CN219677052U - 一种变压器的管线绕制装置 - Google Patents

Abstract

一种变压器的管线绕制装置，包括连设于一架体上的双臂缠脚机构和绕线机构；该双臂缠脚机构包括上下分布的第一横臂和第二横臂，两横臂上均贯穿有导针孔，该导针孔对应穿线工位以及两横臂之间的穿管工位；该第一横臂包括可旋转的并沿X、Y轴方向移动的夹管组件；该第二横臂包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的夹线组件和剪线组件；绕线机构包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的骨架夹取组件。本实用新型利用第一横臂和第二横臂来模拟两只能够夹取、旋转、移动套管和导线的手，能够高效的完成变压器产品的带管绕脚、绕线工作；整个装置结构简单，布局合理，利用丝杠导轨模组和电机驱动不仅自动化程度高，且加工精度高。

Description

一种变压器的管线绕制装置

技术领域

本实用新型涉及变压器加工领域，具体涉及一种变压器的管线绕制装置。

背景技术

变压器，尤其是小型变压器，在生产时需要进行送管、送线、穿管等操作，即将柔性套管剪切成目标长度，并将导线穿设入切断后的两段套管中，再将穿管后的导线分别缠绕在变压器的PIN脚和骨架上，此时套管位于PIN脚和骨架之间。

上述操作步骤中，带有套管的线圈绕制操作复杂，目前一些企业虽然也研发了自动化的绕制设备，但是依然存在自动化程度有限、设备体积臃肿布局不合理等问题，使得自动绕制的效率有待进一步提升。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种变压器的管线绕制装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种变压器的管线绕制装置，包括连设于一架体上的双臂缠脚机构和绕线机构；其中：

该双臂缠脚机构包括上下分布的第一横臂和第二横臂，两横臂上均贯穿有导针孔，该导针孔对应穿线工位以及两横臂之间的穿管工位；该第一横臂包括可旋转的并沿X、Y轴方向移动的夹管组件；该第二横臂包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的夹线组件和剪线组件；

所述绕线机构包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的骨架夹取组件；绕线时的该骨架夹取组件夹取骨架并移动至两横臂之间。

进一步的方案中，两横臂上均贯穿有的所述导针孔水平并排设置为多个，相应的所述夹管组件和夹线组件均设置为多组。

进一步的方案中，所述第一横臂还包括一表面贯穿有导针孔的第一导针座，该第一导针座用于安装所述夹管组件，且其一端经一第一旋转机构驱动，该第一旋转机构经一XY轴移动平台驱动。

进一步的方案中，所述夹管组件包括设置在所述第一导针座上的第一导针和套管夹；其中：

所述第一导针连通于所述第一导针座上的所述导针孔底端；

所述套管夹包括两个呈倒V型分布的夹臂、连接两夹臂顶端的气缸块以及驱动该气缸块上下移动的夹管气缸；

所述夹管气缸安装在所述第一导针座上，两所述夹臂贯穿所述第一导针座上的预留孔，且其底端延伸至所述第一导针下方，顶端通过一导杆滑动连接于所述气缸块表面的导向孔内。

进一步的方案中，所述第二横臂还包括一表面贯穿有导针孔的第二导针座，该第二导针座用于安装所述夹线组件和剪线组件，且其一端经一第二旋转机构驱动，该第二旋转机构经一XYZ轴移动平台驱动。

进一步的方案中，所述夹线组件包括设置在所述第二导针座上的第二导针和线夹；其中：

所述第二导针连通于所述第二导针座上的所述导针孔顶端；

所述线夹包括连接于所述第二导针座下表面并对应在两第二导针之间的固定块、设置在该固定块水平两侧的压线块以及驱动该压线块水平移动的夹线气缸；

所述固定块和压线块的相对面设置为相互配合的凹凸面。

进一步的方案中，所述剪线组件包括一组气动剪刀，根据工艺需要可以是单头的气动剪刀，也可以是双头的气动剪刀，所谓双头气动剪刀就是延其气缸中心轴对称线左右对称设置的两个剪刀头。

进一步的方案中，所述骨架夹取组件经一绕线主轴驱动，该绕线主轴经一XYZ轴骨架移动平台驱动。

进一步的方案中，所述骨架夹取组件与所述骨架的中心孔配合。

进一步的方案中，该管线绕制装置还包括第一压直角治具和第二压直角治具，该第一压直角治具设置在所述第二横臂的第二导针座上，该第二压直角治具设置在绕线机构一侧的架体上，两压直角治具随所述绕线主轴移动，且由一Z向和X向工作的两个气缸组成的压线平台驱动。

