CN111489892B - 一种变压器加工用专用工装及其使用方法 - Google Patents

一种变压器加工用专用工装及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变压器加工用专用工装，包括支撑体，在支撑体的内部开设有安置腔，所述安置腔的上下两侧壁沿水平方向均开设有导向槽，在导向槽内滑动连接有调节装置，该调节装置包括滑动部和支撑部，滑动部位于安置腔的外端与支撑部垂直相接，且支撑部由垂直相接处向支撑体的中心方向延伸。本发明变压器加工用专用工装的设置，将变压器加工的绕制线圈工装设置成动态机构，可以根据线圈的不同规格参数进行动态变化，使其适应范围较广，使用程序控制准确度较高，提高了自动化程度，解决了绕制不同规格参数的线组造成的加工效率低，资源占用大，成本高的问题。

Description

一种变压器加工用专用工装及其使用方法
技术领域
本发明涉及变压器工装技术领域，具体为一种变压器加工用专用工装及其使用方法。
背景技术
随着变压器行业快速发展，用户单位对变压器的产品性能要求也越来越高，为了满足用户需求，本行业制造企业也在不断创新开发出高电压、大电流的大容量变压器和换流变压器，这些变压器都是国家重点项目上的重大产品。
变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈，它可以变换交流电压、电流和阻抗。简单的铁心变压器由一个软磁材料做成的铁芯及套在铁芯上的两个匝数不等的线圈构成。
变压器的加工过程包括多个环节，其中，对于线圈的绕组就是最重要的环节之一。目前，变压器线圈多采用绕线模来绕制，绕制的效率高，现有的绕线模的模轴一般直径固定，只能绕制特定的线圈绕组。采用一种规格的变压器用一个专用的线圈绕线模具，有几个规格的变压器就得制造几种规格绕线模具。整体看的话，绕制不同直径的线组造成了加工效率低，资源占用大，大大增加了成本。目前的绕线模具使用过程中，人工参与比例高，造成劳动强度大，同时存在一定的危险性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压器加工用专用工装及其使用方法，变压器加工用专用工装解决了绕制不同规格参数的线组造成的加工效率低，资源占用大，成本高的问题；一种变压器加工用专用工装使用方法降低了人工参与度，从而降低加工过程中的劳动强度和危险性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器加工用专用工装，包括支撑体，在支撑体的内部开设有安置腔，所述安置腔的上下两侧壁沿水平方向均开设有导向槽，在导向槽内滑动连接有调节装置，该调节装置包括滑动部和支撑部，滑动部位于安置腔的外端与支撑部垂直相接，且支撑部由垂直相接处向支撑体的中心方向延伸；所述安置腔上部通过转轴连接有第一齿轮，在第一齿轮的一侧部同轴固连有第一传动轮；所述安置腔下部通过转轴连接有第二齿轮，在第二齿轮的一侧同轴固连接有第二传动轮；所述第一齿轮与位于安置腔上部的滑动部啮合，所述第二齿轮与位于安置腔下部的滑动部啮合；所述第一传动轮与第二传动轮之间通过传动链条传动连接；所述安置腔中部设有横板，在横板上设有拨动轮，该拨动轮拨动传动链条运转；所述拨动轮的侧部连接有驱动电机，驱动电机通过PLC控制单元调节启闭和转速大小；所述支撑部设为矩形框架，在矩形框架内沿垂直方向转动连接有螺柱，该螺柱上通过螺纹连接有第一夹板和第二夹板；所述支撑部的侧壁上开设有卡槽，且卡槽可拆卸连接有绕制板，该绕制板的侧部设有与卡槽相接的凸块；所述螺柱的一端延伸出支撑部，且在延伸端连接有转盘，在转盘的外围边缘处均布开设连接孔；所述转盘的一侧设有锁定机构，该锁定机构包括卡轴，摆动杆和立柱，所述立柱设在滑动部的上表面，且立柱通过摆动杆活动连接有卡轴，该卡轴与连接孔吻合。
所述导向槽两侧固连有导轨件，所述滑动部连接在导轨件上。
所述第一传动轮与第二传动轮均采用链轮机构。
所述驱动电机安装在安置腔中部设有的横板上，该驱动电机采用32位DSP数字式HBS2280SD数字显示闭环步进电机驱动器，通过PWM电流控制，响应快，噪音低，发热量小。
所述PLC控制单元与驱动电机电性连接，PLC采用西门子S7-200型号可编程PLC。
