CN117524717B - 一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法，属于变压器绕线设备领域，包括定位缠绕设备以及分别位于定位缠绕设备两侧的放纸切割设备和放线切割设备，放纸切割设备包括依次设置的同步放卷机构、料卷切割机构和同步余料回收机构，同步放卷机构上转动设置有绝缘纸卷；料卷切割机构包括移动式宽度切割单元和移动式长度切割单元，移动式宽度切割单元的切割方向和移动式长度切割单元的切割方向分别为由同步放卷机构放出绝缘纸的宽度和长度方向。本发明采用上述具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法，通过设置放纸切割设备实现了与缠绕同步的放纸，且立式结构的设置减小了占地面积。

Description

一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及变压器绕线设备技术领域，尤其涉及一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。在对变压器进行制造的过程中，需要在线盘上缠绕多层线缆，同时还需要在其线盘上缠绕一层绝缘纸，从而完成了变压器的制造。

现有技术一般采用如下绕线机进行绕线：

CN202023194510.7公开了一种用于防爆电机制造的专用绕包机，其包括底座，所述底座上滑动连接有滑杆，所述滑杆上滑动连接有调整杆，所述调整杆的上端连接有横杆，所述横杆的左右两端均固定连接有定滑轮，所述底座上固定连接有插线柱，所述插线柱上套有绕包线圈，所述插线柱的右端连接有压盖，所述底座上设有两个间隔一定距离的转子固定座，两个所述转子固定座之间连接有待绕包转子的转轴，所述待绕包转子的转轴与驱动电机的电机轴连接，所述驱动电机设在底座上。该实用新型结构简单，便于操作，能够大大降低绕包的成本，提高对转子转轴绕包的效率。

CN202220267009.9公开了一种高效同步电机线圈用绕线装置，其包括工作台，所述工作台顶端的一侧安装有出线辊，且工作台顶端的中间位置处安装有调节框，所述调节框内部的上端设置有调节结构，所述工作台顶端的另一侧安装有安装框，且安装框内部的底端安装有气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的输出端安装有安装板，且安装板顶端的中间位置处安装有调节箱，所述调节箱顶端的一侧设置有收线架。该高效同步电机线圈用绕线装置，通过气动伸缩杆带动安装板上下运动，保证绕线的高度，避免绕线高低不平，同时通过伺服电机工作带动丝杆转动，从而带动套筒使得滑块和收线架运动，使得绕线更为平整，从而解决了绕线不平整的问题。

CN202220440454.0公开了一种发电机定子线圈绕线机，包括工作台、支撑座、固定杆和夹持机构；所述支撑座设置在工作台顶部；所述固定杆对称固接在支撑座顶端两侧外壁；所述固定杆顶端内壁设置有方槽；所述夹持机构设置在方槽内部；所述夹持机构包括方块、支撑杆、第一支撑板、限位环和第一弹簧；所述方块设置在方槽内部；所述支撑杆滑动连接在方块内部；所述第一支撑板固接在支撑杆一端，且位于固定杆内侧；所述限位环固接在支撑杆外壁，且位于方块一侧；所述第一弹簧套接在支撑杆外壁；所述第一弹簧一端固接在限位环侧壁；实现对定子的夹持固定，从而提高对定子的固定效果，便于对定子进行绕线圈操作。

可知，现有的绕线装置具有以下缺点：

1、不具备绝缘纸绕包功能，需要在绕线的过程中，人工加装绝缘纸，降低了生产效率；

2、顶压式夹持结构，增大了设备占地面积；

3、需要人工装夹挡杆，进一步降低了生产效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法，通过设置放纸切割设备实现了与缠绕同步的放纸，且立式结构的设置减小了占地面积。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，包括定位缠绕设备以及分别位于定位缠绕设备两侧的放纸切割设备和放线切割设备，放纸切割设备包括依次设置的同步放卷机构、料卷切割机构和同步余料回收机构，同步放卷机构上转动设置有绝缘纸卷；

料卷切割机构包括移动式宽度切割单元和移动式长度切割单元，移动式宽度切割单元的切割方向和移动式长度切割单元的切割方向分别为由同步放卷机构放出绝缘纸的宽度和长度方向。

优选的，移动式长度切割单元和移动式宽度切割单元分置于由同步放卷机构放出的绝缘纸的上下两侧，且移动式长度切割单元和移动式宽度切割单元分别包括第一直线模组和第二直线模组；

