CN111863436A - 一种全自动收放线的绕线机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种全自动收放线的绕线机及方法，包括基座、放线装置、排线装置、绕线装置和控制系统，放线装置和绕线装置分别固定安设于基座的左、右两侧，排线装置包括主排线机构和辅助排线机构，主排线机构安设于基座顶部，辅助排线机构安设于防线装置上，与放线端相对应，控制系统分别与放线装置、排线装置、绕线装置相连，控制精准绕线。本发明结构更加紧凑，产品的生产效率和质量更高，自动化程度高。

Description

一种全自动收放线的绕线机及方法

技术领域

本发明属于生产变压器线圈的绕线机的技术领域，尤其涉及一种全自动收放线的绕线机及方法。

背景技术

绕线机是线状的物体缠绕到特定的工件上的设备，通常用于线圈的绕制。电器产品中一般都会用到由漆包线绕制的变压线圈，绕线机就是用来完成将漆包线绕制线桶上的整个工序，绕线机构则是绕线机中不可或缺的一个部分，同时，绕线机构的效率越高，则生产效率也会越高。然而，目前投入到市场中的生产的绕线机大部分都是半自动的绕线机，工人的参与度非常的高，仅仅在漆包线圈放线与线滚绕线以及人工拉线防止线与线之间发生干涉而擦破绝缘层或者是线与线之间的距离太大而使得电感线圈不规则。而且，人工绕制的过程即使是熟练的工人也容易出错，除此之外，因为线圈的使用的范围与工作要求的不同，绕线机生产得到的线圈规格以及要求也是不同的，加上人工参与的因素，绕线机的加工的效率偏低，而现有的绕线机构一般都是固定的生产规格，故需要根据不同的绕线规格及绕线的要求来选择不同的绕线机来生产，因此，不仅通用性不强，而且当需求产品过多的时候，本发明也会因为生产线过于单一而使得产品生产效率过低，这对于绕线机生产企业来说不利于节约生产成本，也无法满足线圈厂家对于绕线机的使用要求了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种全自动收放线的绕线机及方法，利用机械结构取代人工操作的部分，既能节约空间资源又能提高效率，从而更好保证绕线的质量，实现精准绕线。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种全自动收放线的绕线机，其特征在于：包括基座、放线装置、排线装置、绕线装置和控制系统，所述放线装置和绕线装置分别固定安设于基座的左、右两侧，所述排线装置包括主排线机构和辅助排线机构，所述主排线机构安设于基座顶部，所述辅助排线机构安设于防线装置上，与放线端相对应，所述控制系统分别与放线装置、排线装置、绕线装置相连，控制精准绕线。

按上述方案，所述放线装置包括放线筒、放线电机和放线平移机构，所述放线筒固定于所述放线平移机构上，所述放线电机与放线筒相连，驱动放线筒旋转。

按上述方案，所述放线平移机构包括平行设置的放线平移丝杠、放线平移滑轨、放线平移滑块和放线平移电机，所述放线平移滑块与所述放线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与所述放线平移滑轨相配置，所述放线筒固定于放线平移滑块上。

按上述方案，所述主排线机构包括排线平移机构和排线导轮，所述排线平移机构包括平行设置的排线平移丝杠、排线平移滑轨、排线平移滑块和排线平移电机，所述排线平移滑块与所述排线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与所述排线平移滑轨相配置，所述排线导轮固定于排线平移滑块的两侧，所述排线平移电机与排线平移丝杠相连，驱动排线平移丝杠旋转。

按上述方案，所述辅助排线机构包括第一辅助线筒、第二辅助线筒和辅助气缸，所述第一辅助线筒和第二辅助线筒间隔安设于所述放线平移滑块上，对应于所述放线筒的放线端设置，第二辅助线筒与放线平移滑块相铰接，所述辅助气缸固定于第一辅助线筒上，活塞杆端头与第二辅助线筒相连，推动第二辅助线筒转动。

