CN117059396A - 一种切线形式绕线机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种切线形式绕线机构，用于将缠绕在网络变压器引脚上的漆包线自由端切除，包括与网络变压器引脚抵靠接触用于通过旋转将漆包线缠绕在引脚上的锥形体和用于通过上下移动进行切线的刀头，所述锥形体侧壁靠近底部的位置设置有用于容纳漆包线的豁口，所述锥形体侧壁上位于所述豁口处还设置有与所述刀头贴合的刀口平面。本发明提供的带有豁口设计的锥形体能够实现自主绕线和配合夹持机构绕线，使得绕线的应用场景更加广阔，同时，通过豁口的限制能够始终将漆包线的位置限制于豁口内，从而利于刀头精准剪切漆包线的线头。

Description

一种切线形式绕线机构

技术领域

本发明涉及网络变压器的制造设备技术领域，尤其涉及网络变压器引脚绕线机构技术领域，具体涉及一种切线形式绕线机构。

背景技术

滤波器的功能就是允许某一部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到较大的抑制，它实质上是一个选频电路。滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。

本申请提供的切线形式的绕线机构是在本申请人在先研发技术上的进一步更新和改进，本申请是在发明专利号：CN202210177593.3，公开号：CN114242449B所述的网络变压器的自动绕脚设备上新研发的绕切一体的机构。相较于现有的手工绕线和自动绕线而言具有更为整齐、规范和标准的切线、绕线能力，使得引脚上的绕线具有规整性，无需在后续焊接工艺时调节绕线头，提升网络变压器引脚绕线的效率和质量。

发明内容

为了解决现有网络变压器引脚绕线的技术问题，本申请提供一种切线形式绕线机构，能够在引脚上绕线后对多余的线头切除且切除位置基本与绕线位置齐平，不会残留线头影响后续焊接工艺，从而避免了经绕线后焊接前需要人工对网络变压器引脚绕线进行检查和调整的人工和时间成本投入，提升了生产效率，保证了网络变压器引脚绕线的一致性。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种切线形式绕线机构，用于将缠绕在网络变压器引脚上的漆包线自由端切除，包括与网络变压器引脚抵靠接触用于通过旋转将漆包线缠绕在引脚上的锥形体和用于通过上下移动进行切线的刀头，所述锥形体侧壁靠近底部的位置设置有用于容纳漆包线的豁口，所述锥形体侧壁上位于所述豁口处还设置有与所述刀头贴合的刀口平面。

工作原理：锥形体在进行绕线时位于需要进行绕线处理的网络变压器引脚的上端头位置，绕线的方式根据实际匹配的绕线设备而定，具有两种方式：

第一种是安装在背景技术中所述网络变压器的自动绕脚设备上，利用设备的夹线部将需要进行绕线的漆包线夹持住，通过锥形体与夹线部相对旋转实现绕线，这一方式是现有技术中常用的方式，绕线原理与现有手工绕线原理基本一致，只是通过自动化的机构设备替代了人工作业，关键点在于完成绕线后的切线工作。现有技术的切线方式有两种：

方式一：是完成绕线后随即进行下一引脚的绕线，直到整个网络变压器的所有引脚绕线完成后，利用人工单独将多余的线头剪切去除。这样的优点是针对绕线不均，松脱，漆包线破损的情况可以实现人工检查；缺点是人工修剪线头的效率非常低，而且修剪的平整度，线头的残留长度不可控，受到实际操作人员经验和专业技能的制约，加之网络变压器的体积小，操作的开敞性差等原因，使得实际质量难以把控。

方式二：是在进行绕线前，事先对漆包线进行预处理，预处理的方式是在漆包线的特定位置设置一切口，使得绕线时当漆包线缠绕至切口处时，由于切口降低了漆包线的强度使得漆包线能够在切口处正好断裂。距离预切线工艺参见本申请人申请号为202210316411.6，主题名称为网络变压器的预切线工艺的专利文献中的记载，在此不做赘述。