第一直线模组的底端设置有升降式刀盘组件，升降式刀盘组件包括顶端与第一直线模组固定连接的竖向连接杆、一端与竖向连接杆的底端垂直转动连接的驱动杆以及经驱动马达垂直转动设置于驱动杆另一端的刀盘，竖向连接杆与驱动杆的转动连接处同轴连接有驱动链轮，驱动链轮经链条与固定于第一直线模组输出端的升降驱动电机连接；

第二直线模组的顶端设置有升降式裁剪组件，升降式刀片切割组件包括与第二直线模组的顶部输出端连接的伸缩气缸以及与伸缩气缸的输出端连接的裁剪刀，裁剪刀面向绝缘纸的方向设置有刀刃。

优选的，放线切割设备包括同步放线机构和引线切割机构，引线切割机构包括第三直线模组和固定于第三直线模组底部输出端的穿线板，穿线板的底端开设有穿线孔，穿线板上且对应穿线孔的位置固定有切割气缸，切割气缸的输出端固定有弧形刀片，弧形刀片朝向穿线孔的方向设置有弧形切口。

优选的，同步放线机构、同步放卷机构和同步余料回收机构均为同步收放结构，同步收放结构包括主动转动夹紧组件和从动转动组件，主动转动夹紧组件和从动转动组件均包括支撑架、固定于支撑架上的弧形定位孔、一端与弧形定位孔同轴设置的传动轴，传动轴的另一端转动设置于支撑架上，传动轴朝向弧形定位孔的一端设置有十字卡接头；

缠绕有绝缘纸或者线圈的料轴的两端分别搭接于主动转动夹紧组件和从动转动组件的弧形定位孔内，且料轴对应传动轴的端部开设有十字卡接槽；

弧形定位孔与料轴接触的内壁上转动设置有多个防磨损球；

主动转动夹紧组件的支撑架上且靠近其对应的弧形定位孔的位置设置有转动夹紧驱动部件。

优选的，转动夹紧驱动部件包括固定于主动转动夹紧组件的支撑架上的安装板、固定于安装板顶端的夹紧驱动气缸、与夹紧驱动气缸的输出端连接且与安装板的顶端水平滑动连接的伸缩板、固定于伸缩板顶端的收放驱动电机，收放驱动电机的输出轴与主动转动夹紧组件的传动轴连接。

优选的，定位缠绕设备包括机体、转动设置于机体上的电动转盘以及与电动转盘的输出端连接涨紧机构，涨紧机构包括固定于电动转盘上且与电动转盘同心布置的缠绕轴以及水平转动设置于缠绕轴圆周侧的多个开合组件，开合组件为平行四边形连杆结构；

开合组件包括首尾依次转动连接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中第一连杆和第三连杆与缠绕轴的外壁平行，且第一连杆的两端分别与缠绕轴的两端水平转动连接，第一连杆与缠绕轴的其中一个转动连接处连接有开合驱动组件；

开合驱动组件包括与第一连杆连接的从动链轮以及经链条与从动链轮连接且对应从动链轮转动设置于缠绕轴内部的主动链轮，主动链轮与驱动齿轮同轴连接，驱动齿轮与驱动齿条啮合，驱动齿条与固定于缠绕轴内部的开合驱动气缸连接。

优选的，第三连杆上设置有翻转式挡杆组件，翻转式挡杆组件包括分别设置于第三连杆两端的固定式翻转部件和移动式翻转部件，固定式翻转部件和移动式翻转部件均包括经扭簧转动设置于第三连杆上的偏心轮以及与偏心轮的外圆周侧固定连接的挡杆，偏心轮的端面侧偏心连接有连接柱；

