矩形绞线放线装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种矩形绞线放线装置，包括绞线线盘以及放线架，该绞线线盘卧式设置在放线架上。本实用新型提供了一种可确保绞线绝缘层不易损坏以及可避免影响线圈的电气性能的矩形绞线放线装置。
【专利说明】矩形绞线放线装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电气领域，涉及一种绞线放线装置，尤其涉及一种矩形绞线放线
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【背景技术】
[0002]绕制线圈类产品时有时需要使用矩形绞线。矩形绞线属于多股导体组合绞制模压成型。一种矩形绞线的使用方式是在绕制线圈时要求矩形绞线的窄边接触胎模，绕制方式如图1以及图2所示。在使用该类型导线绕制线圈的过程中，矩形铝绞线不能翻转扭曲，否则造成绞线松动，导致绞线外形尺寸发生变化、影响线圈电气参数；矩形铝绞线不能承受外力重压，否则会造成多股导体间绝缘损坏、影响线圈绝缘强度。
[0003]目前通常使用的放线设备——通用式放线属垂直固定放线方式，如图3所示:
[0004]在绕制要求窄边接触胎模的线圈时，通用式放线设备的垂直放线方式存在如下问题:该放线设备无张力控制装置，升降方向不能随动，放线时导线通道存在弯曲夹角现象，容易造成绞线相互间摩擦、绝缘损坏，因线盘导线为垂直方向，绕线时要求导线为水平方向，因而导线需要换向，而换向时又容易造成矩形绞线多股线松动，导线尺寸变化，绕制后线圈表面不平整，绞线绝缘层易损坏且不易修复，工艺难控制、精度不好保证，严重影响线圈的电气性能和使用寿 命。而且操作员工的劳动强度较大，生产效率低。
实用新型内容
[0005]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可确保绞线绝缘层不易损坏以及可避免影响线圈的电气性能的矩形绞线放线装置。
[0006]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型提供了一种矩形绞线放线装置，包括绞线线盘以及放线架，其特殊之处在于:所述绞线线盘卧式设置在放线架上。
[0007]上述放线架包括放线架本体以及设置在放线架本体上的立柱；所述绞线线盘套装在立柱上。
[0008]上述矩形绞线放线装置还包括设置在绞线线盘上的放线控制系统。
[0009]上述放线控制系统包括人机交互机、可编程控制器、绞线线盘同步升降控制装置以及绞线恒张力控制装置；所述人机交互机通过可编程控制器分别与绞线线盘同步升降控制装置和绞线恒张力控制装置相连。
[0010]上述绞线线盘同步升降控制装置包括绞线线盘升降机构、升降传动电机以及升降变频驱动器；所述可编程控制器依次通过升降变频驱动器和升降传动电机接入升降机构。
[0011]上述升降机构是与立柱并行的一根或两根丝杠。
[0012]上述绞线恒张力控制装置包括恒张力控制变频驱动器、张力控制电机以及卷径检测机构；所述可编程控制器通过恒张力控制变频驱动器接入张力控制电机；所述张力控制电机带动绞线线盘旋转；所述卷径检测机构检测绞线线盘上绞线所形成的卷径信息，并将该信息反馈至可编程控制器。[0013]上述卷径检测机构包括气缸、第一齿轮、第二齿轮、位置传感器以及压制在绞线线盘上绞线外周的卷径压盘；所述卷径压盘与第二齿轮固定连接；所述第二齿轮与第一齿轮相啮合；所述液压缸与第一齿轮相连；所述位置传感器监测第二齿轮的位置信息；所述位置传感器与可编程控制器相连。
[0014]本实用新型的优点是:
[0015]本实用新型提供了一种矩形绞线放线装置，该矩形绞线放线装置将传统的垂直固定放线装置更改为水平可升降式放线设备，导线盘为水平方向放线，同时具有智能恒张力控制系统，可与绕线设备同步随动、可自动升降。整体而言，本实用新型所提供的矩形绞线放线装置具有以下优点:
[0016]1、本实用新型的线盘导线方向与线圈导线方向一致，在绕制产品时解决了导线转向问题、导线在绕制过程中不松动，保证了线圈的平整度；
[0017]2、本实用新型采用放线控制系统对绞线线盘上的绞线进行放线控制，使放线设备与绕线设备升降同步进行，在绕制产品时解决了导线通道弯曲夹角问题，在绕制过程中减少了导线间的摩擦，不会产生导线间绝缘层的损坏；同时，该放线控制系统可按照不同工艺要求设定张力，满足产品绕制时不同工艺精度的要求，具有自动倒线功能，当绕组绕制出现偏差时，可配合绕线设备同步倒线，降低了导线的损耗；本实用新型具有可靠的稳定性，运行平稳，在整个绕制过程中减少了操作人员的劳动强度，生产效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是现有技术中矩形绞线在绕制完成后的结构示意图；
[0019]图2是图1A部分的放大结构示意图；
[0020]图3是现有技术中在绕制矩形绞线时所采用放线装置的结构示意图；
[0021]图4是本实用新型所提供的矩形绞线放线装置的结构示意图；
[0022]图5是本实用新型所采用的绞线控制系统的框图；
[0023]其中:
[0024]1-电抗器胎模；2_矩形绞线；3_绞线线盘；4_绞线；5_放线架。
【具体实施方式】
[0025]参见图4，本实用新型提供了一种矩形绞线放线装置，包括绞线线盘3以及放线架5，绞线线盘3卧式设置在放线架5上。
[0026]放线架5包括放线架本体以及设置在放线架本体上的立柱；绞线线盘3套装在立柱上。
[0027]参见图5，矩形绞线放线装置还包括设置在绞线线盘上的放线控制系统，放线控制系统包括人机交互机、可编程控制器、绞线线盘同步升降控制装置以及绞线恒张力控制装置；人机交互机通过可编程控制器分别与绞线线盘同步升降控制装置和绞线恒张力控制装置相连。
[0028]其中，人机交互机通过人机界面完成控制系统参数的设置及参数的显示。
[0029]可编程控制器:可编程控制器是该设备的控制中心。用于数字量、模拟量参数的设置、运算、指令的输入、输出，实现各控制驱动单元监测和控制功能。[0030]绞线线盘同步升降控制装置包括绞线线盘升降机构、升降传动电机以及升降变频驱动器；可编程控制器依次通过升降变频驱动器和升降传动电机接入升降机构，升降机构是与立柱并行的一根或两根丝杠。绞线线盘同步升降控制装置用来完成放线盘的升降功能。进行同步升降时，主机在绕线时每转一转，导线绕制一周，导线高度随距离升高，要求放线盘和绕制导线高度同步上升或下降。其控制过程是通过绕制导线的宽度乘以主机每分钟转速计算放线架上升或下降的线距离，完成参数设置，根据主机指令开关的启动、停止，放线架控制跟随主机已绕导线的高度同方向运行。
[0031]绞线恒张力控制装置包括恒张力控制变频驱动器、张力控制电机以及卷径检测机构；可编程控制器通过恒张力控制变频驱动器接入张力控制电机；张力控制电机带动绞线线盘旋转；卷径检测机构检测绞线线盘上绞线所形成的卷径信息，并将该信息反馈至可编程控制器。绞线恒张力控制装置用来完成放线盘的放卷张力输出控制、倒线时收线功能的控制。
[0032]恒张力控制功能是对张力控制电机，输出转矩，变频器靠控制输出转矩即可达到控制目的，加装编码器构成卷径检测，通过卷径的变化可修改转矩补偿参数。输出转矩跟随材料的卷径自动变化。控制系统根据公式F=T/R (其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径)，能根据卷径的变化自动调整收卷轴的转矩，控制材料上的张力，起到转矩模式控制恒张力的功能。
[0033]自动倒线功能是变频器输出转矩控制电机，变频器转矩限制参数范围为-120至120之间。当设置参数在O至120范围之间，线盘转矩控制在O至设计的正向张力范围内变化。当设置参数在-O至-120之间，线盘转矩控制在O至设计的反向张力范围内变化，利用反向转矩的原理实现自动倒线功能。