第二种是将锥形体至于引脚上部时，依赖于治具事先将需要缠绕的漆包线固定在需要缠绕的引脚附近，当锥形体置于引脚上时，通过旋转锥形体，在锥形体的旋转作用下，漆包线将进入到所述豁口中，在缠绕到预设圈数后通过刀头向下移动对多余的漆包线线头进行切割，完成绕切线。上述方案的技术亮点是：由于刀头贴合于位于豁口处的刀口平面上，因此，经过刀头切割后不会有多余的线头影响后续焊接工艺；同时，相较于现有技术中利用人工修剪而言，不受操作人员的经验制约，使得切线质量得以保证；再者，采用本申请的切线形式绕线机构能够实现绕切一体，一次完成，取消了现有的人工修剪工序，提升了绕线切线效率。

优选地，所述锥形体位于底部端面沿中轴线向外延伸形成平直的延长部，所述延长部的端头具有用于容纳网络变压器引脚的中心孔，所述豁口与所述中心孔连通并与所述刀口平面相交。延长部的设置更加利于刀口平面的设置和刀头的安装，豁口与中心孔的连通设置使得延长部内侧壁与外侧壁相交处的平滑结构将先于引脚接触，对漆包线的绕线进行作用，避免漆包线与引脚的接触成为唯一的接触受力点，减轻甚至消除引脚与漆包线接触对线皮造成伤害或者影响。

为了进一步的提升切线的方便捷性和可靠性，优选地，所述刀头具有贴合于所述刀口平面表面的刀刃，所述锥形体连接有驱动锥形体旋转进行绕线的第二伺服电机，所述刀头连接有驱动刀头上下移动进行切线的气动伸缩器。第二伺服电机驱动锥形体旋转实现绕线，气动伸缩器驱动刀头上下运动实现切线。值得说明的是，所述刀头的上下移动的行程是可控的，通过实际采用的气动伸缩器的最大行程作为刀头的最大行程限位，实现对刀头下行切线行程的极点位置进行控制；同理地，还可以通过设定限位装置来限定刀头的最大行程或者极限停止位置，以实现精确切线，避免由于刀头行程过大导致将不必要的其他漆包线或者缠绕的线圈切伤。

优选地，还包括支架，所述支架上安装有气动伸缩器，所述气动伸缩器的伸缩杆通过刀架连杆与所述刀头固定连接。

为了更好的精准控制所述锥形体的转动，优选地，所述支架上还安装有所述第二伺服电机，所述第二伺服电机驱动连接有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮固定连接有套设安装在所述刀架连杆和锥形体外周侧的第二转筒，所述第二转筒带动刀架连杆和锥形体同轴转动。

为了进一步的方便绕线，优选地，所述第二转筒外壁还转动套设安装有第一转筒，所述第一转筒上安装有用于夹持漆包线自由端的夹线机构，所述第一转筒上端头还连接有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与安装在支架上的第一伺服电机驱动连接。

再进一步优选地，还包括铰接安装在所述支架上的伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆端头铰接有压盘，所述压盘远离伸缩杆端头一端与所述支架铰接并能在竖直平面内偏转，所述压盘底部设置有凸棱，所述第一转筒上位于所述压盘与夹线机构之间滑动设置有轴承，所述轴承包括与轴承外圈连接的用于抵靠夹线机构控制夹线机构夹持/松开的第二压盘，以及与所述凸棱接触抵靠的第一压盘。

有益效果：

本发明提供的带有豁口设计的锥形体能够实现自主绕线和配合夹持机构绕线，使得绕线的应用场景更加广阔，同时，通过豁口的限制能够始终将漆包线的位置限制于豁口内，从而利于刀头精准剪切漆包线的线头。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明应用于夹持绕线的结构轴测图。

图2是图1的另一视觉轴测图。

图3是图1的另一视觉轴测图。

图4是图3中A区局部放大图。

图5是图4中B区局部放大图。

图中：1-切线机构；101-刀架连杆；102-刀头；1021-刀刃；103-锥形体；1031-豁口；1032-中心孔；1033-刀口平面；104-延长部；2-夹线机构；3-第一转筒；4-轴承；41-第一压盘；42-第二压盘；5-压盘；51-凸棱；6-伸缩缸；7-第二转筒；8-第二从动齿轮；9-第二伺服电机；10-支架；11-气动伸缩器；12-第一伺服电机；13-第一从动齿轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本申请的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

结合说明书附图3-5所示的一种切线形式绕线机构，用于将缠绕在网络变压器引脚上的漆包线自由端切除，包括与网络变压器引脚抵靠接触用于通过旋转将漆包线缠绕在引脚上的锥形体103和用于通过上下移动进行切线的刀头102，所述锥形体103侧壁靠近底部的位置设置有用于容纳漆包线的豁口1031，所述锥形体103侧壁上位于所述豁口1031处还设置有与所述刀头102贴合的刀口平面1033。

