变压器骨架的自动化绕线生产设备与工作方法
阅读说明：本技术 变压器骨架的自动化绕线生产设备与工作方法 (Automatic winding production equipment and working method of transformer framework ) 是由 陆林娣 于 2021-06-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种本发明的变压器骨架的自动化绕线生产设备,包括水平的环体的外周通过若干滚轮支架分别转动设置有若干滚轮,且若干滚轮在环体的外周呈圆周阵列分布；本发明的结构简单,本发明的结构简单,在本装置的机械结构的基础上只要呈周期性的运行”步骤二”至“步骤五”的步骤就能使变压器骨架上卷绕预定圈数的漆包线。(The invention discloses automatic winding production equipment of a transformer framework, which comprises a plurality of rollers, wherein the periphery of a horizontal ring body is respectively and rotatably provided with a plurality of rollers through a plurality of roller supports, and the rollers are distributed on the periphery of the ring body in a circumferential array; the device has a simple structure, and enameled wires with preset turns can be wound on the transformer framework only by periodically operating the steps from step two to step five on the basis of the mechanical structure of the device.)
技术领域
本发明属于变压器生产领域。
背景技术
变压器绕线机是用来绕制变压器线圈的专用设备，传统的绕线方式是环绕式绕线过程，在现有的变压器的绕线装置在机械结构上均比较复杂，需要手工干预的工序比较多，不利于实现自动化绕线的要求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能自动化绕线的变压器骨架的自动化绕线生产设备与工作方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的变压器骨架的自动化绕线生产设备，包括水平的环体的外周通过若干滚轮支架分别转动设置有若干滚轮，且若干滚轮在环体的外周呈圆周阵列分布；
所述环体的前后侧对称设置的第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座；所述第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座的圆弧圆心均与所述环体的圆心重合；所述第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座的弧体内侧均沿自身弧形路径设置有弧形滚槽，各弧形滚槽内至少卡入有三个滚轮，且卡入弧形滚槽的滚轮均与所述弧形滚槽的槽底滚动配合；所述环体的围合范围内设置有变压器骨架工装机构，所述变压器骨架工装机构上能安装变压器骨架，且所述变压器骨架工装机构能带动所安装的变压器骨架上下位移；漆包线能在所述环体的来回转动下卷绕在变压器骨架上。
进一步的，所述第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座的弧体结构的圆心角均小于180°。
进一步的，还包括设备底座，所述设备底座上固定有支架，第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座的下侧均通过固定柱固定在所述支架上。