本实用新型的工作原理及优点如下：

本实用新型利用第一横臂和第二横臂来模拟两只能够夹取、旋转、移动套管和导线的手，再配合能够带动骨架转动的绕线机构，能够高效的完成变压器产品的带管绕脚、绕线工作；整个装置结构简单，布局合理，利用丝杠导轨模组和电机驱动不仅自动化程度高，且加工精度高；

通过将位于绕线机构两侧的压直角治具和压直角治具结合起来使用，压直角治具在XY轴移动压线平台驱动下可实现一排PIN脚绕线时的压线操作，压直角治具在XYZ轴移动平台驱动下可实现另一排PIN脚绕线时的压线操作，全面覆盖压直角位置，且不受绕线空间影响，也不发生机械干涉。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的整机图；

附图2为本实用新型实施例的第一横臂结构示意图；

附图3为图2中的夹管组件放大图；

附图4为本实用新型实施例的第一横臂侧视图；

附图5为图4中的夹管组件放大图；

附图6为本实用新型实施例的第二横臂结构示意图；

附图7为图6中的夹线组件、剪线组件放大图;

附图8为图1中的第一压直角治具放大图。

以上附图中：1.第一横臂；11.夹管组件；111.第一导针；112.夹臂；113.气缸块；114.夹管气缸；115.导杆；116.导向孔；12.第一导针座；13.第一旋转机构；14.XY轴移动平台；2.第二横臂；21.夹线组件；211.第二导针；212.固定块；213.压线块；214.夹线气缸；22.剪线组件；23.第二导针座；24.第二旋转机构；25.XYZ轴移动平台；3.导针孔；4.骨架夹取组件；5.第一压直角治具；6.第二压直角治具。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护方案及实际实施时的具体方向。

参见附图1-8，一种变压器的管线绕制装置，该变压器包括骨架和垂直连接在该骨架上下两端的PIN脚；该管线绕制装置包括连设于一架体上的双臂缠脚机构和绕线机构。

所述双臂缠脚机构包括上下分布的第一横臂1和第二横臂2，其中第一横臂1在右侧，第二横臂2在左侧，两横臂上均贯穿有导针孔3，该导针孔3水平并排设置为多个，并对应穿线工位以及两横臂之间的穿管工位，多个导针孔3可实现多组导线的送线，本实施例以两个导针孔3为例进行说明。相邻两导针孔3间距40mm，可满足市面90%以上骨架进行双线并绕。

穿线工位的顶端为送线机构，送线机构将导线竖直向下输送，导线穿过导针孔3；穿管工位处水平移动设置有套管夹模块，套管夹模块将上下分布的两段套管水平输送至穿管工位后，在穿线时，导线能够穿过两段套管，此时套管夹模块再移出穿管工位，进行下一步的绕制工作。

参见附图2-5，所述第一横臂1包括两组夹管组件11、第一导针座12；所述第一导针座12用于安装所述夹管组件11且其表面贯穿有导针孔3；该第一导针座12经一第一旋转机构13驱动，该第一旋转机构13经一XY轴移动平台14驱动，使得两组夹管组件11能够旋转并沿X、Y轴方向移动。其中，第一旋转机构13包括电机和旋转轴，XY轴移动平台14包括一X轴丝杆导轨模组和一Y轴丝杆导轨模组。

所述夹管组件11包括设置在所述第一导针座12上的第一导针111和套管夹；所述第一导针111连通于所述第一导针座12上的所述导针孔3底端；所述套管夹包括两个呈倒V型分布的夹臂112、连接两夹臂112顶端的气缸块113以及驱动该气缸块113上下移动的夹管气缸114；所述夹管气缸114安装在所述第一导针座12上，两所述夹臂112贯穿所述第一导针座12上的预留孔，且其底端延伸至所述第一导针111下方，顶端通过一导杆115滑动连接于所述气缸块113表面的导向孔116内。

夹套管时，夹管气缸114带动气缸块113下移，气缸块113通过导杆115带动两个夹臂112下移，此时在两个预留孔的限位下，两夹臂112下移过程中逐渐靠近，完成对套管的夹紧。

参见附图6-7，所述第二横臂2包括两组夹线组件21、一剪线组件22、一第二导针座23；该第二导针座23用于安装夹线组件21和剪线组件22且其表面贯穿有导针孔3；该第二导针座23经一第二旋转机构24驱动，该第二旋转机构24经一XYZ轴移动平台25驱动，使得两组夹线组件21和一剪线组件22能够旋转并沿X、Y、Z轴方向移动。其中，第二旋转机构24包括电机和旋转轴，XYZ轴移动平台25包括一X轴丝杆导轨模组、一Y轴丝杆导轨模组以及一Z轴丝杆导轨模组。

