CN116741531A - 一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备及其缠绕工艺 - Google Patents

一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备及其缠绕工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备其缠绕工艺，包括震动上料模块、梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块和下料模块。该互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备其缠绕工艺打破了常规旋转绕制的思路，将整个绕制动作解耦为梭子的上下运动，和绝缘聚酯薄膜输出口位置的左右旋转运动；使绝缘聚酯薄膜在梭子上缠绕均匀，解决绕制厚度和绕制偏移的质量问题，极大提高生产效率，提升自动化水平，节省大量人工劳动力。

Description

一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备及其缠绕工艺
技术领域
本发明涉及互感器制造技术领域，尤其涉及一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备及其缠绕工艺。
背景技术
现有互感器的铁芯是由硅钢片带卷制成型的环形铁芯，现有互感器的制作需要在绕制铜线后的环形铁芯上均匀绕制绝缘聚酯薄膜覆盖整个环形铁芯上的绕制铜线。
为环形铁芯上均匀绕制绝缘聚酯薄膜的过程，需要先在可穿过互感器环形铁芯中心的梭子（如图1所示）上均匀缠绕多圈绝缘聚酯薄膜（如图2所示），然后通过人工运用梭子穿过环形铁芯中心去将梭子上均匀缠绕的绝缘聚酯薄膜均匀缠绕在互感器环形铁芯上。
而在梭子上均匀缠绕多圈绝缘聚酯薄膜的过程中有两个最基本要求：一是均匀绕制，否则缠绕过宽导致梭子无法穿过互感器环形铁芯中心孔；二是由于绝缘长度的要求，梭子需要两头使绝缘聚酯薄膜均匀凹陷，降低两头的最终厚度，实现梭子顺利的穿越互感器。现有工艺完全采用人工手工逐个生产，首先将绝缘聚酯薄膜全部裁剪成固定长度，然后通过人工逐个将绝缘聚酯薄膜缠绕在梭子两端上。
而不同于传统绕线类梭子只是把线绕制到梭子两头内部，由于绝缘聚酯薄膜宽度略宽于梭子（梭子宽度7mm，绝缘聚酯薄膜宽度10mm），最终绕制后部分绝缘聚酯薄膜是超出梭子头部的，由于互感器内径较小，需要将绝缘聚酯薄膜均匀绕制，两头也需要均匀凹陷；现有操作完全通过人工操作，极易造成不均匀绕制，使梭子宽度加大；而且更为突出的是跨越梭子两头时，由于存在随机折叠，导致梭子两头厚度增加，影响梭子顺利穿过互感器，从而降低后到岗位生产效率。而且由于纯人工绕制，生产效率极低，耗费大量人工劳动力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明设计了一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备其缠绕工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，包括震动上料模块、梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块和下料模块；
震动上料模块包括螺旋上料机构和夹持上料机械臂；夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧；
梭子夹持模块包括梭子模块托板、梭子模块导轨、梭子模块滑块、梭子模块皮带、梭子夹具和梭子夹持模块翻转电机，梭子夹持模块翻转电机的输出轴固定连接梭子模块托板，梭子模块托板上平行设置有梭子模块皮带和梭子模块导轨，梭子模块皮带两端通过皮带轮传动，梭子模块皮带上固定连接梭子模块滑块，梭子模块滑块沿梭子模块导轨移动，梭子模块滑块上安装有梭子夹具，梭子夹具上安装有薄膜夹持机构；
绝缘聚酯薄膜输送模块包括翻转轴、翻转电机、绝缘膜托板、绝缘膜料盘、绝缘膜导向轮、绝缘膜换向导槽、绝缘膜夹钳和绝缘膜切刀，翻转电机输出端固定连接翻转轴，翻转轴固定连接绝缘膜托板，绝缘膜托板上依次连接绝缘膜料盘、绝缘膜导向轮、绝缘膜换向导槽，绝缘膜换向导槽末端的绝缘聚酯薄膜输出口处安装有横向左右移动调节的支撑机构，支撑机构上安装有前后推送的前后推送气缸、绝缘膜夹钳、绝缘膜切刀，前后推送气缸上安装有绝缘膜压杆；
