CN112556583A - 一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置 - Google Patents

一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，包括：机架；卷带模块，所述卷带模块包括转轴、分度圆盘和卷带骨架，所述分度圆盘和所述卷带骨架分别安装在所述转轴上；测长模块，所述测长模块包括光电开关，光电开关安装在所述机架上；测厚模块，所述测厚模块包括测距传感器，所述测距传感器安装在所述机架上；控制模块。所述卷带模块把多层非晶合金带卷入，所述转轴、分度圆盘和卷带骨架同步转动，所述光电开关记录所述分度圆盘上的所述透光槽个数，测算出所述卷带骨架转动的圈数，所述测距传感器实时监测到所述卷带骨架的距离，当所述卷带骨架卷绕多层非晶带前后，所述距离会发生变化，从而测算所述非晶合金带的厚度。

Description

一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置
技术领域
本发明涉及电力设备领域，特别涉及一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置。
背景技术
非晶合金变压器节能效果明显，广泛应用于城市住宅小区和一些基础设施领域的电力供应，非晶合金卷铁心变压器，其铁心是由多层非晶合金薄片叠加起来，然后在矩形骨架上卷绕而成，传统的测量方法是用圆形滚轮压在非晶合金带上，滚轮轴线上连有编码器，非晶合金带运动时带动滚轮转动，通过编码器计算滚轮转动的圈数，用滚轮的周长乘以转动圈数测量长度。当多层非晶合金片叠加时平整度不一致，滚轮在非晶合金带上运动时会出现打滑，引起测量误差，降低了立体卷铁心的加工精度。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置能够实现变压器铁心生产时在无人职守情况下对立体卷铁心变压器多层非晶合金带根据工艺要求完成自动的测长和测厚工作。具有速度快，适应高速卷料，成本低，便捷性好等优点。所述立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置采用非接触式传感式测量方法，达到测量精度高，非接触式测量不会磨损材料的技术效果。
本发明提出一种具有上述自动化功能的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置。包括：机架；卷带模块，用于卷入多层非晶合金带，所述卷带模块包括转轴、分度圆盘和卷带骨架，所述分度圆盘上设置有用于标识分度的透光槽，所述分度圆盘和所述卷带骨架分别安装在所述转轴上，所转轴安装在所述机架上；测长模块，用于测量多层非晶合金带的卷入长度，所述测长模块包括光电开关，所述光电开关安装在所述机架上；测厚模块，用于测量所述卷带模块厚度，所述测厚模块包括测距传感器，所述测距传感器安装在所述机架上；控制模块，用于控制所述卷带模块、所述测长模块和所述测厚模块工作，所述控制模块设置在所述机架上。根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，至少具有如下技术效果:所述卷带模块把多层非晶合金带卷入，所述转轴、分度圆盘和卷带骨架同步转动，所述光电开关能记录所述分度圆盘上的所述透光槽个数，从而测算出所述卷带骨架转动的圈数，所述测距传感器能实时监测到所述卷带骨架的距离，当所述卷带骨架卷绕多层非晶带前后，所述距离会发生变化，从而测算所述非晶合金带的厚度。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述卷带骨架为矩形，所述卷带骨架的四角为圆弧形，所述卷带骨架分为长边和宽边，所述长边和相邻宽边的连接处为圆弧形，所述圆弧形的连接设置能保证变压器在通电时正常工作，不会产生有害电火花，所述多层非晶合金带在所述卷带骨架上卷绕时会呈现圆角矩形状态，卷绕层数越多圆角半径越大，在所述卷带骨架端点处形成扇形状圆弧弧长计算可以近似为四分之一圆，半径为非晶合金带在所述卷带骨架上卷绕的厚度，在实际中为了提高测量精度减小误差，采用适用于厚度和圆角长度计算的插补方法，所述插补方法是每圈卷绕厚度数值，会影响总厚度和圆弧半径计算值，进而影响总测量长度。在卷绕时，四个所述测距传感器实时监测每圈厚度值，当某个位置单圈厚度超出允许公差时，处理器记录此值，并与后续5个圈值对比，若后续5圈值没有出现偏差，则此数值为异常值，丢弃；此圈厚度值，采用前5圈和后5圈总数的平均值；若后续5圈厚度值也同样出现偏差，则此数值为正常值，保留此值。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述透光槽之间相距90度，因此一个所述分度圆盘上设置了四个射手透光槽，开始状态为所述透光槽与所述光电开关对齐，当所述转轴转动时，所述分度圆盘随之转动，每个所述光电开光能检测到电脉冲，当检测电脉冲个数为4个时，表示所述分度圆盘转动一周，即所述卷带骨架转动一周,所述卷带骨架卷入的多层非晶合金带的长度为所述长边长度的两倍、所述宽边长度的两倍和所述圆弧长度的四倍之和。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述光电开关包括第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关,所述光电开关之间互成90度设置，所述光电开关正对所述卷带骨架各边的中点，所述光电开关正对所述透光槽，因此所述第一光电开关、所述第二光电开关、所述第三光电开关和所述第四光电开关能与所述透光槽对齐从而能精确测量所述电脉冲的个数和通过时间，从而计算出转绕速度。