所述螺柱中部向上设有第一螺纹，螺柱中部向下设有第二螺纹，第一螺纹与第二螺纹的旋向相反；所述第一夹板旋转连接在第一螺纹上，所述第二夹板旋转连接在第二螺纹上。
所述绕制板采用弧形板，该绕制板采用两个，通过两个弧形板可围成圆柱体外形。
一种变压器加工用专用工装使用方法，该方法包括如下步骤：
S1：首先，根据需求选择合适参数的绕制板，并将其安装在支撑部的两侧，从而，围成圆柱体外形；
S2：然后，根据绕制线圈直径的要求，通过启动PLC控制单元，促使驱动电机工作，从而带动拨动轮旋转，并通过拨动轮带动传动链条运转，传动链条带动第一传动轮与第二传动轮同步旋转，因此，第一齿轮和第二齿轮跟随同步旋转，从而，通过第一齿轮和第二齿轮的拨动，带动使调节装置向外扩展或向内收缩；
S3：然后，根据绕制线圈高度的要求，通过旋转操作转盘，带动螺柱旋转，使第一夹板和第二夹板同时向内移动或同时向外移动，从而实现调整两个夹板间距的目的，当夹板的位置调整好后，通过锁定机构上的卡轴卡入转盘上的连接孔内，保证转盘位置不变；
S4：最后，当绕制线圈绕制完毕，通过步骤S1至步骤S3中的操作，成型的绕制线圈自动从工装上脱落。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明变压器加工用专用工装的设置，将变压器加工的绕制线圈工装设置成动态机构，可以根据线圈的不同规格参数进行动态变化，使其适应范围较广，使用程序控制准确度较高，提高了自动化程度，解决了绕制不同规格参数的线组造成的加工效率低，资源占用大，成本高的问题。
2、本发明变压器加工用专用工装使用方法的设置，降低了人工参与度，从而降低加工过程中的劳动强度和危险性。
附图说明
图1为本发明变压器加工用专用工装结构示意图；
图2为本发明图1中内部结构剖视示意图；
图3为本发明图1中锁定机构结构示意图；
图4为本发明图1中绕制板结构示意图；
图中：1-支撑体，2-安置腔，3-调节装置，31-滑动部，32-支撑部，5-第一齿轮，6-第一传动轮，7-第二齿轮，8-第二传动轮，9-传动链条，10-拨动轮，11-驱动电机，12-螺柱，13-第一夹板，14-第二夹板，15-卡槽，16-绕制板，161-凸块，17-转盘，171-连接孔，18-锁定机构，181-卡轴，182-摆动杆，183-立柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合附图，一种变压器加工用专用工装，包括支撑体1，在支撑体1的内部开设有安置腔2，所述安置腔2的上下两侧壁沿水平方向均开设有导向槽，在导向槽内滑动连接有调节装置3，该调节装置3包括滑动部31和支撑部32，滑动部31位于安置腔2的外端与支撑部32垂直相接，且支撑部32由垂直相接处向支撑体1的中心方向延伸；所述安置腔2上部通过转轴连接有第一齿轮5，在第一齿轮5的一侧部同轴固连有第一传动轮6；所述安置腔2下部通过转轴连接有第二齿轮7，在第二齿轮7的一侧同轴固连接有第二传动轮8；所述第一齿轮5与位于安置腔2上部的滑动部31啮合，所述第二齿轮7与位于安置腔2下部的滑动部31啮合；所述第一传动轮6与第二传动轮8之间通过传动链条9传动连接；所述安置腔2中部设有横板，在横板上设有拨动轮10，该拨动轮10拨动传动链条9运转；所述拨动轮10的侧部连接有驱动电机11，驱动电机11通过PLC控制单元调节启闭和转速大小；所述支撑部32设为矩形框架，在矩形框架内沿垂直方向转动连接有螺柱12，该螺柱12上通过螺纹连接有第一夹板13和第二夹板14；所述支撑部32的侧壁上开设有卡槽15，且卡槽15可拆卸连接有绕制板16，该绕制板16的侧部设有与卡槽15相接的凸块161；所述螺柱12的一端延伸出支撑部32，且在延伸端连接有转盘17，在转盘17的外围边缘处均布开设连接孔171；所述转盘17的一侧设有锁定机构18，该锁定机构8包括卡轴181，摆动杆182和立柱183，所述立柱183设在滑动部31的上表面，且立柱183通过摆动杆182活动连接有卡轴181，该卡轴181与连接孔171吻合。
所述导向槽两侧固连有导轨件，所述滑动部31连接在导轨件上，滑动部31通过导轨件滑动卡连在导向槽内，防止滑动部31偏移或掉落。
所述第一传动轮6与第二传动轮8均采用链轮机构，用链轮传动不易发生打滑的情况，保证传动准确性。