进一步的，所述变压器骨架工装机构包括固定在支架上的滑轨座，所述滑轨座上固定安装有竖向的升降滑轨，所述升降滑轨上设置有升降滑块，所述升降滑块，能沿升降滑轨上下升降；所述升降滑块靠近第一弧形滚槽座的一侧固定设置有截面轮廓与变压器骨架的套口轮廓一致的横向套柱，所述变压器骨架的套口套在所述横向套柱外；所述横向套柱的内部设置有竖向的推顶器，所述推顶器的推顶头的伸出能顶压到所述变压器骨架的套口内部，从而使变压器骨架与变压器骨架之间不能发生沿轴线方向的滑动。
进一步的，所述横向套柱的端部设置有线头夹持器；所述横向套柱的端部设置有线头夹持器；所述变压器骨架的侧板上镂空设置漆包线穿过口。
进一步的，各所述滚轮的外缘均设置有环槽；
将环体前方的两个相邻的滚轮分别记为A滚轮和B滚轮；所述环体上一体化连接有沿径向方向延伸的漆包线穿过筒，所述漆包线穿过筒在A滚轮与B滚轮之间；且所述漆包线穿过筒内为沿轴线方向贯通的第一漆包线穿过通道，所述第一漆包线穿过通道的轴线与所述B滚轮上的环槽相切；所述漆包线穿过筒的两侧还平行设置有一对伸缩器，所述伸缩器的机壳尾端固定在所述环体内侧；一对所述伸缩器的伸缩杆末端固定连接有轴承套座，所述轴承套座上一体化连接有轴承套，所述轴承套与所述漆包线穿过筒同轴心，所述轴承套内为第二漆包线穿过通道；所述轴承套外通过轴承转动设置有滑轮姿态调整环；所述滑轮姿态调整环上通过滑轮支架转动设置有滑轮，所述滑轮的滑轮轴轴线与所述第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道的轴线垂直，且所述滑轮与所述第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道的轴线相切；所述滑轮在所述变压器骨架的正上方；
所述设备底座上固定安装有竖向的扭矩输出电机，所述扭矩输出电机的扭矩输出轴上同轴心连接有储线盘，储线盘上卷绕储存有用于变压器绕线的漆包线卷；从漆包线卷所引出的漆包线沿长度方向依次为第一段直线漆包线、第二段弯曲漆包线、第三段直线漆包线和第四段直线漆包线，且第四段直线漆包线的末端为线头；所述第二段弯曲漆包线分别跨过B滚轮右侧的若干滚轮的环槽，所述第三段直线漆包线同轴心穿过所述第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道，所述第四段直线漆包线的末端在变压器骨架上至少卷绕半圈后穿过所述漆包线穿过口，且线头夹持器将第四段直线漆包线的线头夹住；所述第二段弯曲漆包线与第三段直线漆包线的连接处跨过所述B滚轮上的环槽，所述第三段直线漆包线与第四段直线漆包线的连接处跨过所述滑轮；
还包括漆包线穿过盘，所述漆包线穿过盘上镂空设置有漆包线穿过孔，绷直的所述第四段直线漆包线穿过所述漆包线穿过盘上的漆包线穿过孔，所述漆包线穿过盘通过力臂与所述滑轮姿态调整环固定连接；
所述设备底座上通过电机支架固定安装有竖向的刹车式电机，所述刹车式电机的输出轴上同轴心连接有卷绳轮，所述卷绳轮上卷绕有尼龙绳，从卷绳轮引出的尼龙绳沿长度方向依次为第一段直线尼龙线、第二段弯曲尼龙线和第三段直线尼龙线；所述第二段弯曲尼龙线分别跨过A滚轮左侧的若干滚轮的环槽，所述第三段直线尼龙线的末端固定连接在A滚轮与B滚轮之间的环体外壁；所述第二段弯曲尼龙线与第三段直线尼龙线的连接处跨过所述A滚轮的环槽。
进一步的，所述推顶器的推顶头末端为橡胶防滑材质。
进一步的，变压器骨架的自动化绕线生产设备的工作方法，包括如下步骤：
初始状态的设置：
控制扭矩输出电机，使扭矩输出电机对储线盘形成一个稳定的扭矩，使储线盘的漆包线卷对所引出的漆包线产生一个稳定的回拉的力，从而使第一段直线漆包线、第二段弯曲漆包线、第三段直线漆包线和第四段直线漆包线均为持续绷紧的状态；与此同时，根据受力分析，绷紧的第二段弯曲漆包线会环体形成一个持续的逆时针方向的扭矩，从而使环体有做逆时针旋转的趋势；与此同时，控制刹车式电机为刹车状态，这时第一段直线尼龙线、第二段弯曲尼龙线和第三段直线尼龙线均为绷紧状态，这时绷紧的第二段弯曲尼龙线对环体形成一个顺时针方向的扭矩，进而使这时的环体为静置状态；