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述分度圆盘由遮光材料制成，因此当所述分度转动角度不是90度或者90 度倍数时，所述光电开关不能检测达到电脉冲，只有当所述透光槽对准所述光电开关时，所述光电开关能检测到电脉冲，从而实现计数。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述测距传感器包括第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器，所述测距传感器正对所述卷带骨架各边的中点，所述测距传感器正对所述透光槽。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，所述第一测距传感器和所述第三测距传感器到所述卷带骨架长边的垂直距离相等且均为第一距离，所述第二测距传感器和所述第四测距传感器到所述卷带骨架宽边的垂直距离相等且均为第二距离，所述第一距离大于所述第二距离，从而保证了当所述卷带骨架转动时，不会触碰到所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括用于控制所述转轴转动的电机，所述电机与所述转轴连接，所述电机与所述控制模块电性连接，所述电机驱动所述转轴、所述分度圆盘和所述卷带骨架旋转，所述多层非晶合金带随着所述卷带骨架转到转入到所述卷带骨架，当卷入长度达到预设长度时，所述控制模块控制所述电机停机，从而所述卷带骨架和卷带能取出并更换新的所述卷带骨架。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括计时模块，所述计时模块与所述控制模块电性连接，所述计时模块为 DS1302，所述计时模块为系统提供精确时钟，从而在所述控制模块控制下计算卷绕速度。
根据本发明的一些实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块电性连接，所述显示模块包括液晶显示器，显示当前多层非晶合金带的卷绕长度、卷绕圈数、转轴转速、角度等技术参数。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置的示意图；
图2为本发明实施例的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置分度圆盘和测长模块示意图；
附图标记：
机架100、
卷带模块200、转轴201、分度圆盘202、卷带骨架203、长边204、宽边205、透光槽206、
测长模块300、第一光电开关301、第二光电开关302、第三光电开关303、第四光电开关304、
测厚模块400、第一测距传感器401、第二测距传感器402、第三测距传感器403、第四测距传感器404。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明提出一种具有上述自动化功能的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置。包括：机架100；卷带模块200，用于卷入多层非晶合金带，卷带模块200包括转轴201、分度圆盘202和卷带骨架203，分度圆盘202 上设置有用于标识分度的透光槽206，分度圆盘202和卷带骨架203分别安装在转轴201上，所转轴201安装在机架100上；测长模块300，用于测量多层非晶合金带的卷入长度，测长模块300包括光电开关，光电开关安装在机架100上；测厚模块400，用于测量卷带模块200厚度，测厚模块400包括测距传感器，测距传感器安装在机架100上；控制模块，用于控制卷带模块200、测长模块300 和测厚模块400工作，控制模块设置在机架100上。在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，至少具有如下技术效果: 卷带模块200把多层非晶合金带卷入，转轴201、分度圆盘202和卷带骨架203 同步转动，光电开关能记录分度圆盘202上的透光槽206个数，从而测算出卷带骨架203转动的圈数，测距传感器能实时监测到卷带骨架203的距离，当卷带骨架203卷绕多层非晶带前后，距离会发生变化，从而测算非晶合金带的厚度。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，卷带骨架203为矩形，卷带骨架203的四角为圆弧形，卷带骨架203分为长边204和宽边205，长边204和相邻宽边205的连接处为圆弧形，圆弧形的连接设置能保证变压器在通电时正常工作，不会产生有害电火花，所述多层非晶合金带在所述卷带骨架上卷绕时会呈现圆角矩形状态，卷绕层数越多圆角半径越大，在所述卷带骨架端点处形成扇形状圆弧弧长计算可以近似为四分之一圆，半径为非晶合金带在所述卷带骨架上卷绕的厚度，在实际中为了提高测量精度减小误差，采用适用于厚度和圆角长度计算的插补方法，所述插补方法是每圈卷绕厚度数值，会影响总厚度和圆弧半径计算值，进而影响总测量长度。在卷绕时，四个所述测距传感器实时监测每圈厚度值，当某个位置单圈厚度超出允许公差时，处理器记录此值，并与后续5个圈值对比，若后续5圈值没有出现偏差，则此数值为异常值，丢弃；此圈厚度值，采用前5圈和后5圈总数的平均值；若后续5圈厚度值也同样出现偏差，则此数值为正常值，保留此值。
参照图1和图2，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，透光槽206之间相距90度，初始状态时，透光槽206 与卷带骨架203的对应边垂直，因此一个分度圆盘202上设置了四个射手透光槽 206，开始状态为透光槽206与光电开关对齐，当转轴201转动时，分度圆盘202 随之转动，每个光电开光能检测到电脉冲，当检测电脉冲个数为4个时，表示分度圆盘202转动一周，即卷带骨架203转动一周,卷带骨架203卷入的多层非晶合金带的长度为长边204长度的两倍、宽边205长度的两倍和圆弧长度的四倍之和。