工作原理：锥形体103在进行绕线时位于需要进行绕线处理的网络变压器引脚的上端头位置，绕线的方式根据实际匹配的绕线设备而定，具有两种方式：

第一种是安装在背景技术中所述网络变压器的自动绕脚设备上，利用设备的夹线部将需要进行绕线的漆包线夹持住，通过锥形体103与夹线部相对旋转实现绕线，这一方式是现有技术中常用的方式，绕线原理与现有手工绕线原理基本一致，只是通过自动化的机构设备替代了人工作业，关键点在于完成绕线后的切线工作。现有技术的切线方式有两种：

方式一：是完成绕线后随即进行下一引脚的绕线，直到整个网络变压器的所有引脚绕线完成后，利用人工单独将多余的线头剪切去除。这样的优点是针对绕线不均，松脱，漆包线破损的情况可以实现人工检查；缺点是人工修剪线头的效率非常低，而且修剪的平整度，线头的残留长度不可控，受到实际操作人员经验和专业技能的制约，加之网络变压器的体积小，操作的开敞性差等原因，使得实际质量难以把控。

方式二：是在进行绕线前，事先对漆包线进行预处理，预处理的方式是在漆包线的特定位置设置一切口，使得绕线时当漆包线缠绕至切口处时，由于切口降低了漆包线的强度使得漆包线能够在切口处正好断裂。距离预切线工艺参见本申请人申请号为202210316411.6，主题名称为网络变压器的预切线工艺的专利文献中的记载，在此不做赘述。

第二种是将锥形体103至于引脚上部时，依赖于治具事先将需要缠绕的漆包线固定在需要缠绕的引脚附近，当锥形体103置于引脚上时，通过旋转锥形体103，在锥形体103的旋转作用下，漆包线将进入到所述豁口1031中，在缠绕到预设圈数后通过刀头102向下移动对多余的漆包线线头进行切割，完成绕切线。上述方案的技术亮点是：由于刀头102贴合于位于豁口1031处的刀口平面1033上，因此，经过刀头102切割后不会有多余的线头影响后续焊接工艺；同时，相较于现有技术中利用人工修剪而言，不受操作人员的经验制约，使得切线质量得以保证；再者，采用本申请的切线形式绕线机构能够实现绕切一体，一次完成，取消了现有的人工修剪工序，提升了绕线切线效率。

实施例2：

为了进一步扩大本申请的应用场景，针对小引脚或者相邻引脚之间的间隔距离较小的绕线场景而言更具实用性和便捷性，本实施例在实施例1的基础上针对锥形体103的结构进行进一步的改进，所述锥形体103位于底部端面沿中轴线向外延伸形成平直的延长部104，所述延长部104的端头具有用于容纳网络变压器引脚的中心孔1032，所述豁口1031与所述中心孔1032连通并与所述刀口平面1033相交。延长部104的设置更加利于刀口平面1033的设置和刀头102的安装，豁口1031与中心孔1032的连通设置使得延长部104内侧壁与外侧壁相交处的平滑结构将先于引脚接触，对漆包线的绕线进行作用，避免漆包线与引脚的接触成为唯一的接触受力点，减轻甚至消除引脚与漆包线接触对线皮造成伤害或者影响。为了使得绕线后的线圈位于引脚根部位置，从而更加利于后续焊接后的可靠性和标准化，所述延长部104的端面距离引脚的根部之间的间隙控制在漆包线直径的4-5倍为宜。