固定式翻转部件的偏心轮上的连接柱和移动式翻转部件的偏心轮上的连接柱分别位于对应的偏心轮的左右两侧；

连接绳的一端依次与固定式翻转部件的偏心轮上的连接柱和移动式翻转部件的偏心轮上的连接柱固定连接，另一端与电动卷筒绕接。

优选的，移动式翻转部件和固定式翻转部件沿第三连杆远离机体的方向依次布置；

移动式翻转部件还包括设置于第三连杆上的导向滑道，导向滑道经移动气缸与滑块连接，滑块上转动设置有移动式翻转部件的偏心轮。

优选的，同步驱动电机、收放驱动电机和电动转盘均经同步阀与变频器相连；

十字卡接头面向料轴的一端设置有压电传感器，压电传感器经控制器与夹紧驱动气缸电性连接；

第一直线模组上且对应移动式长度切割单元的挡杆的位置设置有第一激光接收器，挡杆上设置有第一激光发射器，第一激光接收器经控制器分别与第一直线模组和移动气缸电性连接；

移动式翻转部件的挡杆和固定式翻转部件的挡杆的相对侧分别设置第二激光发射器和第二激光接收器，第二激光接收器经控制器与移动气缸电性连接；

升降式刀盘组件的底端设置有红外传感器，红外传感器经控制器与升降驱动电机电性连接；

收放驱动电机的输出轴上设置有编码器，编码器经控制器分别与伸缩气缸和切割气缸电性连接。

一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、利用天车分别将缠绕有绝缘纸和线圈的料轴放置于同步放卷机构和同步放线机构的弧形定位孔内，而后打开夹紧驱动气缸，夹紧驱动气缸带动伸缩板上的收放驱动电机朝向料轴的方向移动，直至收放驱动电机的输出轴上的传动轴伸入料轴内部，且传动轴上的十字卡接头伸入料轴的十字卡接槽内部，此时压电传感器采集到位信号，控制器关闭夹紧驱动气缸；

S2、初始化：

S21、开合驱动气缸，开合驱动气缸带动驱动齿条移动，而后经驱动齿轮带动主动链轮转动，再经链条和从动链轮带动第一连杆转动，使得开合组件打开，直至由多个开合组件的第三连杆围成的圆的外径等于一次线圈的设定内径；

S22、启动电动卷筒，经连接绳带动偏心轮转动，进而带动挡杆转动，挡杆由合拢状态改为伸展状态，再打开移动气缸，直至第二激光接收器采集的移动式翻转部件的挡杆和固定式翻转部件的挡杆之间的距离等于设定的一次线圈的长度；

S23、关闭移动气缸，而后打开第一直线模组，第一直线模组带动升降式刀盘组件水平移动，直至第一激光接收器采集到到位信号，此时第一直线模组与移动式长度切割单元的挡杆对准；

S3、缠绕绝缘纸：

工作人员首先将绝缘纸拉出，直至绝缘纸经过移动式长度切割单元的正下方，此时红外传感器采集到到位信号，利用控制器打开升降驱动电机，升降驱动电机经驱动链轮和链条带动驱动杆绕驱动链轮转动，从而带动刀盘下降，同时驱动马达带动刀盘转动，沿长度方向切割绝缘纸；

而后将切割完毕余料缠绕于同步余料回收机构的料轴上，同时将与一次线圈宽度相等的绝缘纸条缠绕于张开的开合组件上；

再打开电动转盘和同步放卷机构的收放驱动电机以及同步余料回收机构的收放驱动电机，直至对应同步放卷机构的收放驱动电机上的编码器采集到放卷长度达到设定长度，关闭电动转盘和同步放卷机构的收放驱动电机以及同步余料回收机构的收放驱动电机；

最后打开伸缩气缸，伸缩气缸带动裁剪刀上行至设定距离后，关闭伸缩气缸，此时裁剪刀对准绝缘纸侧部，打开第二直线模组，直至第二直线模组带动裁剪刀裁剪设定长度，第二直线模组带动裁剪刀复位；

S4、缠绕线圈：

由线圈中拉出导线，并使得导线穿过穿线孔，而后缠绕于开合组件外的绝缘纸的外侧，打开同步放线机构的收放驱动电机、电动转盘和第三直线模组，直至对应收放驱动电机的编码器采集到放线长度达到设定长度，关闭同步放线机构的收放驱动电机、电动转盘和第三直线模组，打开切割气缸，经切割气缸带动弧形刀片切割导线；

S5、重复步骤S3和S4，直至设定层数；

S6、取下一次线圈：

S61、反向启动驱动气缸，驱动开合组件闭合，此时由多个开合组件组成的圆的外径小于一次线圈的设定内径；

S62、反向启动电动卷筒，带动挡杆朝向背离一次线圈的方向反向转动，挡杆由伸展状态改为合拢状态；

S63、利用天车将一次线圈取下；

S7、重复步骤S1-S6制备二次线圈。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置放纸切割设备实现了与缠绕同步的放纸，且立式结构的设置减小了占地面积；

2、通过开合组件的开合适应不同线圈的内径要求，同时配合电动卷筒驱动和直线模组，可适应不同线圈的宽度要求，拓宽了使用范围。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的横向剖面图；