参照图1和图2，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，光电开关包括第一光电开关301、第二光电开关302、第三光电开关303和第四光电开关304,光电开关之间互成90度设置，光电开关正对卷带骨架203各边的中点，光电开关正对透光槽206，因此第一光电开关301、第二光电开关302、第三光电开关303和第四光电开关304能与透光槽206对齐从而能精确测量电脉冲的个数和通过时间，从而计算出转绕速度。
参照图1和图2，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，分度圆盘202由遮光材料制成，因此当分度转动角度不是90度或者90度倍数时，光电开关不能检测达到电脉冲，只有当透光槽206 对准光电开关时，光电开关能检测到电脉冲，从而实现计数。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，测距传感器包括第一测距传感器401、第二测距传感器402、第三测距传感器403、第四测距传感器404，测距传感器正对卷带骨架203各边的中点，测距传感器正对透光槽206。
参照图1，在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，第一测距传感器401和第三测距传感器403到卷带骨架203 长边204的垂直距离相等且均为第一距离，第二测距传感器402和第四测距传感器404到卷带骨架203宽边205的垂直距离相等且均为第二距离，第一距离大于第二距离，从而保证了当卷带骨架203转动时，不会触碰到第一传感器、第二传感器、第三传感器和第四传感器。
在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括用于控制转轴201转动的电机，电机与转轴201连接，电机与控制模块电性连接，电机驱动转轴201、分度圆盘202和卷带骨架203旋转，多层非晶合金带随着卷带骨架203转到转入到卷带骨架203，当卷入长度达到预设长度时，控制模块控制电机停机，从而卷带骨架203和卷带能取出并更换新的卷带骨架203。
在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括计时模块，计时模块与控制模块电性连接，计时模块为DS1302，计时模块为系统提供精确时钟，从而在控制模块控制下计算卷绕速度。
在本发明的一些具体实施例中的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，还包括显示模块，显示模块与控制模块电性连接，显示模块包括液晶显示器，显示当前多层非晶合金带的卷绕长度、卷绕圈数、转轴转速、角度等技术参数。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，包括：
机架；
卷带模块，用于卷入多层非晶合金带，所述卷带模块包括转轴、分度圆盘和卷带骨架，所述分度圆盘上设置有用于标识分度的透光槽，所述分度圆盘和所述卷带骨架分别安装在所述转轴上，所述转轴安装在所述机架上；
测长模块，用于测量多层非晶合金带的卷入长度，所述测长模块包括光电开关，所述光电开关安装在所述机架上；
测厚模块，用于测量所述卷带模块厚度，所述测厚模块包括测距传感器，所述测距传感器安装在所述机架上；
控制模块，用于控制所述卷带模块、所述测长模块和所述测厚模块工作，所述控制模块设置在所述机架上。
2.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述卷带骨架为矩形，所述卷带骨架的四角为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述透光槽设置有多个，且相邻所述透光槽之间相距90度。
4.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述光电开关包括第一光电开关、第二光电开关、第三光电开关和第四光电开关,所述光电开关之间互成90度设置，所述光电开关正对所述卷带骨架各边的中点，所述光电开关正对所述透光槽。
5.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述分度圆盘由遮光材料制成。
6.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述测距传感器包括第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器，所述测距传感器正对所述卷带骨架各边的中点，所述测距传感器正对所述透光槽。
7.根据权利要求6所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，所述第一测距传感器和所述第三测距传感器到所述卷带骨架长边的垂直距离相等且均为第一距离，所述第二测距传感器和所述第四测距传感器到所述卷带骨架宽边的垂直距离相等且均为第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。
8.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，还包括用于控制所述转轴转动的电机，所述电机与所述转轴连接，所述电机与所述控制模块电性连接。
9.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，还包括计时模块，所述计时模块与所述控制模块电性连接。
10.根据权利要求1所述的立体卷铁心变压器矩形多层非晶合金带测长装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块电性连接。
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