实施例3：

为了进一步的提升切线的方便捷性和可靠性，本实施例在实施例2的基础上对驱动锥形体103旋转，以及驱动刀头102进行上下运动实现切线的结构进行进一步的优化与明确。本实施例中，结合说明书附图1-5所示，所述刀头102具有贴合于所述刀口平面1033表面的刀刃1021，所述锥形体103连接有驱动锥形体103旋转进行绕线的第二伺服电机9，所述刀头102连接有驱动刀头102上下移动进行切线的气动伸缩器11。第二伺服电机9驱动锥形体103旋转实现绕线，气动伸缩器11驱动刀头102上下运动实现切线。值得说明的是，所述刀头102的上下移动的行程是可控的，通过实际采用的气动伸缩器11的最大行程作为刀头102的最大行程限位，实现对刀头102下行切线行程的极点位置进行控制；同理地，还可以通过设定限位装置来限定刀头102的最大行程或者极限停止位置，以实现精确切线，避免由于刀头102行程过大导致将不必要的其他漆包线或者缠绕的线圈切伤。另一方面，作为能够达到同一技术效果的动力部件，所述第二伺服电机9可以采用步进电机替换，其同样能够实现几乎等同的技术效果，同理，所述气动伸缩器11亦可以替换为电推缸、液压作用筒等往复直线驱动机构，在本实施例示出的原理以及欲解决的技术问题的技术启示下，采用等同的现有构件进行替换的一个或者多个方案对于本领域技术人员而言是不言自明的，在此不做一一列举。

作为本实施例的具体结构设计之一，还包括支架10，所述支架10上安装有气动伸缩器11，所述气动伸缩器11的伸缩杆通过刀架连杆101与所述刀头102固定连接。刀架连杆101起到的作用是：在保证气动伸缩器11行程刚性传递到刀头102上的前提下，有效的延长气动伸缩器11与刀头102之间的距离，从而利于其他包括伺服电机在内的构件，以及为多机构排布，实现对多引脚绕线同时加工的结构设置提供可能；具体地，可以将本实施例提供的切线形式绕线机构进行直线阵列排布，从而满足同时对多个网络变压器引脚进行绕线切线操作。

实施例4：

为了更好的精准控制所述锥形体103的转动，本实施例结合说明书附图1-图3所示，所述支架10上还安装有所述第二伺服电机9，所述第二伺服电机9驱动连接有第二从动齿轮8，所述第二从动齿轮8固定连接有套设安装在所述刀架连杆101和锥形体103外周侧的第二转筒7，所述第二转筒7带动刀架连杆101和锥形体103同轴转动。

为了进一步的方便绕线，所述第二转筒7外壁还转动套设安装有第一转筒3，所述第一转筒3上安装有用于夹持漆包线自由端的夹线机构2，所述第一转筒3上端头还连接有第一从动齿轮13，所述第一从动齿轮13与安装在支架10上的第一伺服电机12驱动连接。

本实施例中，还包括铰接安装在所述支架10上的伸缩缸6，所述伸缩缸6的伸缩杆端头铰接有压盘5，所述压盘5远离伸缩杆端头一端与所述支架10铰接并能在竖直平面内偏转，所述压盘5底部设置有凸棱51，所述第一转筒3上位于所述压盘5与夹线机构2之间滑动设置有轴承4，所述轴承4包括与轴承外圈连接的用于抵靠夹线机构2控制夹线机构2夹持/松开的第二压盘42，以及与所述凸棱51接触抵靠的第一压盘41。

工作原理：首先，伸缩缸6的伸缩杆向外伸出推动压盘5向下运动，由于压盘5的另一端铰接在支架10上，因此，此时压盘5将推动轴承4，轴承4抵靠夹线机构2使得夹线机构2张开进行夹线，当伸缩杆回缩时恢复初始位置，完成夹线动作。值得说明的是，在夹线过程中，所述夹线机构2以及支架10整体都会在设备的驱动作用下向下移动，以实现有效的夹线，这部分属于现有技术；基本的流程及原理是因为网络变压器在进行绕线前会有单独的压线工序，即将需要绕线的漆包线固定在引脚旁以便于绕线夹持，当夹线机构2在设备的驱动下进行向下移动时，由于延长部104是抵靠在引脚上，故而延长部104是不会发生位移的，为了避免在夹线过程中的下行动作延长部104对引脚施加向下的力而导致引脚变形，故而第二转筒7与锥形体103之间通过复位弹簧连接，复位弹簧的最大弹力应小于引起引脚轴向形变的最大外力。复位弹簧安装在第二转筒7内，附图中未示出。

其次，进行绕线，在绕线时，为了避免漆包线缠绕在延长部104上，因此需要确保夹线机构2与锥形体103、刀架连杆101、刀头102同轴转动，由于引脚是固定不动的，故而在夹线机构2的转动下漆包线能够按照预定圈数缠绕在引脚上而不受延长部104和刀头102的阻挡，至此完成绕线。结构驱动原理如下：第二伺服电机9驱动连接第二转筒7，第二转筒7带动刀架连杆101、刀头102、锥形体103、延长部104转动；第一伺服电机12驱动第一从动齿轮13转动，第一从动齿轮13带动第一转筒3以及安装在第一转筒3上的夹线机构2转动；在上述机构上只要调试好第一伺服电机12和第二伺服电机9之间的转速，即可实现夹线机构2和延长部104之间的同步转动或者差速转动。