所述夹线组件21包括设置在所述第二导针座23上的第二导针211和线夹；所述第二导针211连通于所述第二导针座23上的所述导针孔3顶端；所述线夹包括连接于所述第二导针座23下表面并对应在两第二导针211之间的固定块212、设置在该固定块212水平两侧的压线块213以及驱动该压线块213水平移动的夹线气缸214。

夹线时，夹线气缸214带动压线块213靠近固定块212，直至导线被压在压线块213和固定块212之间；另外，压线块213和固定块212的相对面设置为相互配合的凹凸面，其凹面和凸面均设置为弧形曲面，可加强夹线的稳定度，具体参见图7。

所述剪线组件包括一组气动剪刀，根据工艺需要可以是单头的气动剪刀，也可以是双头的气动剪刀，所谓双头气动剪刀就是延气缸中心轴对称线左右对称设置的两个剪刀头，两剪刀头分布方向与所述第二导针座垂直设置。

参见附图1，所述绕线机构包括骨架夹取组件4、绕线主轴和XYZ轴骨架移动平台；该骨架夹取组件4经绕线主轴驱动进行旋转，该绕线主轴经XYZ轴骨架移动平台驱动沿X、Y、Z轴方向移动，绕线时的该骨架夹取组件4夹取骨架并移动至两横臂之间，并在XYZ轴骨架移动平台的驱动下完成起脚和收脚的绕线，在绕线主轴的驱动下完成自转，以此实现绕线。其中，绕线主轴包括电机和旋转轴，XYZ轴骨架移动平台包括一X轴丝杆导轨模组、一Y轴丝杆导轨模组以及一Z轴丝杆导轨模组。

具体的所述骨架夹取组件4与所述骨架的中心孔配合，骨架夹取组件4支撑于骨架的中心孔内，避免其阻碍绕线。

由于第一横臂1和第二横臂2上都设置有多个绕线导针，第一横臂1上的为收尾绕线导针，第二横臂2上的为起脚绕线导针，因此整个管线绕制装置可以在同一台机上完成多个绕组的绕制。

而多个绕组的绕制，一般需要在收尾时进行压直角操作，即将骨架周面绕线后的导线压入收脚一侧，为收脚的绕制做准备。

为此，所述管线绕制装置还包括第一压直角治具5和第二压直角治具6，参见附图6-8。该第一压直角治具5设置在所述第二横臂2上，具体设置在第二导针座23上，该第二压直角治具6设置在绕线机构一侧的架体上，两压直角治具随所述绕线主轴移动，且由一Z向和X向工作的两个气缸组成的压线平台驱动。

目前的一些压直角操作是在绕线主轴上方设置一压直角治具5，该压直角治具5可随绕线主轴移动，并还可以在压线平台的驱动下前后上下移动，从而实现将缠绕在骨架周面上的导线压入收脚侧。但是为实现多绕组绕制，第一横臂1上设置了多个绕线导针，这种压线方法在两个导针之间进行压直角操作时会产生机械干涉。而如果在第一横臂1上设置压直角治具进行压直角操作，也同样存在在个别位置和角度机械干涉问题。

另外，在加工一些初级、次级PIN脚上下成排设置的变压器时，压直角治具5由于只能够在X、Y轴方向移动，因此其只能够对变压器的其中一排PIN脚绕线时进行压线操作。

因此，我们将位于绕线机构两侧的压直角治具5和压直角治具6结合起来使用，压直角治具6在XYZ轴移动平台25驱动下，可以实现另一排PIN脚绕线时的压线操作，全面覆盖压直角位置，且不受绕线空间影响，也不发生机械干涉。

整个装置的工作原理如下：

送管、送线：

步骤1、第一横臂1和第二横臂2移动至送线机构下方的穿线工位，使得第一导针111、第二导针211上下对应；

步骤2、套管夹模块夹取上下两段套管至第一横臂1和第二横臂2之间的穿管工位，并使得套管与上下方的导针对应；

步骤3、送线机构放线，导线垂直穿过两横臂的导针孔3和两横臂之间的两套管，套管夹模块松开两套管，并移出穿管孔位；此时导线与两个套管套接，且两个套管位于第一横臂1和第二横臂2之间；

步骤4、第一横臂1下移，使得第一导针111将上段套管向下推动，直至两套管上下接触且下段套管被第二导针211支撑；此时夹管组件11将上段套管夹取，夹线组件21将导线尾端夹取；

