CN220189433U - 变压器线圈绕线及检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变压器制造技术领域，公开了一种变压器线圈绕线及检测装置，包括：机架；绕线机构，可转动地设置于所述机架上；扫描机构，可移动地设置于所述机架上，所述扫描机构与所述绕线机构对应设置；数据分析系统，与所述扫描机构电性连接，所述数据分析系统适于接收所述扫描机构的扫描数据，并对所述扫描数据进行分析计算，本实用新型通过设置扫描机构，能够在绕线机构对变压器线圈绕线的过程中进行实时扫描，从而获得变压器的扫描数据，数据分析系统对扫描数据进行分析计算，即可得出变压器在绕线过程中各种尺寸数据以及成品变压器的尺寸数据，实现变压器的全方位测量，并且测量结果准确性高。

Description

变压器线圈绕线及检测装置

技术领域

本实用新型涉及变压器制造技术领域，具体涉及变压器线圈绕线及检测装置。

背景技术

变压器为扁圆形柱体，变压器扁线绕线完成后，通常需要对变压器的尺寸进行检测，例如幅向长轴、幅向短轴、轴向高度以及相邻两组扁线间距等。通常尺寸检测主要由人工手动测量，受操作手法、目视误差以及测量工具精度有限等情况的限制，导致尺寸检测准确性较低。现有技术提供一种测量设备，能够对成品变压器外形尺寸进行测量，提高测量效率和准确率，减少操作人员的负担。然而，该测量设备只能对成品变压器进行检测，无法实现变压器扁线绕线过程中的尺寸检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种变压器线圈绕线及检测装置，以解决现有的检测装置无法实现变压器扁线绕线过程中的尺寸检测的问题。

本实用新型提供了一种变压器线圈绕线及检测装置，包括：机架；绕线机构，可转动地设置于所述机架上；扫描机构，可移动地设置于所述机架上，所述扫描机构与所述绕线机构对应设置；数据分析系统，与所述扫描机构电性连接，所述数据分析系统适于接收所述扫描机构的扫描数据，并对所述扫描数据进行分析计算。

有益效果：通过设置扫描机构，能够在绕线机构对变压器线圈绕线的过程中进行实时扫描，从而获得变压器的扫描数据，数据分析系统对扫描数据进行分析计算，即可得出变压器在绕线过程中各种尺寸数据以及成品变压器的尺寸数据，实现变压器的全方位测量，并且测量结果准确性高。

在一种可选的实施方式中，所述变压器线圈绕线及检测装置还包括跟踪机构，所述跟踪机构可移动地设置于所述机架上，所述跟踪机构与所述扫描机构对应设置，所述跟踪机构与所述扫描机构同步移动，所述跟踪机构与所述数据分析系统电性连接，所述数据分析系统适于接收所述跟踪机构的位置信息。

有益效果：通过设置跟踪机构对扫描机构进行跟踪，便于准确的获取扫描机构的位置信息，进一步提高测量结果的准确性。

在一种可选的实施方式中，所述跟踪机构包括跟踪驱动结构和跟踪主体，所述跟踪驱动结构设置于所述机架上，所述跟踪驱动结构适于驱动所述跟踪主体移动。

有益效果：通过设置跟踪驱动结构，对跟踪主体的位置进行调节，保证跟踪主体能够实时对扫描机构进行跟踪。

在一种可选的实施方式中，所述跟踪驱动结构包括直线模组和旋转驱动部，所述跟踪机构还包括安装座，所述直线模组适于驱动所述安装座沿横向移动，所述旋转驱动部设置于所述安装座上，所述旋转驱动部与所述跟踪主体传动连接。

有益效果：通过设置直线模组，能够对跟踪主体在横向上的直线位置进行调节，通过设置旋转驱动部，能够驱动跟踪主体沿竖直方向进行旋转，跟踪主体的位置调整灵活。

在一种可选的实施方式中，所述跟踪机构还包括安装轴，所述安装轴的一端与所述旋转驱动部的驱动端连接，所述安装轴的另一端与所述跟踪主体可转动连接。

有益效果：通过将跟踪主体可转动地设置于安装轴上，能够对跟踪主体的俯仰位置进行调节，进一步提高了跟踪主体位置的灵活性。

在一种可选的实施方式中，所述跟踪机构还包括标记点位，所述标记点位设置有若干个，所述标记点位设置于所述机架和/或所述绕线机构上，若干个所述标记点位设置于所述跟踪主体的视野范围之内。