图2为图1中的A处放大图；

图3为图1中的B处放大图；

图4为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的料卷切割机构的结构示意图；

图5为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的引线切割机构的结构示意图；

图6为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的偏心轮装配示意图；

图7为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的同步收放结构的俯视图；

图8为本发明所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的主动转动夹紧组件的结构示意图。

其中：1、放纸切割设备；11、同步放卷机构；12、料卷切割机构；121、移动式长度切割单元；1211、第一直线模组；1212、升降驱动电机；1213、竖向连接杆；1214、驱动杆；1215、刀盘；122、移动式宽度切割单元；1221、第二直线模组；1222、伸缩气缸；1223、刀刃；13、同步余料回收机构；2、定位缠绕设备；21、开合组件；211、第一连杆；212、第二连杆；213、第三连杆；214、第四连杆；22、缠绕轴；23、电动转盘；24、开合驱动组件；241、驱动齿条；242、驱动齿轮；243、主动链轮；244、从动链轮；25、翻转式挡杆组件；251、偏心轮；252、挡杆；253、导向滑道；254、连接绳；255、电动卷筒；256、连接柱；257、滑块；3、放线切割设备；31、引线切割机构；311、第三直线模组；312、切割气缸；313、弧形刀片；314、穿线孔；315、穿线板；32、同步放线机构；4、绝缘纸；5、同步收放结构；51、主动转动夹紧组件；511、夹紧驱动气缸；512、伸缩板；513、收放驱动电机；514、支撑架；515、传动轴；516、弧形定位孔；52、从动转动组件；6、料轴。

具体实施方式

为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。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的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。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。

需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、一次线圈或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、一次线圈或设备固有的其它步骤或单元。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明一次线圈使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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发明中的具体含义。

如图1-图8所示，一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，包括定位缠绕设备2以及分别位于定位缠绕设备2两侧的放纸切割设备1和放线切割设备3，放纸切割设备1包括依次设置的同步放卷机构11、料卷切割机构12和同步余料回收机构13，同步放卷机构11上转动设置有绝缘纸4卷；料卷切割机构12包括移动式宽度切割单元122和移动式长度切割单元121，移动式宽度切割单元122的切割方向和移动式长度切割单元121的切割方向分别为由同步放卷机构11放出绝缘纸4的宽度和长度方向。

优选的，移动式长度切割单元121和移动式宽度切割单元122分置于由同步放卷机构11放出的绝缘纸4的上下两侧，且移动式长度切割单元121和移动式宽度切割单元122分别包括第一直线模组1211和第二直线模组1221，第一直线模组1211和第二直线模组1221的布置方向均与放卷的方向垂直，从而实现了沿绝缘纸4的宽度方向调节移动式长度切割单元121和移动式宽度切割单元122的位置，适应加工要求；

第一直线模组1211的底端设置有升降式刀盘1215组件，升降式刀盘1215组件包括顶端与第一直线模组1211固定连接的竖向连接杆1213、一端与竖向连接杆1213的底端垂直转动连接的驱动杆1214以及经驱动马达垂直转动设置于驱动杆1214另一端的刀盘1215，竖向连接杆1213与驱动杆1214的转动连接处同轴连接有驱动链轮，驱动链轮经链条与固定于第一直线模组1211输出端的连接；

第二直线模组1221的顶端设置有升降式裁剪组件，升降式刀片切割组件包括与第二直线模组1221的顶部输出端连接的伸缩气缸1222以及与伸缩气缸1222的输出端连接的裁剪刀，裁剪刀面向绝缘纸4的方向设置有刀刃1223。

优选的，放线切割设备3包括同步放线机构32和引线切割机构31，引线切割机构31包括第三直线模组311和固定于第三直线模组311底部输出端的穿线板315，穿线板315的底端开设有穿线孔314，穿线板315上且对应穿线孔314的位置固定有切割气缸312，切割气缸312的输出端固定有弧形刀片313，弧形刀片313朝向穿线孔314的方向设置有弧形切口。

优选的，同步放线机构32、同步放卷机构11和同步余料回收机构13均为同步收放结构5，同步收放结构5包括主动转动夹紧组件51和从动转动组件52，主动转动夹紧组件51和从动转动组件52均包括支撑架514、固定于支撑架514上的弧形定位孔516、一端与弧形定位孔516同轴设置的传动轴515，传动轴515的另一端转动设置于支撑架514上，传动轴515朝向弧形定位孔516的一端设置有十字卡接头；