下料模块包括输送带和夹持下料机械臂，夹持下料机械臂将完成缠绕绝缘聚酯膜后的梭子取出放置到输送带上输送；
梭子夹持模块与绝缘聚酯薄膜输送模块配合对位设置。
作为优选，所述支撑机构通过横向推送气缸连接绝缘膜托板。
作为优选，所述绝缘膜托板上安装有绝缘膜压板，绝缘膜压板通过复位弹簧压紧在绝缘膜料盘上外层的绝缘膜表面。
作为优选，所述梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块分别安装在相对设置的梭子夹持模块支架和绝缘聚酯薄膜输送模块支架上，梭子夹持模块支架和绝缘聚酯薄膜输送模块支架固定安装在底座上。
作为优选，所述螺旋上料机构采用螺旋震动盘。
一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备的缠绕工艺，其工艺步骤为：
S1、手动将绝缘聚酯薄膜从绝缘膜料盘输出，通过绝缘膜导向轮和绝缘膜换向导槽从绝缘聚酯薄膜输出口输出，横向推送气缸带动支撑机构向左运动到位，手动将绝缘聚酯薄膜尾端夹紧在绝缘膜夹钳上，完成绝缘聚酯薄膜生产前的第一次安装；
S2、夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧，完成上料；
S3、梭子夹持模块在完成梭子上装后，梭子夹持模块翻转电机带动整个模块旋转90度，梭子由水平方向变化为垂直方向；
S4、步进电机带动梭子模块皮带运动，梭子模块皮带带动梭子模块滑块，将梭子移动到中间位置，将梭子中间对准绝缘膜压杆中间位置；
S5、前后推送气缸带动绝缘膜压杆向梭子方向运动，使绝缘聚酯薄膜压覆在梭子夹具上，梭子夹具上的薄膜夹持机构夹住绝缘聚酯薄膜；
S6、夹紧绝缘聚酯薄膜后，前后推送气缸带动绝缘膜压杆退回原位，绝缘膜夹钳松开，横向推送气缸带动支撑机构向右后退，支撑机构带动绝缘膜压杆、绝缘膜夹钳向右缩回；然后步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上移动到指定位置，开始绝缘聚酯薄膜的绕制；
S7、绝缘聚酯薄膜输送模块的绝缘膜托板通过翻转电机带动逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口处于梭子的反向相对位置，接下来，步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向下移动到指定位置，绝缘膜托板通过翻转电机带动再次逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口再次处于梭子的反向相对位置，然后步进电机带动梭子模块皮带运动，继续带动梭子向上移动到指定位置，完成聚酯薄膜一圈的绕制；
S8、接下来按照绝缘聚酯薄膜实际需要绕制的圈数重复步骤S7，直至绕制完成；
S9、绕制完成后，横向推送气缸带动支撑机构推出，绝缘膜压杆移动到中间位置，前后推送气缸带动绝缘膜压杆靠近绝缘膜夹钳，绝缘膜夹钳夹住绝缘聚酯薄膜，此时横向推送气缸带动绝缘膜切刀继续伸出，将绝缘聚酯薄膜切断，然后绝缘膜切刀和绝缘膜压杆退回初始位置，完成一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制工作；等待下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制；
S10、同时步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上到最高位置，梭子夹持模块翻转电机带动梭子夹持模块翻转退回水平状态，然后步进电机带动梭子移动到指定下料位置，夹持下料机械臂将完成绝缘聚酯薄膜绕制的梭子送至输送带，完成下料；然后进行下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制，重复步骤S2-S10。
本发明的有益效果是：本发明设计了一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备其缠绕工艺，打破常规旋转绕制的思路，将整个绕制动作解耦为梭子的上下运动，和绝缘聚酯薄膜输出口位置的左右旋转运动；使绝缘聚酯薄膜在梭子上缠绕均匀，解决绕制厚度和绕制偏移的质量问题，极大提高生产效率，提升自动化水平，节省大量人工劳动力。
附图说明
图1是梭子的一种结构示意图；