在一种可选的实施方式中，所述扫描机构包括扫描驱动结构和扫描主体，所述扫描驱动结构设置于所述机架上，所述扫描驱动结构适于驱动所述扫描主体移动。

有益效果：通过设置扫描驱动结构，对扫描主体的位置进行调节，使扫描主体能够覆盖变压器的绕线位置，从而获得变压器绕线过程的模型数据。

在一种可选的实施方式中，所述扫描驱动结构包括第一驱动部、第二驱动部、驱动齿轮和齿条，所述扫描机构还包括移动座，所述第一驱动部与所述移动座连接，所述扫描主体设置于所述第一驱动部的驱动端；所述第二驱动部设置于所述移动座上，所述驱动齿轮与所述第二驱动部的驱动端连接，所述驱动齿轮与所述齿条啮合设置，所述齿条设置于所述机架上且沿横向延伸设置，所述移动座沿横向可滑动地设置于所述机架上。

有益效果：通过设置第二驱动部、驱动齿轮和齿条，能够对扫描主体在横向上的直线位置进行调节，通过设置第一驱动部，能够对扫描主体的空间姿态进一步调节，从而使扫描主体的位置调整灵活。

在一种可选的实施方式中，所述第一驱动部包括六轴机器人。

有益效果：利用六轴机器人对扫描主体的空间姿态进行调节，扫描主体的空间姿态调节灵活性高，并且调节精度高。

在一种可选的实施方式中，所述变压器线圈绕线及检测装置还包括视觉定位结构，所述视觉定位结构与所述扫描机构连接，所述视觉定位结构对应所述绕线机构设置。

有益效果：通过设置视觉定位结构，在开始绕线前对变压器的位置进行初步定位，保证扫描机构扫描位置的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的变压器线圈绕线及检测装置的一个角度的整体结构示意图；

图2为图1所示的变压器线圈绕线及检测装置的主视图；

图3为本实用新型实施例的变压器线圈绕线及检测装置的另一个角度的整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例的变压器线圈绕线及检测装置的再一个角度的整体结构示意图；

图5为本实用新型实施例的跟踪机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的第二驱动部、齿条和移动座的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的第一驱动部、扫描主体和视觉定位结构的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的变压器线圈绕线及检测装置的使用流程图。

附图标记说明：

1、机架；2、绕线机构；3、扫描机构；301、扫描驱动结构；3011、第一驱动部；3012、第二驱动部；3013、齿条；302、扫描主体；303、移动座；4、数据分析系统；5、跟踪机构；501、跟踪驱动结构；5011、直线模组；5012、旋转驱动部；502、跟踪主体；503、安装座；504、安装轴；6、视觉定位结构；7、相机支架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1至图7，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，提供了一种变压器线圈绕线及检测装置，包括机架1、绕线机构2、扫描机构3和数据分析系统4。绕线机构2可转动地设置于机架1上，扫描机构3可移动地设置于机架1上，扫描机构3与绕线机构2对应设置。数据分析系统4与扫描机构3电性连接，数据分析系统4适于接收扫描机构3的扫描数据，并对扫描数据进行分析计算。

通过设置扫描机构3，能够在绕线机构2对变压器线圈绕线的过程中进行实时扫描，从而获得变压器的扫描数据，数据分析系统4对扫描数据进行分析计算，即可得出变压器在绕线过程中各种尺寸数据以及成品变压器的尺寸数据，实现变压器的全方位测量，并且测量结果准确性高。

在一个实施例中，如图1至图5所示，变压器线圈绕线及检测装置还包括跟踪机构5。跟踪机构5可移动地设置于机架1上，跟踪机构5与扫描机构3对应设置，跟踪机构5与扫描机构3同步移动，跟踪机构5与数据分析系统4电性连接，数据分析系统4适于接收跟踪机构5的位置信息。通过设置跟踪机构5对扫描机构3进行跟踪，便于准确的获取扫描机构3的位置信息，进一步提高测量结果的准确性。

值得说明的是，数据分析系统4对扫描机构3获得的扫描数据与跟踪机构5获取的位置信息进行结合分析，即可得出变压器准确的模型数据，从而可以计算得出变压器的各种尺寸数据。

在一个实施例中，如图1至图5所示，跟踪机构5包括跟踪驱动结构501和跟踪主体502。跟踪驱动结构501设置于机架1上，跟踪驱动结构501适于驱动跟踪主体502移动。通过设置跟踪驱动结构501，对跟踪主体502的位置进行调节，保证跟踪主体502能够实时对扫描机构3进行跟踪。

在一个实施例中，跟踪主体502为光学跟踪器。

在一个实施例中，如图5所示，跟踪驱动结构501包括直线模组5011和旋转驱动部5012，跟踪机构5还包括安装座503，直线模组5011适于驱动安装座503沿横向移动，旋转驱动部5012设置于安装座503上，旋转驱动部5012与跟踪主体502传动连接。通过设置直线模组5011，能够对跟踪主体502在横向上的直线位置进行调节，通过设置旋转驱动部5012，能够驱动跟踪主体502沿竖直方向进行旋转，跟踪主体502的位置调整灵活。