所述驱动电机11安装在安置腔2中部设有的横板上，该驱动电机11采用32位DSP数字式HBS2280SD数字显示闭环步进电机驱动器，通过PWM电流控制，响应快，噪音低，发热量小。
所述PLC控制单元与驱动电机11电性连接，PLC采用西门子S7-200型号可编程PLC，根据不同规格的绕圈参数进行输入，将调节装置3的运行速度和终点位置进行程度设置，当需要调整切换时效率更高，避免了人工操作易产生较大误差的弊端。
所述螺柱12中部向上设有第一螺纹，螺柱12中部向下设有第二螺纹，第一螺纹与第二螺纹的旋向相反；所述第一夹板13旋转连接在第一螺纹上，所述第二夹板14旋转连接在第二螺纹上，当螺柱12转动时，第一夹板13与第二夹板14的移动方向要么同时向内，要么同时向外，这样可以调节第一夹板13与第二夹板14之间的间距大小，进而，线圈的高度由此进行调整。
所述绕制板16采用弧形板，该绕制板16采用两个，通过两个弧形板可围成圆柱体外形，将线圈绕制在弧形板外围，当线圈外形有变化时，随之更换绕制板16的外形，使其适应不同规格的线圈。
一种变压器加工用专用工装使用方法，该方法包括如下步骤：
S1：首先，根据需求选择合适参数的绕制板16，并将其安装在支撑部32的两侧，围成圆柱体外形；
S2：然后，根据绕制线圈直径的要求，通过启动PLC控制单元，促使驱动电机11工作，从而带动拨动轮10旋转，并通过拨动轮10带动传动链条9运转，传动链条9带动第一传动轮6与第二传动轮8同步旋转，因此，第一齿轮5和第二齿轮7跟随同步旋转，从而，通过第一齿轮5和第二齿轮7的拨动，带动使调节装置3向外扩展或向内收缩；
S3：然后，根据绕制线圈高度的要求，通过旋转操作转盘17，带动螺柱12旋转，使第一夹板13和第二夹板14同时向内移动或同时向外移动，从而实现调整两个夹板间距的目的，当夹板的位置调整好后，通过锁定机构18上的卡轴181卡入转盘17上的连接孔171内，保证转盘17位置不变；
S4：最后，当绕制线圈绕制完毕，通过步骤S2和步骤S3中的操作得知，通过使调节装置3内缩，且第一夹板13和第二夹板14外移，成型的绕制线圈自动从工装上脱落。
本申请文件中使用到各类部件均为标准件，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、焊接等常规手段，机械、零件和电器设备均采用现有技术中的常规型号，电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再作出具体叙述。
本发明所涉及的变压器加工用专用工装及使用方法，根据绕制线圈直径的要求，通过启动PLC控制单元，促使驱动电机11工作，从而带动拨动轮10旋转，并通过拨动轮10带动传动链条9运转，传动链条9带动第一传动轮6与第二传动轮8同步旋转，因此，第一齿轮5和第二齿轮7跟随同步旋转，从而，通过第一齿轮5和第二齿轮7的拨动，带动使调节装置3向外扩展或向内收缩；然后，根据绕制线圈高度的要求，通过旋转操作转盘17，带动螺柱12旋转，使第一夹板13和第二夹板14同时向内移动或同时向外移动，从而实现调整两个夹板间距的目的，当夹板的位置调整好后，通过锁定机构18上的卡轴181卡入转盘17上的连接孔171内，保证转盘17位置不变；最后，当绕制线圈绕制完毕，通过使调节装置3内缩，且第一夹板13和第二夹板14外移，成型的绕制线圈自动从工装上脱落。
综上所述：该变压器加工用专用工装及其使用方法，通过设置第一夹板13，第二夹板14及调节装置3，将变压器加工的绕制线圈工装设置成动态机构，可以根据线圈的不同规格参数进行动态变化，使其适应范围较广，使用程序控制准确度较高，提高了自动化程度，解决了绕制不同规格参数的线组造成的加工效率低，资源占用大，成本高的问题，降低了人工参与度，从而降低加工过程中的劳动强度和危险性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种变压器加工用专用工装，包括支撑体(1)，在支撑体(1)的内部开设有安置腔(2)，其特征在于：所述安置腔(2)的上下两侧壁沿水平方向均开设有导向槽，在导向槽内滑动连接有调节装置(3)，该调节装置(3)包括滑动部(31)和支撑部(32)，滑动部(31)位于安置腔(2)的外端与支撑部(32)垂直相接，且支撑部(32)由垂直相接处向支撑体(1)的中心方向延伸；所述安置腔