上。

作为优选，所述的辅助包胶装置包括第一立板、辅助气缸、第二立板、辅助转轴、转接板、第一压板、第二压板和压轮；所述的第一立板设置在机架上；所述的辅助气缸设置在第一立板的上部；所述的第二立板设置在机架上；所述的辅助转轴后端转动设置在第二立板上部；所述的转接板上端固定安装在辅助转轴中部，且转接板中部与辅助气缸输出端衔接；所述的第一压板的下部固定安装在辅助转轴的前端；所述的第二压板的下部固定安装在第一压板的上部，且第二压板与第一压板垂直；所述的压轮设置在第二压板的上部，且压轮位于旋转包胶装置上的加工区。

作为优选，在工件安装夹头组件的上方设有用于计数的传感器，检测包胶的圈数。

本发明的另一个目的是提供一种变压器线圈自动化包胶方法。

一种变压器线圈自动化包胶方法，采用所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，依次通过以下步骤：

（一） 拉直胶带：提升气缸带动连接板向上或向下移动，使水平板上的气缸夹手将从胶带进料装置中落下的胶带拉直；

（二） 包胶：将待包胶工件安装到夹头安装轴上，电机带动传动轴缓慢旋转，使夹头安装轴旋转，同时无杆气缸左右调整夹头安装轴位置，使待包胶工件贴近胶带，气缸夹手将胶带的末端贴近到工件上，然后辅助气缸拉动转接板，使辅助转轴旋转，进而使第一压板和第二压板转过一个角度，使压轮将胶带压到待包胶工件上，之后气缸夹手松开胶带，提高电机转速，胶带随着工件旋转，胶带包在工件上；

（三） 切断胶带和回位：传感器感应工件包胶完成后，压轮将胶带切断，无杆气缸动作使夹头安装轴离开胶带，辅助包胶装置复位，然后移动气缸夹手将胶带拉直，准备下依次包胶。

综上所述，本发明的优点是胶带受到向下的力，使料盘绕着转轴转动，将胶带出料，出料的胶带依次经过上下两根滚轴，进入下方的胶带张紧装置和旋转包胶装置中。上下两根滚轴的设计使胶带在出料过程中始终张紧，有利于后续的包胶过程的顺利进行。提升气缸拉动连接板，连接板使水平板和气缸夹手移动，气缸夹手将胶带贴近旋转包胶装置或气缸夹手将包胶完成后的胶带张紧。通过提升气缸和导向杆使得气缸夹手能上下移动，调整胶带的位置，便于胶带贴合的工件上，同时便于包胶后对胶带的张紧。无杆气缸带动安装板左右调整位置，使工件安装夹头组件向胶带靠近，工件安装夹头组件贴近胶带后，电机带动传动轴旋转，使工件安装夹头组件旋转，将胶带包到工件上。通过无杆气缸调整工件安装夹头组件与待包胶工件的位置，便于包胶。通过小圆柱和小弹簧将夹头安装轴夹紧在夹头座上，防止旋转时夹头安装轴脱落。辅助气缸拉动转接板，使辅助转轴旋转，第一压板和第二压板转过一个角度，使压轮将胶带压到工件上。辅助转轴和转接板的配合，将气缸的直线运动变为第一压板和第二压板的摆动，提高了压紧的安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是胶带进料装置的结构示意图。

图3是胶带张紧装置的结构示意图。

图4是旋转包胶装置的结构示意图。

图5是工件安装夹头组件的结构示意图。

图6辅助包胶装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种变压器线圈自动化包胶设备，该设备包括机架1、胶带进料装置2、胶带张紧装置3、旋转包胶装置4和辅助包胶装置5。胶带进料装置2设置在机架1上部，胶带进料装置2用于胶带的进料。胶带张紧装置3设置在机架1的下部，胶带张紧装置3用于将胶带进料装置2中的胶带拉直。旋转包胶装置4设置在机架1中部，旋转包胶装置4用于旋转待包胶的工件，将胶带缠绕到工件上。辅助包胶装置5位于旋转包胶装置4下方，辅助包胶装置5用于将胶带压在待包胶的工件上以及将胶带切断。在旋转包胶装置4的上方设有用于计数的传感器6，检测包胶的圈数。