值得说明的是，请参阅图2，横向即为变压器的轴向。

在一个实施例中，旋转驱动部5012为电机，可以使跟踪主体502绕竖向进行360°精确旋转。

在一个实施例中，如图5所示，跟踪机构5还包括安装轴504，安装轴504的一端与旋转驱动部5012的驱动端连接，安装轴504的另一端与跟踪主体502可转动连接。通过将跟踪主体502可转动地设置于安装轴504上，能够对跟踪主体502的俯仰位置进行调节，进一步提高了跟踪主体502位置的灵活性。

值得说明的是，安装轴504与跟踪主体502之间通过转轴可转动连接，并当安装轴504与跟踪主体502之间的角度调节完成后，通过紧固螺栓固定安装轴504与跟踪主体502的相对位置。

需要说明的是，通过对跟踪主体502进行横向位置调节、旋转调节以及俯仰调节，保证跟踪主体502能够实时获取扫描主体302的准确空间位置，进而可以获得变压器的准确三维信息。

需要进一步说明的是，变压器绕线过程中，需要将变压器旋转180°(请参阅图2，将图2中变压器的左端旋转至朝右，变压器的右端则朝左)，因此，通过对跟踪主体502进行横向位置调节、旋转调节以及俯仰调节，保证跟踪主体502能够与扫描机构3进行对应。

在一个实施例中，跟踪机构5还包括标记点位，标记点位设置有若干个，标记点位设置于机架1和/或绕线机构2上，若干个标记点位设置于跟踪主体502的视野范围之内。

值得说明的是，标记点位的数量不少于八个。

在一个实施例中，标记点位通过磁吸结构吸附于机架1和/或绕线机构2上。

值得说明的是，标记点位也可以设置于变压器底板上。在将变压器上料至绕线机构2上后，再将标记点位进行吸附设置，避免变压器旋转时的上下跳动或者是变压器自重导致的转轴弯曲变形而导致的测量误差。

在一个实施例中，如图1至图4以及图6所示，扫描机构3包括扫描驱动结构301和扫描主体302，扫描驱动结构301设置于机架1上，扫描驱动结构301适于驱动扫描主体302移动。通过设置扫描驱动结构301，对扫描主体302的位置进行调节，使扫描主体302能够覆盖变压器的绕线位置，从而获得变压器绕线过程的模型数据。

在一个实施例中，扫描主体302为3D扫描仪。

在一个实施例中，如图6和图7所示，扫描驱动结构301包括第一驱动部3011、第二驱动部3012、驱动齿轮和齿条3013，扫描机构3还包括移动座303。第一驱动部3011与移动座303连接，扫描主体302设置于第一驱动部3011的驱动端。第二驱动部3012设置于移动座303上，驱动齿轮与第二驱动部3012的驱动端连接，驱动齿轮与齿条3013啮合设置，齿条3013设置于机架1上且沿横向延伸设置，移动座303沿横向可滑动地设置于机架1上。

通过设置第二驱动部3012、驱动齿轮和齿条3013，能够对扫描主体302在横向上的直线位置进行调节，通过设置第一驱动部3011，能够对扫描主体302的空间姿态进一步调节，从而使扫描主体302的位置调整灵活。

在一个实施例中，第一驱动部3011包括六轴机器人。

值得说明的是，通过第二驱动部3012驱动驱动齿轮转动，从而使驱动齿轮沿齿条3013移动，进而带动移动座303、第一驱动部3011和扫描主体302沿机架1滑动，以调节扫描主体302在横向上的位置；并且，利用六轴机器人对扫描主体302的空间姿态进行调节，扫描主体302的空间姿态调节灵活性高，并且调节精度高。

需要进一步说明的是，不同规格的变压器均能够包括在扫描主体302的可达区域内。

在一个实施例中，第二驱动部3012为伺服减速电机。

在一个实施例中，如图7所示，变压器线圈绕线及检测装置还包括视觉定位结构6，视觉定位结构6与扫描机构3连接，视觉定位结构6对应绕线机构2设置。通过设置视觉定位结构6，在开始绕线前对变压器的位置进行初步定位，保证扫描机构3扫描位置的准确性。

需要说明的是，不同的变压器在绕线前安装于绕线机构2上的初始位置会存在差异，因此，在开始绕线与检测前，通过视觉定位结构6进行位置检测，并且将检测结果传输至数据分析系统4，数据分析系统4对该检测结果进行分析处理，并对扫描机构3的扫描位置进行调节，从而使变压器始终在扫描主体302的视野内，进而对变压器进行全覆盖扫描以获得变压器的三维模型数据，实现尺寸测量。

