TWI283875B - Semi-automatic system for the manufacture of large electrical induction coils - Google Patents

Description

1283875 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種製造用於發動機及變壓器之線圈，特別是一 種製造用於大型設備且特別是用於使用高電壓之系統的線圈。 【先前技術】 製造用於大型電設備之感應線圈具有諸多困難，而其困難點 絲自於所使狀材料及其尺寸二者，即意謂著基本上必須由手 •工來完成構造及組裝製程。 線圈之形狀必舰-開織建立起來，且魏必須被調整使 付八/、有正確數里之匝（tunj)數，而在每一層中具有正確數量之 、 匝數才可滿足其將裝配之設備所需求之特徵。 ， 由於_上通常具有極大之張力，所以龍歪曲時亦會導致 線圈之扭曲。同樣地，每—E(turn)之位置需要使用手工具、挺 馨棒、楔形物等來調整，即意謂著此過程係完全手工的。 目則還未有與本發明提^之系統類似的已知系統，本發明提 出之系統藉由在此種類型之繞線中替代最費力之手工技術，能夠 餘佈置線圈及調整每之製程，其中此類型之繞線通常用於 高壓系統之大型設備中。 【發明内容】 本發明涉及-種用_造大型電感應線圈之半自動系統，其 包括-用於製造線圈之台桌，其中線圈係藉由—接合壓力頭 5 736- 1283875 (articulated pressure 在線圈中的每―阻上施加必須之 壓力，並藉由—緊供應之祕來協助。所有此等操作依 次藉由-軸程控系統來控制，其中對於待製造之線圈的數個特 徵需輸入相應之指令。 本發明明顯之實祕在於其顯著地改良#前之製造過程，由 於其免除了諸如觀圈作業之需求，而使得製造週期更短，因此 在所需要之線圈尺寸中獲得更高之精準度。 此外’此製程可用於罐及控制電纜之機械張力，而避免其 變得伸長或扭曲之風險，從而製造更好品質之線圈。 本發明揭露之用於製造大型電感應線圈之半自動系統，包括 一繞線台桌、—具錢壓力祕之接合壓力頭、-祕供應電纜 之自動電纜進㈣、待繞線之魏捲餘、以及—可健之面板。 繞線台桌包括-上方設置植個緩衝狀模獅板體而板 體根據待製造線圈之尺寸來調整。—旦完卫，台桌可藉由一組安 裝至台桌且由-液㈣統雜之條減將_麵。另外，將數 個手工夾緊工具定位於上以使線圈保持其成品尺寸。—旦進入此 步驟’自台桌舉起之線圈接著移轉到下—個製程―“裝飾線圈”， 則各層線圈被連接在一起從而使線圈保持其形狀，且線圈之結構 更加堅硬而可進行接續之處理動作。 系統Μ力頭被安裝在一固定至一垂直支標件之旋轉臂上，而 垂直支撐件被ϋ定至地面。在台桌上及之健的最後部分， 6 736- 1283875 與水平壓力輪）會協同工作以形成由 有兩組輪軸/輪（垂直壓力輪 電纜製成之線圈。 平&力輪（/、有垂直輪軸驗麵力輪）制於保證在繞 線製程中電規進入之正確長声 …、 長度％加堡力以保持此等線圈之矩形 形狀及圓角。製造水平壓力於 — 力歡㈣為―工程歸崎免損壞覆 蓋於銅電纔上之紙張，而紙 、、、氏張係用於在線圈之匝形成的每一層上 來隔離銅電纜。水平壓力於絲殿