缠绕有绝缘纸4或者线圈的料轴6的两端分别搭接于主动转动夹紧组件51和从动转动组件52的弧形定位孔516内，且料轴6对应传动轴515的端部开设有十字卡接槽；

弧形定位孔516与料轴6接触的内壁上转动设置有多个防磨损球；

主动转动夹紧组件51的支撑架514上且靠近其对应的弧形定位孔516的位置设置有转动夹紧驱动部件。

优选的，转动夹紧驱动部件包括固定于主动转动夹紧组件51的支撑架514上的安装板、固定于安装板顶端的夹紧驱动气缸511、与夹紧驱动气缸511的输出端连接且与安装板的顶端水平滑动连接的伸缩板512、固定于伸缩板512顶端的收放驱动电机513，收放驱动电机513的输出轴与主动转动夹紧组件51的传动轴515连接。

优选的，定位缠绕设备2包括机体、转动设置于机体上的电动转盘23以及与电动转盘23的输出端连接涨紧机构，涨紧机构包括固定于电动转盘23上且与电动转盘23同心布置的缠绕轴22以及水平转动设置于缠绕轴22圆周侧的多个开合组件21，开合组件21为平行四边形连杆结构；

开合组件21包括首尾依次转动连接的第一连杆211、第二连杆212、第三连杆213和第四连杆214，其中第一连杆211和第三连杆213与缠绕轴22的外壁平行（第一连杆211和第三连杆213沿远离缠绕轴22的方向依次设置），且第一连杆211的两端分别与缠绕轴22的两端水平转动连接，第一连杆211与缠绕轴22的其中一个转动连接处连接有开合驱动组件24；

开合驱动组件24包括与第一连杆211连接的从动链轮244以及经链条与从动链轮244连接且对应从动链轮244转动设置于缠绕轴22内部的主动链轮243，主动链轮243与驱动齿轮242同轴连接，驱动齿轮242与驱动齿条241啮合，驱动齿条241与固定于缠绕轴22内部的开合驱动气缸连接。

优选的，第三连杆213上设置有翻转式挡杆组件25，翻转式挡杆组件25包括分别设置于第三连杆213两端的固定式翻转部件和移动式翻转部件，固定式翻转部件和移动式翻转部件均包括经扭簧转动设置于第三连杆213上的偏心轮251以及与偏心轮251的外圆周侧固定连接的挡杆252，偏心轮251的端面侧偏心连接有连接柱256；

固定式翻转部件的偏心轮251上的连接柱256和移动式翻转部件的偏心轮251上的连接柱256分别位于对应的偏心轮251的左右两侧；连接绳254的一端依次与固定式翻转部件的偏心轮251上的连接柱256和移动式翻转部件的偏心轮251上的连接柱256固定连接，另一端与电动卷筒255绕接，实现了启动电动卷筒255，经连接绳254拉动连接柱256，即可带动两个偏心轮251的反向转动（在生产时，两挡杆252同步相向向内转动，两个挡杆252均立起，卸料时，两挡杆252同步反向向外转动，两个挡杆252均倒下，便于取出线圈）。

优选的，移动式翻转部件和固定式翻转部件沿第三连杆213远离机体的方向依次布置；移动式翻转部件还包括设置于第三连杆213上的导向滑道253，导向滑道253经移动气缸与滑块257连接，滑块257上转动设置有移动式翻转部件的偏心轮251，便于根据线圈的调整挡杆252的位置，使得两端的挡杆252与线圈的两端贴合。

优选的，同步驱动电机、收放驱动电机513和电动转盘23均经同步阀与变频器相连；十字卡接头面向料轴6的一端设置有压电传感器，压电传感器经控制器与夹紧驱动气缸511电性连接；第一直线模组1211上且对应移动式长度切割单元121的挡杆252的位置设置有第一激光接收器，挡杆252上设置有第一激光发射器，第一激光接收器经控制器分别与第一直线模组1211和移动气缸电性连接；移动式翻转部件的挡杆252和固定式翻转部件的挡杆252的相对侧分别设置第二激光发射器和第二激光接收器，第二激光接收器经控制器与移动气缸电性连接；升降式刀盘1215组件的底端设置有红外传感器，红外传感器经控制器与升降驱动电机1212电性连接；收放驱动电机513的输出轴上设置有编码器，编码器经控制器分别与伸缩气缸1222和切割气缸312电性连接。

需要说明的是上述电子部件均为市场上成熟产品，本实施例仅需将其采购后按照说明书连接即可，且经传感器采集信号后经控制器控制电机的转向、转速以及气缸的伸缩原理均为本领域公知常识，故在此不做赘述。