如图2所示，胶带进料装置2包括支撑板21、转轴22、料盘23和滚轴24。支撑板21竖直设置在机架1上部。转轴22通过轴承设置在支撑板21的顶部。料盘23设置在转轴22上，胶带缠绕在料盘23内。滚轴24有两根，两根滚轴24呈上下设置在支撑板21下部，且两根滚轴24和转轴22在同一条直线上，胶带从料盘23中出料后，经过两根滚轴24进入下方的胶带张紧装置3中。

胶带进料装置2动作时，胶带受到向下的力，使料盘23绕着转轴22转动，将胶带出料，出料的胶带依次经过上下两根滚轴24，进入下方的胶带张紧装置3和旋转包胶装置4中。

胶带进料装置2解决了胶带张紧的问题，胶带进料装置2的优点是上下两根滚轴24的设计使胶带在出料过程中始终张紧，有利于后续的包胶过程的顺利进行。

如图3所示，胶带张紧装置3包括提升气缸31、导向杆32、连接板33、水平板34和气缸夹手35。提升气缸31通过提升气缸安装板311竖直设置在机架1上。导向杆32有两根，两根导向杆32分别位于提升气缸安装板311的左侧和右侧，每根导向杆32均通过导向杆安装板321设置在提升气缸安装板311上。连接板33衔接在两根导向杆32下部，且连接板33固定在提升气缸31下部的输出端。水平板34的后端设置在连接板33的左端。气缸夹手35通过气缸夹手支撑板351竖直安装在水平板34的前端上部，气缸夹手35将胶带拉直。

胶带张紧装置3动作时，提升气缸31拉动连接板33，连接板33使水平板34和气缸夹手35移动，气缸夹手35将胶带贴近旋转包胶装置4或气缸夹手35将包胶完成后的胶带张紧。

胶带张紧装置3解决了胶带贴到工件上以及胶带张紧的问题，胶带张紧装置3的优点是通过提升气缸31和导向杆32使得气缸夹手35能上下移动，调整胶带的位置，便于胶带贴合的工件上，同时便于包胶后对胶带的张紧。

如图4所示，旋转包胶装置4包括无杆气缸41、安装板42、电机43、传动轴44和工件安装夹头组件45。无杆气缸41安装在机架1顶部。安装板42设置在无杆气缸41的下部，安装板42与无杆气缸41中的活塞衔接，安装板42通过无杆气缸41左右移动。电机43安装在安装板42下方。传动轴44通过直线轴承设置在安装板42的左端下部，且传动轴44上的齿轮441与电机43之间通过皮带连接。工件安装夹头组件45安装在传动轴44前端。

旋转包胶装置4动作时，无杆气缸41带动安装板42左右调整位置，使工件安装夹头组件45向胶带靠近，工件安装夹头组件45贴近胶带后，电机43带动传动轴44旋转，使工件安装夹头组件45旋转，将胶带包到工件上。

旋转包胶装置4解决了工件包胶的问题，旋转包胶装置4 的优点是通过无杆气缸41调整工件安装夹头组件45与待包胶工件的位置，便于包胶。

如图5所示，工件安装夹头组件45包括夹头座451、夹头安装轴452、小圆柱453、小弹簧454、外部压板455和大弹簧456。夹头座451安装在传动轴44的前端，夹头安装轴452设置在夹头座451前端，夹头安装轴452的前端用于安装待包胶工件。小圆柱453有三个均匀分布在夹头座451侧面上，每个小圆柱453通过一个小弹簧454安装在夹头座451侧面，用于压紧夹头安装轴452。外部压板455通过大弹簧456压在三个小圆柱453上。

工件安装夹头组件45解决了待包胶工件安装的问题，工件安装夹头组件45的优点是通过小圆柱453和小弹簧454将夹头安装轴452夹紧在夹头座451上，防止旋转时夹头安装轴452脱落。

如图6所示，辅助包胶装置5包括第一立板51、辅助气缸52、第二立板53、辅助转轴54、转接板55、第一压板56、第二压板57和压轮58。第一立板51设置在机架1上。辅助气缸52设置在第一立板51的上部。第二立板53设置在机架1上。辅助转轴54后端转动设置在第二立板53上部。转接板55上端固定安装在辅助转轴54中部，且转接板55中部与辅助气缸52输出端衔接。第一压板56的下部固定安装在辅助转轴54的前端。第二压板57的下部固定安装在第一压板56的上部，且第二压板57与第一压板56垂直。压轮58设置在第二压板57的上部，且压轮58位于旋转包胶装置4上的加工区。