_ 力似祕在魏上之程麟齡-液壓缸 1節’職壓缸藉轉端部崎接域射以及鼓支撐件， 錢接至-液壓油機構’崎壓油機構不管旋轉臂之位置為何皆 能夠保持均勻之壓力。 、，垂直壓力輪（具有水平輪軸之氣壓壓力輪）_以保持線圈 扁平，且其以一氣壓系統來調節其壓力。 #此二壓力輪組之侧使得壓力祕壓並形成每—&，此外， 當®於線圈内形成時會被記錄下來，以便在製造時藉由測量壓力 頭中的水平壓力輪之位置並與其應有之理論錢行比較而可得知 線圈之真實尺寸。於是，藉由遵循先前程控之目標標準，系統可 停止製程而賴作者树目上執行任何必狀玉作，或者僅通知 操作者其尺寸與理論值已產生驢。為了更接近此職值，操作 者可彳Τ止繞線製程以便手工插入填料進而達到最終理論尺寸。 自動電繞進料II為-組安裝在—軌道上之夾子系統，以便當 電鐵進入時，自動㈣麟器會跟隨機11_，此意謂著電鏡總 7 736- 1283875 是相對於壓力頭之水平壓力輪形成—切線。 控制系統包括-自動裝置，而自_置具有—觸摸屏界面以 及-手工控制面板，用以確保機器操作者的安全。自動裝 地控制祕之所有魏，包域線Μ之隨、推龍力頭= 構、旋轉臂之移動以及自動電纜進料器之定位。控⑽統可 由含有輪人_ 娜造之線_:#訊錢祕控制製_ 程之系統參數）之電腦而輸人文字文件，以及利龍域網路輪出 欲輸出之龍（關於製程之資訊）。輸_4所記錄的内容包含. 完工之線圈的真實尺寸 繞線時間 程控停止時間 用於繞線台桌之建立時間 警報 上述訊息可允許數個製程之間建立連接關係。 【實施方式】 由圖式可看出本發明之外表及其他特徵。 泣「圖！」表示用於製造大型電感應線圈之半自動系統的不同 邛件之布局圖。其具有一區域，发中 /、甲"又置有用來供應線圈之數個 不同電驅筒⑹。待繞線之電纜離開電·筒⑻奸著安裝 在-軌道⑺上之自動進料器⑸而引導之。/σ 、 電、纜以此-方式由自動電鐵進料器⑸朝向壓力頭⑵移 8 736- 1283875 動，即電纜相對於壓力頭（2)之水平壓力輪（11)形成一切線。 壓力頭（2)被安裝在一旋轉臂上，如圖所示其處於壓力頭（2) 工作位置及壓力頭歇息位置（4)。藉由旋轉臂在支撐件（3)上旋 •轉順力頭（2)可從-位置移向另一位置，以便使其端部自由地 在繞線台桌（1)上操作。 台桌（1)包括一上方設置有緩衝器及模型之板體，而板體可 根據待製造線圈之尺寸進行調整。一旦完工，藉由一組安裝至台 •桌（1)且由一液壓系統移動之條板（9)之方式，而使台桌（1) 能夠將線圈舉起。 整個系統藉由-控制單元⑻來控制，而控制單元⑻具 有以下數個參考度量·· 製程中線圈之匝數 繞線時間 程控停止時間 _ 用於繞線台桌（1)之建立時間，以及 警報。 在作業進展之時，壓力頭（2)的水平壓力輪（11)之真實位 置與線圈之理論位置進行比較，#差異需要手卫填料時則停止製 程。 、在圖2」中詳細顯示之壓力頭（2)係用於定位電纜之匝。 為兀成此工作’其具有垂直壓力輪（1〇)以調節高度並確保線圈 9 736- 1283875 之每一層為扁平的。垂直壓力輪（10)根據其各自之氣壓系統（12) 如何被程控來保持其壓力。為了確保進入線圈之電纜組在所有時 刻皆與垂直壓力輪（10)接觸，垂直壓力輪（10)係具有兩個與 之連接之輔助水平圓盤而用以與進入之電纜保持接觸。 壓力頭（2)具有一壓靠電纜之水平壓力輪（11)，使而電纜 在正前方之線圈層的頂部上形成匝，以便獲得線圈之精確形狀。 水平壓力輪（11)完成其工作所需之壓力係藉由一液壓缸（16) •來調節。 為有助於維持電纜之張力，以及其進入繞線製程之預先確定 之角度，其具有一在「圖3」中顯示之自動電纜進料器（5)。在圖 •中可看見一電纜（13)係藉由自動電纜進料器（5)之後輥接收且 ·-沿一夾子系統（14)通向引出輥（15)，以便自此處開始以此一方 式終止，而電纜（13)係相對壓力頭（2)之水平壓力輪（η)形 成一切線。 鲁 自動電纜》進料器（5)被安裝在一執道（7)上，其允許電境 (13)以需要其被繞線之方式而離開此自動電纜進料器（5)，如 前所提及。 對於熟悉此項技術者，為理解本發明之範圍及自其獲取之優 點，不為為此描述必須更加完整。此等材料、形狀、尺寸及部件 之布局可變化，只要此等變化不根本上改變本發明。此描述已經 使用之該等術語必須以一廣泛、非限制之意義來接受。

JO 736- 1283875 【圖式簡單說明】 為補充上方之描述，且基於協助更佳理解本發明特徵之目 、附加了 2頁圖式而用以表示結合至本發明之圖解性、非限制 性之平面圖，其表示如下： 圖卜繪示用於製造大型電感應線圈之半自動系統的布局及 部件之圖解。 圖2 ’繪示壓力頭之詳細結構示意圖。 ® 圖3，繪示自動電纜進料器操作之布局 【主要元件符號說明】 ° ° 1 ......台桌 2 ......壓力頭 3 ......支撐件 4 ......壓力頭歇息位置 5 ......自動電纜進料器 6 ......電纜捲筒 7 ......軌道 8 ......控制單元 9 ......條板 1〇......垂直壓力輪 11 ......水平壓力輪 12 ......氣壓系統 736- 1283875

13 ......電纜 14 ......夾子系統 15 ......引出輥 16 ......液壓缸 736- 12

Claims (1)

1283875 十、申請專利範圍： 1· 一種用於製造大型電感應線圈之半自動系統，其特徵在 於·該系統具有一安裝在一支撐件上之壓力頭，該壓力頭繞該 支撐件樞轉，且該壓力頭具有一組垂直壓力輪及一水平壓力 輪，該些壓力輪在待繞線之電纜上操作以便可完好地形成數個 匝，而不需涉及手工之操作。 2·如申請專利範圍第丨項所述之用於製造大型電感應線圈之 • 半自動系統，其中該系統更包括一安裝於一軌道之自動電纜進 料器，該自動電纜進料器之作用避免了在待繞線之該些電纜中 牵引張力，從而避免將該些電纜拉伸之危險。 3·如申請專利範圍第丨項所述之用於製造大型電感應線圈之 ， 半自動系統，其中該系統係由一控制單元來控制，該控制單元 之先則程控命令被傳輸至一氣壓系統及一液壓缸，該氣壓系統 及該液壓缸在該垂直壓力輪及該水平壓力輪上保持適當之壓 • 力，藉此而正確定位該線圈之該些匝，從而避免了壓線圈之製 程。 4·如申請專概圍第3項所述之用於製造姻城應線圈之 半自動系統，其中該控制單元中以預先程控命令之方式，提供 ,在形成該線圈之每一層中所設置之該線圈的形狀及匝數二者， 並以該壓力頭之該水平壓力輪之位置監督該系統，從而假如其 偏離期望之理論值，可視需要而使用填料來提供先前程控所設 13 736- 1283875 定之形狀。

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