图2是缠绕绝缘聚酯膜的梭子的一种结构示意图；
图3是本发明设备的一种结构示意图；
图4是本发明中梭子夹持模块的一种结构示意图；
图5是图4的一种右视图；
图6是本发明中绝缘聚酯薄膜输送模块的一种结构示意图；
图7是本发明中绝缘聚酯薄膜输出口的一种结构示意图；
图8是本发明中梭子夹持模块旋转90度后的一种结构示意图；
图9是本发明中梭子运动和绝缘聚酯薄膜输出口位置关系的一种结构示意图；
图10是本发明中上绝缘聚酯薄膜工艺的一种结构示意图；
图11是本发明中切绝缘聚酯薄膜工艺的一种结构示意图；
图中：1、梭子模块托板，2、梭子模块导轨，3、梭子模块滑块，4、梭子模块皮带，5、梭子夹具，6、梭子，7、梭子夹持模块翻转电机，8、底座，9、梭子夹持模块支架，10、绝缘聚酯薄膜输送模块支架，11、翻转轴，12、翻转电机，13、绝缘膜托板，14、绝缘膜料盘，15、绝缘膜压板，16、绝缘膜导向轮，17、绝缘膜换向导槽，18、绝缘膜夹钳，19、绝缘膜切刀，20、绝缘膜压杆，21、支撑机构，22、绝缘聚酯薄膜输送模块，23、绝缘聚酯薄膜。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：如图3所示，一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，包括震动上料模块、梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块22和下料模块；
震动上料模块包括螺旋上料机构和夹持上料机械臂；夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子6输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧；
如图4和图5所示，梭子夹持模块包括梭子模块托板1、梭子模块导轨2、梭子模块滑块3、梭子模块皮带4、梭子夹具5和梭子夹持模块翻转电机7，梭子夹持模块翻转电机的输出轴固定连接梭子模块托板，梭子模块托板上平行设置有梭子模块皮带和梭子模块导轨，梭子模块皮带两端通过皮带轮传动，梭子模块皮带上固定连接梭子模块滑块，梭子模块滑块沿梭子模块导轨移动，梭子模块滑块上安装有梭子夹具，梭子夹具上安装有薄膜夹持机构；
如图6所示，绝缘聚酯薄膜输送模块包括翻转轴11、翻转电机12、绝缘膜托板13、绝缘膜料盘14、绝缘膜导向轮16、绝缘膜换向导槽17、绝缘膜夹钳18和绝缘膜切刀19，翻转电机输出端固定连接翻转轴，翻转轴固定连接绝缘膜托板，绝缘膜托板上依次连接绝缘膜料盘、绝缘膜导向轮、绝缘膜换向导槽，绝缘膜换向导槽末端的绝缘聚酯薄膜输出口处安装有横向左右移动调节的支撑机构21，支撑机构上安装有前后推送的前后推送气缸、绝缘膜夹钳、绝缘膜切刀，前后推送气缸上安装有绝缘膜压杆20；
下料模块包括输送带和夹持下料机械臂，夹持下料机械臂将完成缠绕绝缘聚酯膜后的梭子取出放置到输送带上输送；
如图7所示，为确保绝缘聚酯薄膜23均匀嵌入梭子缺口，输送出口采用弧面引出。
梭子夹持模块与绝缘聚酯薄膜输送模块配合对位设置。
支撑机构通过横向推送气缸连接绝缘膜托板。
绝缘膜托板上安装有绝缘膜压板15，绝缘膜压板通过复位弹簧压紧在绝缘膜料盘上外层的绝缘膜表面。
梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块分别安装在相对设置的梭子夹持模块支架9和绝缘聚酯薄膜输送模块支架10上，梭子夹持模块支架和绝缘聚酯薄膜输送模块支架固定安装在底座8上。螺旋上料机构采用螺旋震动盘。
一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备的缠绕工艺，其工艺步骤为：
S1、手动将绝缘聚酯薄膜从绝缘膜料盘输出，通过绝缘膜导向轮和绝缘膜换向导槽从绝缘聚酯薄膜输出口输出，横向推送气缸带动支撑机构向左运动到位，手动将绝缘聚酯薄膜尾端夹紧在绝缘膜夹钳上，完成绝缘聚酯薄膜生产前的第一次安装；
S2、夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧，完成上料；
S3、梭子夹持模块在完成梭子上装后，梭子夹持模块翻转电机带动整个模块旋转90度，梭子由水平方向变化为垂直方向，如图8所示；
S4、步进电机带动梭子模块皮带运动，梭子模块皮带带动梭子模块滑块，将梭子移动到中间位置，将梭子中间对准绝缘膜压杆中间位置；