一种具有绝缘纸4缠绕机构的变压器绕线装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、利用天车分别将缠绕有绝缘纸4和线圈的料轴6放置于同步放卷机构11和同步放线机构32的弧形定位孔516内，而后打开夹紧驱动气缸511，夹紧驱动气缸511带动伸缩板512上的收放驱动电机513朝向料轴6的方向移动，直至收放驱动电机513的输出轴上的传动轴515伸入料轴6内部，且传动轴515上的十字卡接头伸入料轴6的十字卡接槽内部，此时压电传感器采集到位信号，控制器关闭夹紧驱动气缸511；

S2、初始化：

S21、开合驱动气缸，开合驱动气缸带动驱动齿条241移动，而后经驱动齿轮242带动主动链轮243转动，再经链条和从动链轮244带动第一连杆211转动，使得开合组件21打开，直至由多个开合组件21的第三连杆213围成的圆的外径等于一次线圈的设定内径；

S22、启动电动卷筒255，经连接绳254带动偏心轮251转动，进而带动挡杆252转动，挡杆252由合拢状态改为伸展状态，再打开移动气缸，直至第二激光接收器采集的移动式翻转部件的挡杆252和固定式翻转部件的挡杆252之间的距离等于设定的一次线圈的长度；

S23、关闭移动气缸，而后打开第一直线模组1211，第一直线模组1211带动升降式刀盘1215组件水平移动，直至第一激光接收器采集到到位信号，此时第一直线模组1211与移动式长度切割单元121的挡杆252对准；

S3、缠绕绝缘纸4：

工作人员首先将绝缘纸4拉出，直至绝缘纸4经过移动式长度切割单元121的正下方，此时红外传感器采集到到位信号，利用控制器打开升降驱动电机1212，升降驱动电机1212经驱动链轮和链条带动驱动杆1214绕驱动链轮转动，从而带动刀盘1215下降，同时驱动马达带动刀盘1215转动，沿长度方向切割绝缘纸4；

而后将切割完毕余料缠绕于同步余料回收机构13的料轴6上，同时将与一次线圈宽度相等的绝缘纸4条缠绕于张开的开合组件21上；

再打开电动转盘23和同步放卷机构11的收放驱动电机513以及同步余料回收机构13的收放驱动电机513，直至对应同步放卷机构11的收放驱动电机513上的编码器采集到放卷长度达到设定长度，关闭电动转盘23和同步放卷机构11的收放驱动电机513以及同步余料回收机构13的收放驱动电机513；

最后打开伸缩气缸1222，伸缩气缸1222带动裁剪刀上行至设定距离后，关闭伸缩气缸1222，此时裁剪刀对准绝缘纸4侧部，打开第二直线模组1221，直至第二直线模组1221带动裁剪刀裁剪设定长度，第二直线模组1221带动裁剪刀复位；

S4、缠绕线圈：

由线圈中拉出导线，并使得导线穿过穿线孔314，而后缠绕于开合组件21外的绝缘纸4的外侧，打开同步放线机构32的收放驱动电机513、电动转盘23和第三直线模组311，直至对应收放驱动电机513的编码器采集到放线长度达到设定长度，关闭同步放线机构32的收放驱动电机513、电动转盘23和第三直线模组311，打开切割气缸312，经切割气缸312带动弧形刀片313切割导线；

S5、重复步骤S3和S4，直至设定层数；

S6、取下一次线圈：

S61、反向启动驱动气缸，驱动开合组件21闭合，此时由多个开合组件21组成的圆的外径小于一次线圈的设定内径；

S62、反向启动电动卷筒255，带动挡杆252朝向背离一次线圈的方向反向转动，挡杆252由伸展状态改为合拢状态；

S63、利用天车将一次线圈取下；

S7、重复步骤S1-S6制备二次线圈。

因此，本发明采用上述具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置及其工作方法，通过设置放纸切割设备实现了与缠绕同步的放纸，且立式结构的设置减小了占地面积。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：包括定位缠绕设备以及分别位于定位缠绕设备两侧的放纸切割设备和放线切割设备，放纸切割设备包括依次设置的同步放卷机构、料卷切割机构和同步余料回收机构，同步放卷机构上转动设置有绝缘纸卷；

料卷切割机构包括移动式宽度切割单元和移动式长度切割单元，移动式宽度切割单元的切割方向和移动式长度切割单元的切割方向分别为由同步放卷机构放出绝缘纸的宽度和长度方向；