按上述方案，所述绕线装置包括绕线筒和绕线电机，所述绕线电机与所述绕线筒相连，驱动绕线筒旋转。

按上述方案，所述控制系统包括PLC控制器和测压机构，所述测压机构包括测压计、测压滚筒、微动开关组件和测压滑轨，所述测压滑轨水平设于所述放线筒的上方，位于所述第一辅助线筒和第二辅助线筒之间，所述测压滚筒一侧端面中心设有滑块，所述滑块与测压滑轨相配置，沿测压滑轨滑动，所述测压计设于测压滑轨一端，通过拉线与测压滚筒相连，所述微动开关组件包括微动开关和弧形安装块，所述微动开关安设于所述弧形安装块的顶面中心，弧形安装块设于测压滚筒的正下方，固定于测压滑轨上，所述PLC控制器分别与所述放线电机、放线平移电机、排线平移电机、辅助气缸、绕线电机、测压计和微动开关相连。

按上述方案，还包括显示屏和警报器，所述显示屏和警报器分别与所述PLC控制器相连。

一种全自动收放线的绕线机的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)绕线准备：放线平移滑块与排线平移滑块均位于基座后端的初始位置，与绕线筒上的线头端相对应；

S2)开始绕线：PLC控制器控制启动放线电机、绕线电机、放线平移电机、排线平移电机，绕线筒上绕完一圈，放线平移滑块和排线平移滑块随着绕线筒的排线平移，当绕线筒上排满一层线圈后，再从线尾端开始往线头端绕线，直至绕线筒上绕线完成；

S3)绕线调紧：在绕线过程中，当线拉力过小，绕线松弛发生下坠，会触发微动开关，PLC控制器会启动辅助气缸，推动第二辅助线筒转动，增大第一、第二辅助线筒的间距，拉紧绕线；当线拉力过大，绕线紧绷，会使得测压滚筒沿测压滑轨向外滑动，拉紧拉线，测压计将拉力值传送给PLC控制器，再通过显示屏显示，便于操作人员随时查看，若拉力超过极限值，PLC控制器会启动警报器，并控制辅助气缸调节绕线拉力；

S4)绕线纠偏：当绕线过程中出现偏差时，PLC控制器控制放线电机和绕线电机反转，改变绕向，进行收线，再重新绕制。

本发明的有益效果是：一种全自动收放线的绕线机及方法，利用机械结构取代了很多人工操作的工序，由机械结构带动放线筒放线，比人为的推动的行程距离准确性更加的高；由于放线筒、排线机构及绕线筒协同运动，使得绕线过程中的线始终保持与绕线筒轴向垂直，这样就不会产生横向的力使线横向受力而破坏线的表面绝缘层或者是造成线圈的结构不规则；由于整个系统运行过程中，由于漆包线的拉力进行实时监测并调整，从而保证漆包线正常运行时始终是一种绷紧的状态，避免漆包线受力超出范围而断裂，提高绕线质量。

附图说明

图1为本发明一个实施例的轴测图。

图2为本发明一个实施例的主排线机构的结构示意图。

图3为本发明一个实施例的辅助排线机构和测压机构的结构示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种全自动收放线的绕线机，包括基座1、放线装置、排线装置、绕线装置和控制系统，放线装置和绕线装置分别固定安设于基座的左、右两侧，排线装置包括主排线机构和辅助排线机构，主排线机构安设于基座顶部，辅助排线机构安设于防线装置上，与放线端相对应，控制系统分别与放线装置、排线装置、绕线装置相连，控制精准绕线。

放线装置包括放线筒2、放线电机3和放线平移机构，放线平移机构包括平行设置的放线平移丝杠、放线平移滑轨、放线平移滑块4和放线平移电机，放线平移滑块与放线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与放线平移滑轨相配置，在放线平移电机的驱动下沿放线平移滑轨滑动，放线筒固定于放线平移滑块上，放线电机与放线筒相连，驱动放线筒旋转放线。