辅助包胶装置5动作时，辅助气缸52拉动转接板55，使辅助转轴54旋转，第一压板56和第二压板57转过一个角度，使压轮58将胶带压到工件上。

辅助包胶装置5解决了包胶时胶带压紧的问题，辅助包胶装置5的优点是辅助转轴54和转接板55的配合，将气缸的直线运动变为第一压板56和第二压板57的摆动，提高了压紧的安全性。

一种变压器线圈自动化包胶方法，依次通过以下步骤：

（一）拉直胶带：提升气缸31带动连接板33向上或向下移动，使水平板34上的气缸夹手35将从胶带进料装置2中落下的胶带拉直。

（二）包胶：将待包胶工件安装到夹头安装轴452上，电机43带动传动轴44缓慢旋转，使夹头安装轴452旋转，同时无杆气缸41左右调整夹头安装轴452位置，使待包胶工件贴近胶带，气缸夹手35将胶带的末端贴近到工件上，然后辅助气缸52拉动转接板55，使辅助转轴54旋转，进而使第一压板56和第二压板57转过一个角度，使压轮58将胶带压到待包胶工件上，之后气缸夹手35松开胶带，提高电机43转速，胶带随着工件旋转，胶带包在工件上。

（三）切断胶带和回位：传感器6感应工件包胶完成后，压轮58将胶带切断，无杆气缸41动作使夹头安装轴452离开胶带，辅助包胶装置5复位，然后移动气缸夹手35将胶带拉直，准备下依次包胶。

该设备工作时胶带受到向下的力，使料盘23绕着转轴22转动，将胶带出料，出料的胶带依次经过上下两根滚轴24，进入下方的胶带张紧装置3和旋转包胶装置4中。上下两根滚轴24的设计使胶带在出料过程中始终张紧，有利于后续的包胶过程的顺利进行。提升气缸31拉动连接板33，连接板33使水平板34和气缸夹手35移动，气缸夹手35将胶带贴近旋转包胶装置4或气缸夹手35将包胶完成后的胶带张紧。通过提升气缸31和导向杆32使得气缸夹手35能上下移动，调整胶带的位置，便于胶带贴合的工件上，同时便于包胶后对胶带的张紧。无杆气缸41带动安装板42左右调整位置，使工件安装夹头组件45向胶带靠近，工件安装夹头组件45贴近胶带后，电机43带动传动轴44旋转，使工件安装夹头组件45旋转，将胶带包到工件上。通过无杆气缸41调整工件安装夹头组件45与待包胶工件的位置，便于包胶。通过小圆柱453和小弹簧454将夹头安装轴452夹紧在夹头座451上，防止旋转时夹头安装轴452脱落。辅助气缸52拉动转接板55，使辅助转轴54旋转，第一压板56和第二压板57转过一个角度，使压轮58将胶带压到工件上。辅助转轴54和转接板55的配合，将气缸的直线运动变为第一压板56和第二压板57的摆动，提高了压紧的安全性。

Claims (10)

1.一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，该设备包括机架（1）、胶带进料装置（2）、胶带张紧装置（3）、旋转包胶装置（4）和辅助包胶装置（5）；所述的胶带进料装置（2）设置在机架（1）上部，胶带进料装置（2）用于胶带的进料；所述的胶带张紧装置（3）设置在机架（1）的下部，胶带张紧装置（3）用于将胶带进料装置（2）中的胶带拉直；所述的旋转包胶装置（4）设置在机架（1）中部，旋转包胶装置（4）用于旋转待包胶的工件，将胶带缠绕到工件上；所述的辅助包胶装置（5）位于旋转包胶装置（4）下方，辅助包胶装置（5）用于将胶带压在待包胶的工件上以及将胶带切断。

2.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，所述的胶带进料装置（2）包括支撑板（21）、转轴（22）、料盘（23）和滚轴（24）；所述的支撑板（21）竖直设置在机架（1）上部；所述的转轴（22）通过轴承设置在支撑板（21）的顶部；所述的料盘（23）设置在转轴（22）上，胶带缠绕在料盘（23）内；所述的滚轴（24）有两根，两根滚轴（24）呈上下设置在支撑板（21）下部，且两根滚轴（24）和转轴（22）在同一条直线上，胶带从料盘（23）中出料后，经过两根滚轴（24）进入下方的胶带张紧装置（3）中。