S5、前后推送气缸带动绝缘膜压杆向梭子方向运动，使绝缘聚酯薄膜压覆在梭子夹具上，梭子夹具上的薄膜夹持机构夹住绝缘聚酯薄膜，如图10所示；
S6、夹紧绝缘聚酯薄膜后，前后推送气缸带动绝缘膜压杆退回原位，绝缘膜夹钳松开，横向推送气缸带动支撑机构向右后退，支撑机构带动绝缘膜压杆、绝缘膜夹钳向右缩回；然后步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上移动到指定位置，开始绝缘聚酯薄膜的绕制，如图9中的状态1位置；
S7、绝缘聚酯薄膜输送模块的绝缘膜托板通过翻转电机带动逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口处于梭子的反向相对位置，如图9中的状态2位置，接下来，步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向下移动到指定位置，如图9中的状态3位置，绝缘膜托板通过翻转电机带动再次逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口再次处于梭子的反向相对位置，如图9中的状态4位置，然后步进电机带动梭子模块皮带运动，继续带动梭子向上移动到指定位置，如图9中的状态5位置，完成聚酯薄膜一圈的绕制；
S8、接下来按照绝缘聚酯薄膜实际需要绕制的圈数重复步骤S7，直至绕制完成；
S9、绕制完成后，横向推送气缸带动支撑机构推出，绝缘膜压杆移动到中间位置，前后推送气缸带动绝缘膜压杆靠近绝缘膜夹钳，绝缘膜夹钳夹住绝缘聚酯薄膜，如图11所示，此时横向推送气缸带动绝缘膜切刀继续伸出，将绝缘聚酯薄膜切断，然后绝缘膜切刀和绝缘膜压杆退回初始位置，完成一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制工作；等待下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制；
S10、同时步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上到最高位置，梭子夹持模块翻转电机带动梭子夹持模块翻转退回水平状态，然后步进电机带动梭子移动到指定下料位置，夹持下料机械臂将完成绝缘聚酯薄膜绕制的梭子送至输送带，完成下料；然后进行下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制，重复步骤S2-S10。
本发明设计了一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备其缠绕工艺，打破常规旋转绕制的思路，将整个绕制动作解耦为梭子的上下运动，和绝缘聚酯薄膜输出口位置的左右旋转运动；使绝缘聚酯薄膜在梭子上缠绕均匀，解决绕制厚度和绕制偏移的质量问题，极大提高生产效率，提升自动化水平，节省大量人工劳动力。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，其特征是，其包括震动上料模块、梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块和下料模块；
震动上料模块包括螺旋上料机构和夹持上料机械臂；夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧；
梭子夹持模块包括梭子模块托板、梭子模块导轨、梭子模块滑块、梭子模块皮带、梭子夹具和梭子夹持模块翻转电机，梭子夹持模块翻转电机的输出轴固定连接梭子模块托板，梭子模块托板上平行设置有梭子模块皮带和梭子模块导轨，梭子模块皮带两端通过皮带轮传动，梭子模块皮带上固定连接梭子模块滑块，梭子模块滑块沿梭子模块导轨移动，梭子模块滑块上安装有梭子夹具，梭子夹具上安装有薄膜夹持机构；
绝缘聚酯薄膜输送模块包括翻转轴、翻转电机、绝缘膜托板、绝缘膜料盘、绝缘膜导向轮、绝缘膜换向导槽、绝缘膜夹钳和绝缘膜切刀，翻转电机输出端固定连接翻转轴，翻转轴固定连接绝缘膜托板，绝缘膜托板上依次连接绝缘膜料盘、绝缘膜导向轮、绝缘膜换向导槽，绝缘膜换向导槽末端的绝缘聚酯薄膜输出口处安装有横向左右移动调节的支撑机构，支撑机构上安装有前后推送的前后推送气缸、绝缘膜夹钳、绝缘膜切刀，前后推送气缸上安装有绝缘膜压杆；
下料模块包括输送带和夹持下料机械臂，夹持下料机械臂将完成缠绕绝缘聚酯膜后的梭子取出放置到输送带上输送；
梭子夹持模块与绝缘聚酯薄膜输送模块配合对位设置。