在初始状态下，滑轮在变压器骨架的正上方；设刹车式电机能做“A步骤”和“B步骤”；
“A步骤”为：控制刹车式电机，使卷绳轮强制卷绕第一段直线尼龙线一段距离，从而减小第二段弯曲尼龙线长度，使环体顺时针回转，从而使滑轮跟随环体向左运动到变压器骨架的左侧；
“B步骤”为：控制刹车式电机，使卷绳轮将所卷绕尼龙线放出一段，由于使储线盘的漆包线卷对所引出的漆包线始终产生一个稳定的回拉的力，绷紧的第二段弯曲漆包线会对环体形成一个持续的逆时针方向的扭矩，进而使环体逆时针回转，增加第二段弯曲尼龙线长度，并且仍然保持第一段直线尼龙线、第二段弯曲尼龙线和第三段直线尼龙线的绷紧状态，进而使滑轮跟随环体向右运动到变压器骨架的右侧；
在变压器骨架上卷绕漆包线包括如下步骤：
步骤一，执行“A步骤”，使滑轮跟随环体向左运动到变压器骨架的左上方；
步骤二，升降滑块向上位移，从而带动变压器骨架向上位移，直至变压器骨架运动到高于滑轮，这时滑轮在变压器骨架的左下方；
步骤三，执行“B步骤”使滑轮跟随环体向右运动到变压器骨架的右下方；
步骤四，升降滑块向下位移，从而带动变压器骨架向下位移，直至变压器骨架运动到低于滑轮，这时滑轮在变压器骨架的右上方；
步骤五、执行“A步骤”，使滑轮跟随环体向左运动到变压器骨架的左上方；
“步骤一”至“步骤五”的过程中，第四段直线漆包线始终为绷紧状态，而绷紧的第四段直线漆包线是穿过漆包线穿过盘上的漆包线穿过孔的，从而使漆包线穿过盘的位置会随第四段直线漆包线的位置和倾角的变化而变化，漆包线穿过盘的位置变化会通过力臂以扭矩的形式传递给滑轮姿态调整环，从而使滑轮姿态调整环沿轴线发生旋转，进而使滑轮随滑轮姿态调整环沿第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道的轴线回转，从而实现实时调整滑轮姿态的作用，根据滑轮、第四段直线漆包线以及力臂的几何关系可知，绷紧的第四段直线漆包线始终与时刻做姿态变化的滑轮处于相切的状态，进而保证了第四段直线漆包线不会脱离滑轮；
“步骤二”至“步骤五”的过程连续做完会使第四段直线漆包线刚好在变压器骨架上卷绕了一圈；与此同时在”步骤二”至“步骤五”的过程中还实时控制伸缩器的伸缩杆，使滑轮还做沿第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道的轴线方向的水平运动，从而使第四段直线漆包线是以螺旋的方式卷绕在变压器骨架上的；
呈周期性的运行”步骤二”至“步骤五”，使变压器骨架上卷绕预定圈数的漆包线；最后控制推顶器的推顶头缩回，最后将已经卷绕完成的变压器骨架从横向套柱拆卸即可。
有益效果：本发明的结构简单，本发明的结构简单，在本装置的机械结构的基础上只要呈周期性的运行”步骤二”至“步骤五”的步骤就能使变压器骨架上卷绕预定圈数的漆包线；”步骤一”至“步骤五”的过程中，第四段直线漆包线始终为绷紧状态，而绷紧的第四段直线漆包线是穿过漆包线穿过盘上的漆包线穿过孔的，从而使漆包线穿过盘的位置会随第四段直线漆包线的位置和倾角的变化而变化，漆包线穿过盘的位置变化会通过力臂以扭矩的形式传递给滑轮姿态调整环，从而使滑轮姿态调整环沿轴线发生旋转，进而使滑轮随滑轮姿态调整环沿第一漆包线穿过通道和第二漆包线穿过通道的轴线回转，从而实现实时调整滑轮姿态的作用，根据滑轮、第四段直线漆包线以及力臂的几何关系可知，绷紧的第四段直线漆包线始终与时刻做姿态变化的滑轮处于相切的状态，进而保证了第四段直线漆包线不会脱离滑轮。
附图说明
附图1为本装置的整体结构俯视图；
附图2为附图1的局部放大示意图；
附图3为本装置的立体结构示意图；
附图4为第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座拆卸后的示意图；
附图5为附图4的基础上隐去了第一弧形滚槽座和第二弧形滚槽座的结构示意图附图6为附图5的第一剖视图；
附图7为附图5的第二剖视图；
附图8为附图6的局部放大示意图；
附图9为附图8的第二视角示意图；
附图10为变压器骨架安装在横向套柱上的结构剖视图；
附图11为附图10的拆卸爆炸结构示意图；
附图12为“步骤一”结束时的结构示意图；