3.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，所述的胶带张紧装置（3）包括提升气缸（31）、导向杆（32）、连接板（33）、水平板（34）和气缸夹手（35）；所述的提升气缸（31）通过提升气缸安装板（311）竖直设置在机架（1）上；所述的导向杆（32）有两根，两根导向杆（32）分别位于提升气缸安装板（311）的左侧和右侧，每根导向杆（32）均通过导向杆安装板（321）设置在提升气缸安装板（311）上；所述的连接板（33）衔接在两根导向杆（32）下部，且连接板（33）固定在提升气缸（31）下部的输出端；所述的水平板（34）的后端设置在连接板（33）的左端；所述的气缸夹手（35）通过气缸夹手支撑板（351）竖直安装在水平板（34）的前端上部，气缸夹手（35）将胶带拉直。

4.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，旋转包胶装置（4）包括无杆气缸（41）、安装板（42）、电机（43）、传动轴（44）和工件安装夹头组件（45）；所述的无杆气缸（41）安装在机架（1）顶部；所述的安装板（42）设置在无杆气缸（41）的下部，安装板（42）与无杆气缸（41）中的活塞衔接，安装板（42）通过无杆气缸（41）左右移动；所述的电机（43）安装在安装板（42）下方；所述的传动轴（44）通过直线轴承设置在安装板（42）的左端下部，且传动轴（44）上的齿轮（441）与电机（43）之间通过皮带连接；所述的工件安装夹头组件（45）安装在传动轴（44）前端。

5.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，所述的工件安装夹头组件（45）包括夹头座（451）、夹头安装轴（452）、小圆柱（453）、小弹簧（454）、外部压板（455）和大弹簧（456）；所述的夹头座（451）安装在传动轴（44）的前端，所述的夹头安装轴（452）设置在夹头座（451）前端，夹头安装轴（452）的前端用于安装待包胶工件；所述的小圆柱（453）有三个均匀分布在夹头座（451）侧面上，每个小圆柱（453）通过一个小弹簧（454）安装在夹头座（451）侧面，用于压紧夹头安装轴（452）；所述的外部压板（455）通过大弹簧（456）压在三个小圆柱（453）上。

6.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，所述的辅助包胶装置（5）包括第一立板（51）、辅助气缸（52）、第二立板（53）、辅助转轴（54）、转接板（55）、第一压板（56）、第二压板（57）和压轮（58）；所述的第一立板（51）设置在机架（1）上；所述的辅助气缸（52）设置在第一立板（51）的上部；所述的第二立板（53）设置在机架（1）上；所述的辅助转轴（54）后端转动设置在第二立板（53）上部；所述的转接板（55）上端固定安装在辅助转轴（54）中部，且转接板（55）中部与辅助气缸（52）输出端衔接；所述的第一压板（56）的下部固定安装在辅助转轴（54）的前端；所述的第二压板（57）的下部固定安装在第一压板（56）的上部，且第二压板（57）与第一压板（56）垂直；所述的压轮（58）设置在第二压板（57）的上部，且压轮（58）位于旋转包胶装置（4）上的加工区。

7.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，在工件安装夹头组件（45）的上方设有用于计数的传感器（6），检测包胶的圈数。

8.一种变压器线圈自动化包胶方法，其特征在于，依次通过以下步骤：

拉直胶带：提升气缸（31）带动连接板（33）向上或向下移动，使水平板（34）上的气缸夹手（35）将从胶带进料装置（2）中落下的胶带拉直；

包胶：将待包胶工件安装到夹头安装轴（452）上，电机（43）带动传动轴（44）缓慢旋转，使夹头安装轴（452）旋转，同时无杆气缸（41）左右调整夹头安装轴（452）位置，使待包胶工件贴近胶带，气缸夹手（35）将胶带的末端贴近到工件上，然后辅助气缸（52）拉动转接板（55），使辅助转轴（54）旋转，进而使第一压板（56）和第二压板（57）转过一个角度，使压轮（58）将胶带压到待包胶工件上，之后气缸夹手（35）松开胶带，提高电机（43）转速，胶带随着工件旋转，胶带包在工件上；

切断胶带和回位：传感器（6）感应工件包胶完成后，压轮（58）将胶带切断，无杆气缸（41）动作使夹头安装轴（452）离开胶带，辅助包胶装置（5）复位，然后移动气缸夹手（35）将胶带拉直，准备下依次包胶。

9.根据权利要求1所述的一种变压器线圈自动化包胶设备，其特征在于，在工件安装夹头组件（45）的上方设有用于计数的传感器（6），检测包胶的圈数。

10.一种变压器线圈，其特征在于通过权利要求9所述的包胶方法得到。

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