绕线装置包括绕线筒5和绕线电机6，绕线电机与绕线筒相连，驱动绕线筒旋转绕线。

如图2所示，主排线机构包括排线平移机构和排线导轮7，排线平移机构包括平行设置的排线平移丝杠8、排线平移滑轨9、排线平移滑块10和排线平移电机11，排线平移滑块与排线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与排线平移滑轨相配置，排线导轮固定于排线平移滑块的两侧，排线平移电机与排线平移丝杠相连，驱动排线平移丝杠旋转，带动排线平移滑块滑动。

辅助排线机构包括第一辅助线筒12、第二辅助线筒13和辅助气缸14，第一辅助线筒和第二辅助线筒间隔安设于放线平移滑块上，对应于放线筒的放线端设置，第二辅助线筒与放线平移滑块相铰接，辅助气缸固定于第一辅助线筒上，活塞杆端头与第二辅助线筒相连，推动第二辅助线筒转动，用以调整间距，进而对绕线拉力进行调节，保证整个过程中线始终处于一种紧绷的状态。

如图3所示，控制系统包括PLC控制器和测压机构，测压机构包括测压计15、测压滚筒16、微动开关组件17和测压滑轨18，测压滑轨水平设于放线筒的上方，位于第一辅助线筒和第二辅助线筒之间，测压滚筒一侧端面中心设有滑块，滑块与测压滑轨相配置，沿测压滑轨滑动，测压计设于测压滑轨一端，通过拉线19与测压滚筒相连，微动开关组件包括微动开关和弧形安装块，微动开关安设于弧形安装块的顶面中心，弧形安装块设于测压滚筒的正下方，固定于测压滑轨上，PLC控制器分别与放线电机、放线平移电机、排线平移电机、辅助气缸、绕线电机、测压计和微动开关相连。

还包括显示屏20和警报器，显示屏和警报器分别与PLC控制器相连。为防止绕线过程中发生断线，需先设定线的拉力极限值，到达到该值时，警报器启动。显示屏用以显示线拉力的实时监测值，方便监控，及时作出应急处理，保证绕线机正常的运行。

本发明的全自动收放线的绕线机的使用方法，包括如下内容：

放线平移滑块与排线平移滑块均位于基座后端的初始位置，与绕线筒上的线头端相对应；PLC控制器控制启动放线电机、绕线电机、放线平移电机、排线平移电机，绕线筒上绕完一圈，放线平移滑块和排线平移滑块随着绕线筒的排线平移，当绕线筒上排满一层线圈后，再从线尾端开始往线头端绕线，直至绕线筒上绕线完成；在绕线过程中，当线拉力过小，绕线松弛发生下坠，会触发微动开关，PLC控制器会启动辅助气缸，推动第二辅助线筒转动，增大第一、第二辅助线筒的间距，拉紧绕线；当线拉力过大，绕线紧绷，会使得测压滚筒沿测压滑轨向外滑动，拉紧拉线，测压计将拉力值传送给PLC控制器，再通过显示屏显示，便于操作人员随时查看，若拉力超过极限值，PLC控制器会启动警报器，并控制辅助气缸调节绕线拉力；当绕线过程中出现偏差或需要反向绕线时，PLC控制器控制放线电机和绕线电机反转，改变绕向进行收线重新绕制或反向绕制。

可以通过不同的线型调节相对应的速度，进而可以精准的生产各种线型不同的线圈，可以降低线圈生产厂家的生产成本，并且生产出来的产品的质量也能够更优。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动收放线的绕线机，其特征在于：包括基座、放线装置、排线装置、绕线装置和控制系统，所述放线装置和绕线装置分别固定安设于基座的左、右两侧，所述排线装置包括主排线机构和辅助排线机构，所述主排线机构安设于基座顶部，所述辅助排线机构安设于防线装置上，与放线端相对应，所述控制系统分别与放线装置、排线装置、绕线装置相连，控制精准绕线。