附图13为“步骤二”结束时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至13所示的变压器骨架的自动化绕线生产设备，包括水平的环体15的外周通过若干滚轮支架27分别转动设置有若干滚轮25，且若干滚轮25在环体15的外周呈圆周阵列分布；
环体15的前后侧对称设置的第一弧形滚槽座29和第二弧形滚槽座28；第一弧形滚槽座29和第二弧形滚槽座28的圆弧圆心均与环体15的圆心重合；第一弧形滚槽座29和第二弧形滚槽座28的弧体内侧均沿自身弧形路径设置有弧形滚槽31，各弧形滚槽31内至少卡入有三个滚轮25，且卡入弧形滚槽31的滚轮25均与弧形滚槽31的槽底滚动配合；环体15的围合范围内设置有变压器骨架工装机构，变压器骨架工装机构上能安装变压器骨架21，且变压器骨架工装机构能带动所安装的变压器骨架21上下位移；漆包线能在环体15的来回转动下卷绕在变压器骨架21上。
第一弧形滚槽座29和第二弧形滚槽座28的弧体结构的圆心角均小于180°。
还包括设备底座8，设备底座8上固定有支架11，第一弧形滚槽座29和第二弧形滚槽座28的下侧均通过固定柱10固定在支架11上。
变压器骨架工装机构包括固定在支架11上的滑轨座9，滑轨座9上固定安装有竖向的升降滑轨32，升降滑轨32上设置有升降滑块34，升降滑块34，能沿升降滑轨32上下升降；升降滑块34靠近第一弧形滚槽座29的一侧固定设置有截面轮廓与变压器骨架21的套口22轮廓一致的横向套柱26，变压器骨架21的套口22套在横向套柱26外；横向套柱26的内部设置有竖向的推顶器36，推顶器36的推顶头37的伸出能顶压到变压器骨架21的套口22内部，从而使变压器骨架21与变压器骨架21之间不能发生沿轴线方向的滑动。
横向套柱26的端部设置有线头夹持器35；横向套柱26的端部设置有线头夹持器35；变压器骨架21的侧板23上镂空设置漆包线穿过口24。
各滚轮25的外缘均设置有环槽0；
将环体15前方的两个相邻的滚轮25分别记为A滚轮25.1和B滚轮25.2；环体15上一体化连接有沿径向方向延伸的漆包线穿过筒38，漆包线穿过筒38在A滚轮25.1与B滚轮25.2之间；且漆包线穿过筒38内为沿轴线方向贯通的第一漆包线穿过通道39，第一漆包线穿过通道39的轴线与B滚轮25.2上的环槽0相切；漆包线穿过筒38的两侧还平行设置有一对伸缩器51，伸缩器51的机壳尾端固定在环体15内侧；一对伸缩器51的伸缩杆52末端固定连接有轴承套座45，轴承套座45上一体化连接有轴承套40，轴承套40与漆包线穿过筒38同轴心，轴承套40内为第二漆包线穿过通道41；轴承套40外通过轴承43转动设置有滑轮姿态调整环44；滑轮姿态调整环44上通过滑轮支架49转动设置有滑轮47，滑轮47的滑轮轴48轴线与第一漆包线穿过通道39和第二漆包线穿过通道41的轴线垂直，且滑轮47与第一漆包线穿过通道39和第二漆包线穿过通道41的轴线相切；滑轮47在变压器骨架21的正上方；
设备底座8上固定安装有竖向的扭矩输出电机4，扭矩输出电机4的扭矩输出轴上同轴心连接有储线盘1，储线盘1上卷绕储存有用于变压器绕线的漆包线卷3；从漆包线卷3所引出的漆包线沿长度方向依次为第一段直线漆包线16、第二段弯曲漆包线17、第三段直线漆包线18和第四段直线漆包线19，且第四段直线漆包线19的末端为线头20；第二段弯曲漆包线17分别跨过B滚轮25.2右侧的若干滚轮25的环槽0，第三段直线漆包线18同轴心穿过第一漆包线穿过通道39和第二漆包线穿过通道41，第四段直线漆包线19的末端在变压器骨架21上至少卷绕半圈后穿过漆包线穿过口24，且线头夹持器35将第四段直线漆包线19的线头20夹住；第二段弯曲漆包线17与第三段直线漆包线18的连接处跨过B滚轮25.2上的环槽0，第三段直线漆包线18与第四段直线漆包线19的连接处跨过滑轮47；
还包括漆包线穿过盘42，漆包线穿过盘42上镂空设置有漆包线穿过孔46，绷直的第四段直线漆包线19穿过漆包线穿过盘42上的漆包线穿过孔46，漆包线穿过盘42通过力臂50与滑轮姿态调整环44固定连接；
