一种纸圈自动等分划线装置及方法与流程

本发明涉及一种纸圈自动等分划线装置及方法，属于变压器制造工艺技术领域。

背景技术：

变压器端绝缘上的端圈均采用纸圈等分粘垫块结构，纸圈直径和等分数多种多样，直径从φ800至φ3200不等，等分数从16到60不等，致使纸圈规格不计其数。纸圈等分工作通常是人工使用钢板尺进行等分划线：首先找出事先制作好的等分样板，然后将纸圈摆放在样板上，操作者蹲在地上使用钢板尺找正中心，确认等分数，然后再一一划出等分线。由于等分样板规格繁多，需要操作者查找确认，费时费力，容易出现差错，而且操作者蹲在地上划线时间长，劳动强度大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种纸圈自动等分划线装置及方法，提高纸圈等分精度进而提高端绝缘产品质量，降低工人的劳动强度，提高工作效率，解决背景技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种纸圈自动等分划线装置，包含纸圈、托料板、定位块、旋转定心机构、主旋转体、机座、喷码机、划线架、划线行走机构和丝杠，所述主旋转体垂直设置在机座上，主旋转体内设有动力机构，主旋转体的顶端设有旋转定心机构，多个丝杆一端沿辐向均匀设置在旋转定心机构上，托料板为多个，每个丝杆的另一端均与一个托料板螺纹连接，丝杆与托料板构成丝杠机构，每个托料板上均设有定位块，多个定位块圆形布置，纸圈为圆环形，套设在圆形布置的定位块外侧；划线行走机构设置在机座一侧，划线行走机构上垂直设有划线架，划线架可沿划线行走机构移动，划线架的端部设有喷码机，喷码机位于纸圈的上方。

所述主旋转体上设有电动分度盘。

所述划线架为倒l形支架。

所述托料板为扇形结构。

所述丝杆与托料板的数量各为六个，均匀布置在旋转定心机构周围。

所述动力机构包含中间定心伺服电机、等分伺服电机和划线伺服电机，中间定心伺服电机与旋转定心机构相连接；等分伺服电机通过电动分度盘与主旋转体相连接；划线伺服电机与划线架相连接。

所述旋转定心机构由中间大锥齿轮和六个小锥齿轮组成，中间大锥齿轮与中间定心伺服电机的输出轴相连接，六个小锥齿轮沿辐向均匀设置在中间大锥齿轮侧面，小锥齿轮与丝杠通过键连接。

plc控制器根据纸圈内径和外径尺寸自动计算，通过中间定心伺服电机带动中间大锥齿轮水平方向转动，此时六个小锥齿轮垂直方向旋转，小锥齿轮与丝杠通过键连接，丝杠与托料板相结合，构成丝杠机构，实现六个托料板的同步伸缩，将纸圈装夹在定位块上，完成纸圈的自动定心工作。

电动分度盘接收plc控制器等分指令，通过主旋转体带动托料板进行等分旋转，完成纸圈的自动等分工作。

喷码机安装在划线架上，通过划线架的前后移动完成划线工作。划线架移动范围根据纸圈的辐向尺寸自动完成计算，并通过划线伺服电机和设置在划线行走机构上的滚珠丝杠及直线导轨来保证移动精度。

一种纸圈自动等分划线方法，采用上述划线装置，通过plc控制器自动控制，步骤如下：

①将纸圈摆放到托料板上圆形布置的定位块外侧，输入纸圈内径及外径尺寸，plc控制器自动计算圆心位置，中间定心伺服电机控制旋转定心机构带动丝杠转动，丝杠带动托料板向外移动，将纸圈夹紧在定位块外侧，完成定心工作；

②然后输入等分数，plc控制器自动计算旋转角度，等分伺服电机驱动电动分度盘通过主旋转体带动托料板连同纸圈旋转至设定的角度，自动停止并自锁，直到下一个工作循环开始；

③然后plc控制器发送脉冲信号给划线伺服电机，划线伺服电机控制划线架沿划线行走机构往纸圈方向移动，移动距离根据纸圈的辐向尺寸自动计算完成，打开喷码机完成第一条划线，随后纸圈随托料板依次自动旋转，喷码机自动划线直至完成整圈纸圈的等分划线工作。