2.根据权利要求1所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述放线装置包括放线筒、放线电机和放线平移机构，所述放线筒固定于所述放线平移机构上，所述放线电机与放线筒相连，驱动放线筒旋转。

3.根据权利要求2所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述放线平移机构包括平行设置的放线平移丝杠、放线平移滑轨、放线平移滑块和放线平移电机，所述放线平移滑块与所述放线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与所述放线平移滑轨相配置，所述放线筒固定于放线平移滑块上。

4.根据权利要求2或3所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述主排线机构包括排线平移机构和排线导轮，所述排线平移机构包括平行设置的排线平移丝杠、排线平移滑轨、排线平移滑块和排线平移电机，所述排线平移滑块与所述排线平移丝杠的螺母相连，底部两侧分别与所述排线平移滑轨相配置，所述排线导轮固定于排线平移滑块的两侧，所述排线平移电机与排线平移丝杠相连，驱动排线平移丝杠旋转。

5.根据权利要求4所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述辅助排线机构包括第一辅助线筒、第二辅助线筒和辅助气缸，所述第一辅助线筒和第二辅助线筒间隔安设于所述放线平移滑块上，对应于所述放线筒的放线端设置，第二辅助线筒与放线平移滑块相铰接，所述辅助气缸固定于第一辅助线筒上，活塞杆端头与第二辅助线筒相连，推动第二辅助线筒转动。

6.根据权利要求5所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述绕线装置包括绕线筒和绕线电机，所述绕线电机与所述绕线筒相连，驱动绕线筒旋转。

7.根据权利要求6所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制器和测压机构，所述测压机构包括测压计、测压滚筒、微动开关组件和测压滑轨，所述测压滑轨水平设于所述放线筒的上方，位于所述第一辅助线筒和第二辅助线筒之间，所述测压滚筒一侧端面中心设有滑块，所述滑块与测压滑轨相配置，沿测压滑轨滑动，所述测压计设于测压滑轨一端，通过拉线与测压滚筒相连，所述微动开关组件包括微动开关和弧形安装块，所述微动开关安设于所述弧形安装块的顶面中心，弧形安装块设于测压滚筒的正下方，固定于测压滑轨上，所述PLC控制器分别与所述放线电机、放线平移电机、排线平移电机、辅助气缸、绕线电机、测压计和微动开关相连。

8.根据权利要求7所述的一种全自动收放线的绕线机，其特征在于，还包括显示屏和警报器，所述显示屏和警报器分别与所述PLC控制器相连。

9.采用上述权利要求8所述的一种全自动收放线的绕线机的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)绕线准备：放线平移滑块与排线平移滑块均位于基座后端的初始位置，与绕线筒上的线头端相对应；

S2)开始绕线：PLC控制器控制启动放线电机、绕线电机、放线平移电机、排线平移电机，绕线筒上绕完一圈，放线平移滑块和排线平移滑块随着绕线筒的排线平移，当绕线筒上排满一层线圈后，再从线尾端开始往线头端绕线，直至绕线筒上绕线完成；

S3)绕线调紧：在绕线过程中，当线拉力过小，绕线松弛发生下坠，会触发微动开关，PLC控制器会启动辅助气缸，推动第二辅助线筒转动，增大第一、第二辅助线筒的间距，拉紧绕线；当线拉力过大，绕线紧绷，会使得测压滚筒沿测压滑轨向外滑动，拉紧拉线，测压计将拉力值传送给PLC控制器，再通过显示屏显示，便于操作人员随时查看，若拉力超过极限值，PLC控制器会启动警报器，并控制辅助气缸调节绕线拉力；

S4)绕线纠偏：当绕线过程中出现偏差时，PLC控制器控制放线电机和绕线电机反转，改变绕向，进行收线，再重新绕制。

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