在一个实施例中，视觉定位结构6为3D定位相机。

值得说明的是，3D定位相机通过相机支架7安装于六轴机器人上，也即六轴机器人的末端搭载有3D扫描仪和3D定位相机。

在一个实施例中，数据分析系统4主要由电控柜、PLC、触摸屏、伺服系统、工控机及显示器等组成，并且具备与产线PLC、相机、扫描仪以及机器人之间的通讯功能。

在使用本实施例的变压器线圈绕线及检测装置时，请参阅图8，首先，六轴机器人携带3D定位相机在安全空间位置对变压器进行拍照获得变压器的位置信息，并将位置信息传输至数据分析系统4，数据分析系统4根据位置信息控制六轴机器人和第二驱动部3012对3D扫描仪的位置进行调节，使3D扫描仪的视野覆盖变压器；然后，绕线机构2进行变压器绕线作业，3D扫描仪对变压器进行实时扫描，光学跟踪器实时跟踪3D扫描仪位置；最后，3D扫描仪将扫描数据传输至数据分析系统4，光学跟踪器将位置信息传输至数据分析系统4，数据分析系统4将扫描数据和位置信息结合分析获得变压器三维模型，并计算出尺寸数据。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

绕线机构(2)，可转动地设置于所述机架(1)上；

扫描机构(3)，可移动地设置于所述机架(1)上，所述扫描机构(3)与所述绕线机构(2)对应设置；

数据分析系统(4)，与所述扫描机构(3)电性连接，所述数据分析系统(4)适于接收所述扫描机构(3)的扫描数据，并对所述扫描数据进行分析计算。

2.根据权利要求1所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述变压器线圈绕线及检测装置还包括跟踪机构(5)，所述跟踪机构(5)可移动地设置于所述机架(1)上，所述跟踪机构(5)与所述扫描机构(3)对应设置，所述跟踪机构(5)与所述扫描机构(3)同步移动，所述跟踪机构(5)与所述数据分析系统(4)电性连接，所述数据分析系统(4)适于接收所述跟踪机构(5)的位置信息。

3.根据权利要求2所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述跟踪机构(5)包括跟踪驱动结构(501)和跟踪主体(502)，所述跟踪驱动结构(501)设置于所述机架(1)上，所述跟踪驱动结构(501)适于驱动所述跟踪主体(502)移动。

4.根据权利要求3所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述跟踪驱动结构(501)包括直线模组(5011)和旋转驱动部(5012)，所述跟踪机构(5)还包括安装座(503)，所述直线模组(5011)适于驱动所述安装座(503)沿横向移动，所述旋转驱动部(5012)设置于所述安装座(503)上，所述旋转驱动部(5012)与所述跟踪主体(502)传动连接。

5.根据权利要求4所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述跟踪机构(5)还包括安装轴(504)，所述安装轴(504)的一端与所述旋转驱动部(5012)的驱动端连接，所述安装轴(504)的另一端与所述跟踪主体(502)可转动连接。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述跟踪机构(5)还包括标记点位，所述标记点位设置有若干个，所述标记点位设置于所述机架(1)和/或所述绕线机构(2)上，若干个所述标记点位设置于所述跟踪主体(502)的视野范围之内。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述扫描机构(3)包括扫描驱动结构(301)和扫描主体(302)，所述扫描驱动结构(301)设置于所述机架(1)上，所述扫描驱动结构(301)适于驱动所述扫描主体(302)移动。

8.根据权利要求7所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述扫描驱动结构(301)包括第一驱动部(3011)、第二驱动部(3012)、驱动齿轮和齿条(3013)，所述扫描机构(3)还包括移动座(303)，所述第一驱动部(3011)与所述移动座(303)连接，所述扫描主体(302)设置于所述第一驱动部(3011)的驱动端；所述第二驱动部(3012)设置于所述移动座(303)上，所述驱动齿轮与所述第二驱动部(3012)的驱动端连接，所述驱动齿轮与所述齿条(3013)啮合设置，所述齿条(3013)设置于所述机架(1)上且沿横向延伸设置，所述移动座(303)沿横向可滑动地设置于所述机架(1)上。

9.根据权利要求8所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述第一驱动部(3011)包括六轴机器人。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器线圈绕线及检测装置，其特征在于，所述变压器线圈绕线及检测装置还包括视觉定位结构(6)，所述视觉定位结构(6)与所述扫描机构(3)连接，所述视觉定位结构(6)对应所述绕线机构(2)设置。