[0034]卷径检测机构包括气缸、第一齿轮、第二齿轮、位置传感器以及压制在绞线线盘上绞线外周的卷径压盘；卷径压盘与第二齿轮固定连接；第二齿轮与第一齿轮相啮合；液压缸与第一齿轮相连；位置传感器监测第二齿轮的位置信息；位置传感器与可编程控制器相连。
[0035]本实用新型的工作过程是:
[0036]O)在绞线线盘3的绞线上施加一恒张力，该恒张力的施加可按照不同工艺要求设定张力，满足产品绕制时不同工艺精度的要求；
[0037]I)将绞线线盘3中的绞线连接至电抗器胎模I上；
[0038]2)转动电抗器胎模1，绞线线盘3中的绞线4逐渐的沿着电抗器胎模I上的导线通道缓慢的缠绕在电抗器胎模I上，并形成矩形绞线2 ；
[0039]3)判断绞线4与导线通道是否存在夹角，若是，则进行步骤4);若否，则继续进行绞线缠绕；
[0040]4)采用放线控制系统调整绞线线盘3的高度，使绞线线盘3的出绞线的位置与已经缠绕在电抗器胎模I上的绞线处于等高后继续进行绞线缠绕；
[0041]5)判断绕制在电抗器胎模I上的绞线是否存在偏差，若是，则进行步骤6);若否，则继续进行绞线缠绕；
[0042]6)采用放线控制系统沿着与步骤I)相反的方向转动绞线线盘3，同时通过绞线带动电抗器胎模I与绞线线盘3同步转动，同时继续执行步骤5)。自动倒线是当绕组绕制出现偏差时，可配合绕线设备同步倒线，降低了导线的损耗。
【权利要求】
1.一种矩形绞线放线装置，包括绞线线盘以及放线架，其特征在于:所述绞线线盘卧式设置在放线架上； 所述放线架包括放线架本体以及设置在放线架本体上的立柱；所述绞线线盘套装在立柱上。
2.根据权利要求1所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述矩形绞线放线装置还包括设置在绞线线盘上的放线控制系统。
3.根据权利要求2所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述放线控制系统包括人机交互机、可编程控制器、绞线线盘同步升降控制装置以及绞线恒张力控制装置；所述人机交互机通过可编程控制器分别与绞线线盘同步升降控制装置和绞线恒张力控制装置相连。
4.根据权利要求3所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述绞线线盘同步升降控制装置包括绞线线盘升降机构、升降传动电机以及升降变频驱动器；所述可编程控制器依次通过升降变频驱动器和升降传动电机接入升降机构。
5.根据权利要求4所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述升降机构是与立柱并行的一根或两根丝杠。
6.根据权利要求4所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述绞线恒张力控制装置包括恒张力控制变频驱动器、张力控制电机以及卷径检测机构；所述可编程控制器通过恒张力控制变频驱动器接入张力控制电机；所述张力控制电机带动绞线线盘旋转；所述卷径检测机构检测绞线线盘上绞线所形成的卷径信息，并将该信息反馈至可编程控制器。
7.根据权利要求6所述的矩形绞线放线装置，其特征在于:所述卷径检测机构包括气缸、第一齿轮、第二齿轮、位置传感器以及压制在绞线线盘上绞线外周的卷径压盘；所述卷径压盘与第二齿轮固定连接；所述第二齿轮与第一齿轮相啮合；所述气缸与第一齿轮相连；所述位置传感器监测第二齿轮的位置信息；所述位置传感器与可编程控制器相连。
【文档编号】B65H49/18GK203806833SQ201420047087
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】舒孚, 刘飞, 王飞鸟, 芦筠 申请人:西安中扬电气股份有限公司