本发明的积极效果：实现了纸圈的自动定心、自动等分、自动划线工作，提高了产品质量，大大降低了操作者劳动强度。

附图说明

图1为本发明侧视结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图；

图中：纸圈1、托料板2、定位块3、旋转定心机构4、电动分度盘5、主旋转体6、机座7、喷码机8、划线架9、划线行走机构10、丝杠11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

一种纸圈自动等分划线装置，包含纸圈1、托料板2、定位块3、旋转定心机构4、主旋转体6、机座7、喷码机8、划线架9、划线行走机构10和丝杠11，所述主旋转体6垂直设置在机座7上，主旋转体6内设有动力机构，主旋转体6的顶端设有旋转定心机构4，多个丝杆11一端沿辐向均匀设置在旋转定心机构4上，托料板2为多个，每个丝杆的另一端均与一个托料板2螺纹连接，丝杆11与托料板2构成丝杠机构，每个托料板2上均设有定位块3，多个定位块3圆形布置，纸圈1为圆环形，套设在圆形布置的定位块3外侧；划线行走机构10设置在机座7一侧，划线行走机构10上垂直设有划线架9，划线架9可沿划线行走机构10移动，划线架9的端部设有喷码机8，喷码机8位于纸圈1的上方。

所述主旋转体6上设有电动分度盘5。

所述划线架9为倒l形支架。

所述托料板2为扇形结构。

所述丝杆11与托料板2的数量各为六个，均匀布置在旋转定心机构4周围。

所述动力机构包含中间定心伺服电机、等分伺服电机和划线伺服电机，中间定心伺服电机与旋转定心机构4相连接；等分伺服电机通过电动分度盘5与主旋转体6相连接；划线伺服电机与划线架9相连接。

所述旋转定心机构4由中间大锥齿轮和六个小锥齿轮组成，中间大锥齿轮与中间定心伺服电机的输出轴相连接，六个小锥齿轮沿辐向均匀设置在中间大锥齿轮侧面，小锥齿轮与丝杠通过键连接。

所述旋转定心机构4、主旋转体6、动力机构、电动分度盘5、喷码机8和划线行走机构10等可以是公知公用的设备，也可以自行设计组装。

一种纸圈自动等分划线方法，采用上述划线装置，通过plc控制器自动控制，步骤如下：

①将纸圈1摆放到托料板上圆形布置的定位块外侧，输入纸圈内径及外径尺寸，plc控制器自动计算圆心位置，中间定心伺服电机控制旋转定心机构4带动丝杠11转动，带动托料板2向外移动，将纸圈1夹紧在定位块外侧，完成定心工作；

②然后输入等分数，plc控制器自动计算旋转角度，等分伺服电机驱动电动分度盘5通过主旋转体6带动托料板2连同纸圈1旋转至设定的旋转角度（即一个等分数），自动停止并自锁，直到下一个工作循环开始；

③然后plc控制器发送脉冲信号给划线伺服电机，划线伺服电机控制划线架9沿划线行走机构10往纸圈1方向移动，移动距离根据纸圈1的辐向尺寸自动计算完成，打开喷码机8完成第一条划线，随后纸圈1随托料板2依次自动旋转，喷码机8自动划线直至完成整圈纸圈的等分划线工作。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种纸圈自动等分划线装置及方法，属于变压器制造工艺技术领域。技术方案是：主旋转体（6）内设有动力机构，主旋转体（6）的顶端设有旋转定心机构（4），多个丝杆（11）一端沿辐向均匀设置在旋转定心机构（4）上，托料板（2）为多个，每个丝杆的另一端均与一个托料板（2）螺纹连接，每个托料板（2）上均设有定位块（3），多个定位块（3）圆形布置，纸圈（1）为圆环形，套设在圆形布置的定位块外侧；划线行走机构（10）设置在机座（7）一侧，划线行走机构上垂直设有划线架（9），划线架的端部设有喷码机（8）。本发明实现了纸圈的自动定心、自动等分、自动划线工作，提高了产品质量，大大降低了操作者劳动强度。

技术研发人员：郭亚平;张红文;张丙旭;孟宪乡;王亚敏;崔书伟;秦超;申旭
受保护的技术使用者：保定天威保变电气股份有限公司
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.03.29