定位缠绕设备包括机体、转动设置于机体上的电动转盘以及与电动转盘的输出端连接涨紧机构，涨紧机构包括固定于电动转盘上且与电动转盘同心布置的缠绕轴以及水平转动设置于缠绕轴圆周侧的多个开合组件，开合组件为平行四边形连杆结构；

开合组件包括首尾依次转动连接的第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中第一连杆和第三连杆与缠绕轴的外壁平行，且第一连杆的两端分别与缠绕轴的两端水平转动连接，第一连杆与缠绕轴的其中一个转动连接处连接有开合驱动组件；

开合驱动组件包括与第一连杆连接的从动链轮以及经链条与从动链轮连接且对应从动链轮转动设置于缠绕轴内部的主动链轮，主动链轮与驱动齿轮同轴连接，驱动齿轮与驱动齿条啮合，驱动齿条与固定于缠绕轴内部的开合驱动气缸连接；

第三连杆上设置有翻转式挡杆组件，翻转式挡杆组件包括分别设置于第三连杆两端的固定式翻转部件和移动式翻转部件，固定式翻转部件和移动式翻转部件均包括经扭簧转动设置于第三连杆上的偏心轮以及与偏心轮的外圆周侧固定连接的挡杆，偏心轮的端面侧偏心连接有连接柱；

固定式翻转部件的偏心轮上的连接柱和移动式翻转部件的偏心轮上的连接柱分别位于对应的偏心轮的左右两侧；

连接绳的一端依次与固定式翻转部件的偏心轮上的连接柱和移动式翻转部件的偏心轮上的连接柱固定连接，另一端与电动卷筒绕接。

2.根据权利要求1所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：移动式长度切割单元和移动式宽度切割单元分置于由同步放卷机构放出的绝缘纸的上下两侧，且移动式长度切割单元和移动式宽度切割单元分别包括第一直线模组和第二直线模组；

第一直线模组的底端设置有升降式刀盘组件，升降式刀盘组件包括顶端与第一直线模组固定连接的竖向连接杆、一端与竖向连接杆的底端垂直转动连接的驱动杆以及经驱动马达垂直转动设置于驱动杆另一端的刀盘，竖向连接杆与驱动杆的转动连接处同轴连接有驱动链轮，驱动链轮经链条与固定于第一直线模组输出端的升降驱动电机连接；

第二直线模组的顶端设置有升降式裁剪组件，升降式刀片切割组件包括与第二直线模组的顶部输出端连接的伸缩气缸以及与伸缩气缸的输出端连接的裁剪刀，裁剪刀面向绝缘纸的方向设置有刀刃。

3.根据权利要求2所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：放线切割设备包括同步放线机构和引线切割机构，引线切割机构包括第三直线模组和固定于第三直线模组底部输出端的穿线板，穿线板的底端开设有穿线孔，穿线板上且对应穿线孔的位置固定有切割气缸，切割气缸的输出端固定有弧形刀片，弧形刀片朝向穿线孔的方向设置有弧形切口。

4.根据权利要求3所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：同步放线机构、同步放卷机构和同步余料回收机构均为同步收放结构，同步收放结构包括主动转动夹紧组件和从动转动组件，主动转动夹紧组件和从动转动组件均包括支撑架、固定于支撑架上的弧形定位孔、一端与弧形定位孔同轴设置的传动轴，传动轴的另一端转动设置于支撑架上，传动轴朝向弧形定位孔的一端设置有十字卡接头；

缠绕有绝缘纸或者线圈的料轴的两端分别搭接于主动转动夹紧组件和从动转动组件的弧形定位孔内，且料轴对应传动轴的端部开设有十字卡接槽；

弧形定位孔与料轴接触的内壁上转动设置有多个防磨损球；

主动转动夹紧组件的支撑架上且靠近其对应的弧形定位孔的位置设置有转动夹紧驱动部件。

5.根据权利要求4所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：转动夹紧驱动部件包括固定于主动转动夹紧组件的支撑架上的安装板、固定于安装板顶端的夹紧驱动气缸、与夹紧驱动气缸的输出端连接且与安装板的顶端水平滑动连接的伸缩板、固定于伸缩板顶端的收放驱动电机，收放驱动电机的输出轴与主动转动夹紧组件的传动轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：移动式翻转部件和固定式翻转部件沿第三连杆远离机体的方向依次布置；