2.根据权利要求1所述的一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，其特征是，所述支撑机构通过横向推送气缸连接绝缘膜托板。
3.根据权利要求1所述的一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，其特征是，所述绝缘膜托板上安装有绝缘膜压板，绝缘膜压板通过复位弹簧压紧在绝缘膜料盘上外层的绝缘膜表面。
4.根据权利要求1所述的一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，其特征是，所述梭子夹持模块、绝缘聚酯薄膜输送模块分别安装在相对设置的梭子夹持模块支架和绝缘聚酯薄膜输送模块支架上，梭子夹持模块支架和绝缘聚酯薄膜输送模块支架固定安装在底座上。
5.根据权利要求1所述的一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备，其特征是，所述螺旋上料机构采用螺旋震动盘。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种互感器绝缘聚酯薄膜梭子自动缠绕设备的缠绕工艺，其特征是，其工艺步骤为：
S1、手动完成绝缘聚酯薄膜生产前的第一次安装；
S2、完成梭子上料；
S3、梭子夹持模块在完成梭子上装后，梭子夹持模块翻转电机带动整个模块旋转90度，梭子由水平方向变化为垂直方向；
S4、步进电机带动梭子模块皮带运动，梭子模块皮带带动梭子模块滑块，将梭子移动到中间位置，将梭子中间对准绝缘膜压杆中间位置；
S5、前后推送气缸带动绝缘膜压杆向梭子方向运动，使绝缘聚酯薄膜压覆在梭子夹具上，梭子夹具上的薄膜夹持机构夹住绝缘聚酯薄膜；
S6、夹紧绝缘聚酯薄膜后，前后推送气缸带动绝缘膜压杆退回原位，绝缘膜夹钳松开，横向推送气缸带动支撑机构向右后退，支撑机构带动绝缘膜压杆、绝缘膜夹钳向右缩回；然后步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上移动到指定位置，开始绝缘聚酯薄膜的绕制；
S7、绝缘聚酯薄膜输送模块的绝缘膜托板通过翻转电机带动逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口处于梭子的反向相对位置，接下来，步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向下移动到指定位置，绝缘膜托板通过翻转电机带动再次逆时针旋转180度，使绝缘聚酯薄膜输出口再次处于梭子的反向相对位置，然后步进电机带动梭子模块皮带运动，继续带动梭子向上移动到指定位置，完成聚酯薄膜一圈的绕制；
S8、接下来按照绝缘聚酯薄膜实际需要绕制的圈数重复步骤S7，直至绕制完成；
S9、绕制完成后，横向推送气缸带动支撑机构推出，绝缘膜压杆移动到中间位置，前后推送气缸带动绝缘膜压杆靠近绝缘膜夹钳，绝缘膜夹钳夹住绝缘聚酯薄膜，此时横向推送气缸带动绝缘膜切刀继续伸出，将绝缘聚酯薄膜切断，然后绝缘膜切刀和绝缘膜压杆退回初始位置，完成一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制工作；等待下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制；
S10、同时步进电机带动梭子模块皮带运动，带动梭子向上到最高位置，梭子夹持模块翻转电机带动梭子夹持模块翻转退回水平状态，然后步进电机带动梭子移动到指定下料位置，进行下料；然后进行下一个梭子的绝缘聚酯薄膜绕制，重复步骤S2-S10。
7.根据权利要求6所述的的缠绕工艺，其特征是，步骤S1中，绝缘聚酯薄膜生产前的第一次安装的工艺步骤为：手动将绝缘聚酯薄膜从绝缘膜料盘输出，通过绝缘膜导向轮和绝缘膜换向导槽从绝缘聚酯薄膜输出口输出，横向推送气缸带动支撑机构向左运动到位，手动将绝缘聚酯薄膜尾端夹紧在绝缘膜夹钳上。
8.根据权利要求6所述的的缠绕工艺，其特征是，步骤S2中，梭子上料步骤为：夹持上料机械臂将螺旋上料机构的震动送料槽内的梭子输送至梭子夹持模块的梭子夹具处夹紧。
9.根据权利要求6所述的的缠绕工艺，其特征是，步骤S10中，下料过程为：夹持下料机械臂将完成绝缘聚酯薄膜绕制的梭子送至输送带。
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