设备底座8上通过电机支架2固定安装有竖向的刹车式电机5，刹车式电机5的输出轴6上同轴心连接有卷绳轮7，卷绳轮7上卷绕有尼龙绳，从卷绳轮7引出的尼龙绳沿长度方向依次为第一段直线尼龙线12、第二段弯曲尼龙线13和第三段直线尼龙线14；第二段弯曲尼龙线13分别跨过A滚轮25.1左侧的若干滚轮25的环槽0，第三段直线尼龙线14的末端固定连接在A滚轮25.1与B滚轮25.2之间的环体15外壁；第二段弯曲尼龙线13与第三段直线尼龙线14的连接处跨过A滚轮25.1的环槽0。
推顶器36的推顶头37末端为橡胶防滑材质。
变压器骨架的自动化绕线生产设备的工作方法，包括如下步骤：
初始状态的设置：
控制扭矩输出电机4，使扭矩输出电机4对储线盘1形成一个稳定的扭矩，使储线盘1的漆包线卷3对所引出的漆包线产生一个稳定的回拉的力，从而使第一段直线漆包线16、第二段弯曲漆包线17、第三段直线漆包线18和第四段直线漆包线19均为持续绷紧的状态；与此同时，根据受力分析，绷紧的第二段弯曲漆包线17会环体15形成一个持续的逆时针方向的扭矩，从而使环体15有做逆时针旋转的趋势；与此同时，控制刹车式电机5为刹车状态，这时第一段直线尼龙线12、第二段弯曲尼龙线13和第三段直线尼龙线14均为绷紧状态，这时绷紧的第二段弯曲尼龙线13对环体15形成一个顺时针方向的扭矩，进而使这时的环体15为静置状态；
在初始状态下，滑轮47在变压器骨架21的正上方；设刹车式电机5能做“A步骤”和“B步骤”；
“A步骤”为：控制刹车式电机5，使卷绳轮7强制卷绕第一段直线尼龙线12一段距离，从而减小第二段弯曲尼龙线13长度，使环体15顺时针回转，从而使滑轮47跟随环体15向左运动到变压器骨架21的左侧；
“B步骤”为：控制刹车式电机5，使卷绳轮7将所卷绕尼龙线放出一段，由于使储线盘1的漆包线卷3对所引出的漆包线始终产生一个稳定的回拉的力，绷紧的第二段弯曲漆包线17会对环体15形成一个持续的逆时针方向的扭矩，进而使环体15逆时针回转，增加第二段弯曲尼龙线13长度，并且仍然保持第一段直线尼龙线12、第二段弯曲尼龙线13和第三段直线尼龙线14的绷紧状态，进而使滑轮47跟随环体15向右运动到变压器骨架21的右侧；
在变压器骨架21上卷绕漆包线包括如下步骤：
步骤一，执行“A步骤”，使滑轮47跟随环体15向左运动到变压器骨架21的左上方；
步骤二，升降滑块34向上位移，从而带动变压器骨架21向上位移，直至变压器骨架21运动到高于滑轮47，这时滑轮47在变压器骨架21的左下方；
步骤三，执行“B步骤”使滑轮47跟随环体15向右运动到变压器骨架21的右下方；
步骤四，升降滑块34向下位移，从而带动变压器骨架21向下位移，直至变压器骨架21运动到低于滑轮47，这时滑轮47在变压器骨架21的右上方；
步骤五、执行“A步骤”，使滑轮47跟随环体15向左运动到变压器骨架21的左上方；
“步骤一”至“步骤五”的过程中，第四段直线漆包线19始终为绷紧状态，而绷紧的第四段直线漆包线19是穿过漆包线穿过盘42上的漆包线穿过孔46的，从而使漆包线穿过盘42的位置会随第四段直线漆包线19的位置和倾角的变化而变化，漆包线穿过盘42的位置变化会通过力臂50以扭矩的形式传递给滑轮姿态调整环44，从而使滑轮姿态调整环44沿轴线发生旋转，进而使滑轮47随滑轮姿态调整环44沿第一漆包线穿过通道39和第二漆包线穿过通道41的轴线回转，从而实现实时调整滑轮47姿态的作用，根据滑轮47、第四段直线漆包线19以及力臂50的几何关系可知，绷紧的第四段直线漆包线19始终与时刻做姿态变化的滑轮47处于相切的状态，进而保证了第四段直线漆包线19不会脱离滑轮47；
“步骤二”至“步骤五”的过程连续做完会使第四段直线漆包线19刚好在变压器骨架21上卷绕了一圈；与此同时在”步骤二”至“步骤五”的过程中还实时控制伸缩器51的伸缩杆52，使滑轮47还做沿第一漆包线穿过通道39和第二漆包线穿过通道41的轴线方向的水平运动，从而使第四段直线漆包线19是以螺旋的方式卷绕在变压器骨架21上的；
呈周期性的运行”步骤二”至“步骤五”，使变压器骨架21上卷绕预定圈数的漆包线；最后控制推顶器36的推顶头37缩回，最后将已经卷绕完成的变压器骨架21从横向套柱26拆卸即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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