(2)上部通过转轴连接有第一齿轮(5)，在第一齿轮(5)的一侧部同轴固连有第一传动轮(6)；所述安置腔(2)下部通过转轴连接有第二齿轮(7)，在第二齿轮(7)的一侧同轴固连接有第二传动轮(8)；所述第一齿轮(5)与位于安置腔(2)上部的滑动部(31)啮合，所述第二齿轮(7)与位于安置腔(2)下部的滑动部(31)啮合；所述第一传动轮(6)与第二传动轮(8)之间通过传动链条(9)传动连接；所述安置腔(2)中部设有横板，在横板上设有拨动轮(10)，该拨动轮(10)拨动传动链条(9)运转；所述拨动轮(10)的侧部连接有驱动电机(11)，驱动电机(11)通过PLC控制单元调节启闭和转速大小；所述支撑部(32)设为矩形框架，在矩形框架内沿垂直方向转动连接有螺柱(12)，该螺柱(12)上通过螺纹连接有第一夹板(13)和第二夹板(14)；所述支撑部(32)的侧壁上开设有卡槽(15)，且卡槽(15)可拆卸连接有绕制板(16)，该绕制板(16)的侧部设有与卡槽(15)相接的凸块(161)；所述螺柱(12)的一端延伸出支撑部(32)，且在延伸端连接有转盘(17)，在转盘(17)的外围边缘处均布开设连接孔(171)；所述转盘(17)的一侧设有锁定机构(18)，该锁定机构(18)包括卡轴(181)，摆动杆(182)和立柱(183)，所述立柱(183)设在滑动部(31)的上表面，且立柱(183)通过摆动杆(182)活动连接有卡轴(181)，该卡轴(181)与连接孔(171)吻合。
2.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述导向槽两侧固连有导轨件，所述滑动部(31)连接在导轨件上。
3.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述第一传动轮(6)与第二传动轮(8)均采用链轮机构。
4.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述驱动电机(11)安装在安置腔(2)中部设有的横板上，该驱动电机(11)采用32位DSP数字式HBS2280SD数字显示闭环步进电机驱动器。
5.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述PLC控制单元与驱动电机(11)电性连接，PLC采用西门子S7-200型号可编程PLC。
6.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述螺柱(12)中部向上设有第一螺纹，螺柱(12)中部向下设有第二螺纹，第一螺纹与第二螺纹的旋向相反；所述第一夹板(13)旋转连接在第一螺纹上，所述第二夹板(14)旋转连接在第二螺纹上。
7.根据权利要求1所述的变压器加工用专用工装，其特征在于：所述绕制板(16)采用弧形板，该绕制板(16)采用两个，通过两个弧形板可围成圆柱体外形。
8.一种变压器加工用专用工装使用方法，包括使用权利要求1至7中任意一项所述的变压器加工用专用工装，该方法包括如下步骤：
S1：首先，根据需求选择合适参数的绕制板(16)，并将其安装在支撑部(32)的两侧，从而，围成圆柱体外形；
S2：然后，根据绕制线圈直径的要求，通过启动PLC控制单元，促使驱动电机(11)工作，从而带动拨动轮(10)旋转，并通过拨动轮(10)带动传动链条(9)运转，传动链条(9)带动第一传动轮(6)与第二传动轮(8)同步旋转，因此，第一齿轮(5)和第二齿轮(7)跟随同步旋转，从而，通过第一齿轮(5)和第二齿轮(7)的拨动，带动使调节装置(3)向外扩展或向内收缩；
S3：然后，根据绕制线圈高度的要求，通过旋转操作转盘(17)，带动螺柱(12)旋转，使第一夹板(13)和第二夹板(14)同时向内移动或同时向外移动，从而实现调整两个夹板间距的目的，当夹板的位置调整好后，通过锁定机构(18)上的卡轴(181)卡入转盘(17)上的连接孔(171)内，保证转盘(17)位置不变；
S4：最后，当绕制线圈绕制完毕，通过步骤S2和步骤S3中的操作得知，通过使调节装置3内缩，且第一夹板13和第二夹板14外移，成型的绕制线圈自动从工装上脱落。
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