步骤5、第一横臂1和第二横臂2同时下移，并拉大两者之间的距离，使得两套管之间的导线加长。

绕线：

步骤1、骨架夹取组件4夹取骨架并移动至加大距离的第一横臂1和第二横臂2之间，使得骨架周面上的环形绕线槽与导线贴合，并拉动导线向一侧移动一段距离；

步骤2、第二横臂2前移并内翻90°，第二导针211与起脚平行，导线弯折且弯折部位于起脚一侧，接着骨架夹取组件4再带动骨架绕起脚转动，此时下套管与骨架贴合；

步骤3、第二横臂2翻转配合骨架夹取组件4移动，使得剪线组件22与导线的尾线对应并切断该尾线；

步骤4、骨架夹取组件4带动骨架和缠绕的导线移动，使得导线处于骨架的周面上的环形绕线槽内，接着旋转骨架，再次缠绕导线；

步骤5、夹管组件11松开上套管，并下移将上套管向下推送至与骨架贴合，接着第一横臂1外翻90°，第一导针111与收脚平行，导线弯折并可能处于倾斜状态，此时压直角治具5将导线压入收脚侧，最后骨架夹取组件4再带动骨架绕收脚转动，此时上套管与骨架贴合；

步骤6、第一横臂1内翻90°归位并上移，此时骨架夹取组件4和第二横臂2配合移动，第二横臂2上的剪线组件22将导线首端切断，以此完成一个绕组的绕线。

上述绕线步骤中，两横臂就相当于两只手，配合绕线机构能够完成导线缠绕工作，其工作步骤不局限于上述步骤，可根据不同的产品需要进行调整。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器的管线绕制装置，其特征在于，包括连设于一架体上的双臂缠脚机构和绕线机构；其中：

该双臂缠脚机构包括上下分布的第一横臂（1）和第二横臂（2），两横臂上均贯穿有导针孔（3），该导针孔（3）对应穿线工位以及两横臂之间的穿管工位；该第一横臂（1）包括可旋转的并沿X、Y轴方向移动的夹管组件（11）；该第二横臂（2）包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的夹线组件（21）和剪线组件（22）；

所述绕线机构包括可旋转的并沿X、Y、Z轴方向移动的骨架夹取组件（4）；绕线时的该骨架夹取组件（4）夹取骨架并移动至两横臂之间。

2.根据权利要求1所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：两横臂上均贯穿有的所述导针孔（3）水平并排设置为多个，相应的所述夹管组件（11）和夹线组件（21）均设置为多组。

3.根据权利要求1所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述第一横臂（1）还包括一表面贯穿有导针孔（3）的第一导针座（12），该第一导针座（12）用于安装所述夹管组件（11），且其一端经一第一旋转机构（13）驱动，该第一旋转机构（13）经一XY轴移动平台（14）驱动。

4.根据权利要求3所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述夹管组件（11）包括设置在所述第一导针座（12）上的第一导针（111）和套管夹；其中：

所述第一导针（111）连通于所述第一导针座（12）上的所述导针孔（3）底端；

所述套管夹包括两个呈倒V型分布的夹臂（112）、连接两夹臂（112）顶端的气缸块（113）以及驱动该气缸块（113）上下移动的夹管气缸（114）；

所述夹管气缸（114）安装在所述第一导针座（12）上，两所述夹臂（112）贯穿所述第一导针座（12）上的预留孔，且其底端延伸至所述第一导针（111）下方，顶端通过一导杆（115）滑动连接于所述气缸块（113）表面的导向孔（116）内。

5.根据权利要求1所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述第二横臂（2）还包括一表面贯穿有导针孔（3）的第二导针座（23），该第二导针座（23）用于安装所述夹线组件（21）和剪线组件（22），且其一端经一第二旋转机构（24）驱动，该第二旋转机构（24）经一XYZ轴移动平台（25）驱动。

6.根据权利要求5所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述夹线组件（21）包括设置在所述第二导针座（23）上的第二导针（211）和线夹；其中：

所述第二导针（211）连通于所述第二导针座（23）上的所述导针孔（3）顶端；

所述线夹包括连接于所述第二导针座（23）下表面并对应在两第二导针（211）之间的固定块（212）、设置在该固定块（212）水平两侧的压线块（213）以及驱动该压线块（213）水平移动的夹线气缸（214）；

所述固定块（212）和压线块（213）的相对面设置为相互配合的凹凸面。

7.根据权利要求6所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述剪线组件（22）包括一组气动剪刀。

8.根据权利要求7所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述骨架夹取组件（4）经一绕线主轴驱动，该绕线主轴经一XYZ轴骨架移动平台驱动。

9.根据权利要求1所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：所述骨架夹取组件（4）与所述骨架的中心孔配合。

10.根据权利要求8所述的一种变压器的管线绕制装置，其特征在于：该管线绕制装置还包括第一压直角治具（5）和第二压直角治具（6），该第一压直角治具（5）设置在所述第二横臂（2）的第二导针座（23）上，该第二压直角治具（6）设置在绕线机构一侧的架体上，两压直角治具随所述绕线主轴移动，且由一Z向和X向工作的两个气缸组成的压线平台驱动。