移动式翻转部件还包括设置于第三连杆上的导向滑道，导向滑道经移动气缸与滑块连接，滑块上转动设置有移动式翻转部件的偏心轮。

7.根据权利要求6所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置，其特征在于：同步驱动电机、收放驱动电机和电动转盘均经同步阀与变频器相连；

十字卡接头面向料轴的一端设置有压电传感器，压电传感器经控制器与夹紧驱动气缸电性连接；

第一直线模组上且对应移动式长度切割单元的挡杆的位置设置有第一激光接收器，挡杆上设置有第一激光发射器，第一激光接收器经控制器分别与第一直线模组和移动气缸电性连接；

移动式翻转部件的挡杆和固定式翻转部件的挡杆的相对侧分别设置第二激光发射器和第二激光接收器，第二激光接收器经控制器与移动气缸电性连接；

升降式刀盘组件的底端设置有红外传感器，红外传感器经控制器与升降驱动电机电性连接；

收放驱动电机的输出轴上设置有编码器，编码器经控制器分别与伸缩气缸和切割气缸电性连接。

8.如上述权利要求7所述的一种具有绝缘纸缠绕机构的变压器绕线装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、利用天车分别将缠绕有绝缘纸和线圈的料轴放置于同步放卷机构和同步放线机构的弧形定位孔内，而后打开夹紧驱动气缸，夹紧驱动气缸带动伸缩板上的收放驱动电机朝向料轴的方向移动，直至收放驱动电机的输出轴上的传动轴伸入料轴内部，且传动轴上的十字卡接头伸入料轴的十字卡接槽内部，此时压电传感器采集到位信号，控制器关闭夹紧驱动气缸；

S2、初始化：

S21、开合驱动气缸，开合驱动气缸带动驱动齿条移动，而后经驱动齿轮带动主动链轮转动，再经链条和从动链轮带动第一连杆转动，使得开合组件打开，直至由多个开合组件的第三连杆围成的圆的外径等于一次线圈的设定内径；

S22、启动电动卷筒，经连接绳带动偏心轮转动，进而带动挡杆转动，挡杆由合拢状态改为伸展状态，再打开移动气缸，直至第二激光接收器采集的移动式翻转部件的挡杆和固定式翻转部件的挡杆之间的距离等于设定的一次线圈的长度；

S23、关闭移动气缸，而后打开第一直线模组，第一直线模组带动升降式刀盘组件水平移动，直至第一激光接收器采集到到位信号，此时第一直线模组与移动式长度切割单元的挡杆对准；

S3、缠绕绝缘纸：

工作人员首先将绝缘纸拉出，直至绝缘纸经过移动式长度切割单元的正下方，此时红外传感器采集到到位信号，利用控制器打开升降驱动电机，升降驱动电机经驱动链轮和链条带动驱动杆绕驱动链轮转动，从而带动刀盘下降，同时驱动马达带动刀盘转动，沿长度方向切割绝缘纸；

而后将切割完毕余料缠绕于同步余料回收机构的料轴上，同时将与一次线圈宽度相等的绝缘纸条缠绕于张开的开合组件上；

再打开电动转盘和同步放卷机构的收放驱动电机以及同步余料回收机构的收放驱动电机，直至对应同步放卷机构的收放驱动电机上的编码器采集到放卷长度达到设定长度，关闭电动转盘和同步放卷机构的收放驱动电机以及同步余料回收机构的收放驱动电机；

最后打开伸缩气缸，伸缩气缸带动裁剪刀上行至设定距离后，关闭伸缩气缸，此时裁剪刀对准绝缘纸侧部，打开第二直线模组，直至第二直线模组带动裁剪刀裁剪设定长度，第二直线模组带动裁剪刀复位；

S4、缠绕线圈：

由线圈中拉出导线，并使得导线穿过穿线孔，而后缠绕于开合组件外的绝缘纸的外侧，打开同步放线机构的收放驱动电机、电动转盘和第三直线模组，直至对应收放驱动电机的编码器采集到放线长度达到设定长度，关闭同步放线机构的收放驱动电机、电动转盘和第三直线模组，打开切割气缸，经切割气缸带动弧形刀片切割导线；

S5、重复步骤S3和S4，直至设定层数；

S6、取下一次线圈：

S61、反向启动驱动气缸，驱动开合组件闭合，此时由多个开合组件组成的圆的外径小于一次线圈的设定内径；

S62、反向启动电动卷筒，带动挡杆朝向背离一次线圈的方向反向转动，挡杆由伸展状态改为合拢状态；

S63、利用天车将一次线圈取下；

S7、重复步骤S1-S6制备二次线圈。