最后，进行切线，由于本实施例是通过夹线机构2进行配合绕线，那么在绕线时，漆包线并没有如实施例1中第二种绕线方式那样，始终保持在豁口1031处，那么此时当完成既定圈数完成绕线后，择一执行下述程序：

方式一：第二伺服电机9停止旋转，第一伺服电机12继续驱动夹线机构2旋转约1/2周即180°再停止，确保当前漆包线落入所述豁口1031内，从而对准刀头102的位置，此时气动伸缩器11驱动刀头102向下运动执行切线，再回到初始位置，至此完成切线动作。

方式二：第一伺服电机12停止旋转，第二伺服电机9反向旋转约1/2周再停止，确保当前漆包线落入所述豁口1031内，从而对准刀头102的位置，此时气动伸缩器11驱动刀头102向下运动执行切线，再回到初始位置，至此完成切线动作。值得说明的是，理论上只要夹线机构2与延长部104只要有1/4圈的角度差，漆包线就能正好落入到豁口1031中，但为了进一步消除漆包线与刀头102未对准导致切线失败或者残留的问题，将二者的偏差位置设置为1/2圈更为安全。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种切线形式绕线机构，用于将缠绕在网络变压器引脚上的漆包线自由端切除，其特征在于：包括与网络变压器引脚抵靠接触用于通过旋转将漆包线缠绕在引脚上的锥形体（103）和用于通过上下移动进行切线的刀头（102），所述锥形体（103）侧壁靠近底部的位置设置有用于容纳漆包线的豁口（1031），所述锥形体（103）侧壁上位于所述豁口（1031）处还设置有与所述刀头（102）贴合的刀口平面（1033）。

2.根据权利要求1所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：所述锥形体（103）位于底部端面沿中轴线向外延伸形成平直的延长部（104），所述延长部（104）的端头具有用于容纳网络变压器引脚的中心孔（1032），所述豁口（1031）与所述中心孔（1032）连通并与所述刀口平面（1033）相交。

3.根据权利要求1或2所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：所述刀头（102）具有贴合于所述刀口平面（1033）表面的刀刃（1021），所述锥形体（103）连接有驱动锥形体（103）旋转进行绕线的第二伺服电机（9），所述刀头（102）连接有驱动刀头（102）上下移动进行切线的气动伸缩器（11）。

4.根据权利要求3所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：还包括支架（10），所述支架（10）上安装有气动伸缩器（11），所述气动伸缩器（11）的伸缩杆通过刀架连杆（101）与所述刀头（102）固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：所述支架（10）上还安装有所述第二伺服电机（9），所述第二伺服电机（9）驱动连接有第二从动齿轮（8），所述第二从动齿轮（8）固定连接有套设安装在所述刀架连杆（101）和锥形体（103）外周侧的第二转筒（7），所述第二转筒（7）带动刀架连杆（101）和锥形体（103）同轴转动。

6.根据权利要求5所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：所述第二转筒（7）外壁还转动套设安装有第一转筒（3），所述第一转筒（3）上安装有用于夹持漆包线自由端的夹线机构（2），所述第一转筒（3）上端头还连接有第一从动齿轮（13），所述第一从动齿轮（13）与安装在支架（10）上的第一伺服电机（12）驱动连接。

7.根据权利要求6所述的一种切线形式绕线机构，其特征在于：还包括铰接安装在所述支架（10）上的伸缩缸（6），所述伸缩缸（6）的伸缩杆端头铰接有压盘（5），所述压盘（5）远离伸缩杆端头一端与所述支架（10）铰接并能在竖直平面内偏转，所述压盘（5）底部设置有凸棱（51），所述第一转筒（3）上位于所述压盘（5）与夹线机构（2）之间滑动设置有轴承（4），所述轴承（4）包括与轴承外圈连接的用于抵靠夹线机构（2）控制夹线机构（2）夹持/松开的第二压盘（42），以及与所述凸棱（51）接触抵靠的第一压盘（41）。