一种变压器的包铜箔装置的制作方法

文档序号:15480346发布日期:2018-09-18 22:29阅读:442来源:国知局

本实用新型涉及通过卷绕条材、条带或细丝状材料覆盖或者包裹芯子的装置,尤其涉及一种变压器的包铜箔装置。



背景技术:

在变压器产品中,通常在变压器部分绕组电位梯度很大的区域设置铜箔,以均衡该区域的电位梯度,减少由于电位梯度太大而导致绝缘击穿的问题。现有的变压器的包铜箔装置,通常包括变压器旋转装置、拉铜箔装置、切铜箔装置和从动轮等,拉铜箔装置可以将铜箔拉至变压器,然后变压器旋转装置带动变压器旋转,以实现包铜箔。

但是,现有技术的包铜箔装置的整个包铜箔的过程都默认铜箔的包裹过程没有出错而进行机械式盲目地包裹作业。就算是包裹过程中出现铜箔被拉断、铜箔没有贴合在变压器上的问题,包裹仍然按照默认设定好的程序作业,这就导致了包铜箔的过程需要人工监控,或者下料后需要人工排查,严重影响了变压器上的铜箔的包裹品质,从而可能导致变压器的品质问题。



技术实现要素:

本实用新型旨在解决上述技术问题,提出一种变压器的包铜箔装置,以实现铜箔自动包裹变压器的同时,对包铜箔的过程自动监控,提高变压器上的铜箔的包裹品质。

解决上述技术问题的技术方案。

一种变压器的包铜箔装置,包括变压器旋转部,所述变压器旋转部用于装载及定位变压器;铜箔送出部,所述铜箔送出部包括夹持住铜箔沿所述变压器旋转部的旋转的切向方向送出的铜箔夹持部及用于将铜箔切断的铜箔裁切部;检测部,所述检测部设置在当铜箔包裹变压器时可检测铜箔有无的位置。

优选地,所述检测部包括反射型光电传感器,所述反射型光电传感器设置在可通过照射铜箔的表面从而检测铜箔有无的位置。

优选地,还包括滚轮压紧部,铜箔包裹变压器时所述滚轮压紧部可从铜箔的与变压器相反的一侧将铜箔压紧贴合至变压器。

进一步优选地,所述滚轮压紧部包括压紧铜箔的滚轮,所述滚轮通过第一柔性体连接至可驱动所述滚轮抵接至铜箔的与变压器相反的一侧的第一驱动部。

优选地,所述铜箔送出部包括可驱动所述铜箔夹持部、铜箔裁切部沿铜箔的送出方向来回运动的第二驱动部,所述第二驱动部的驱动行程设置为容许由所述铜箔夹持部夹持的铜箔横跨变压器且部分伸出于变压器后贴合至变压器;所述变压器旋转部设置为容许变压器沿与铜箔包裹变压器时的旋转方向相反的方向旋转,以使部分伸出变压器的铜箔贴合至变压器。

优选地,所述变压器旋转部包括伺服电机,所述伺服电机的输出轴上键接有用于变压器定位的第一定位块,所述第一定位块上镶嵌有磁铁。

进一步优选地,还包括驱动所述变压器旋转部由变压器上料位置转移至铜箔送出部的第一机械手。

优选地,还包括设置在铜箔的送出方向用于辅助铜箔送出的辅助辊筒组及用于安装辅助辊筒组的辊筒安装座,所述辅助辊筒组包括第一辊筒及与第一辊筒相对设置以夹持住铜箔的第二辊筒。

进一步优选地,所述第一辊筒滚动面的两侧面上设置有用于铜箔定位的挡块;所述辅助辊筒组上还设置有第二柔性体,所述第二辊筒通过所述第二柔性体连接至所述辊筒安装座。

优选地,还包括设置在铜箔的送出方向的具有真空吸孔的第二定位块,铜箔经由所述第二定位块的真空吸孔吸附后被所述辅助辊筒组夹持。

本实用新型具有如下有益效果

通过本实用新型的一种变压器的包铜箔装置,可实现铜箔自动包裹变压器的同时,对包铜箔的过程自动监控,提高变压器上的铜箔的包裹品质。

附图说明

以下结合附图及实施例对本实用新型进行详细的说明。

图1是变压器的包铜箔装置的一种实施例的结构示意图;

图2是变压器旋转部、滚轮压紧部、检测部的安装布局的一种实施例的结构示意图;

图3是变压器旋转部、铜箔送出部、铜箔储料部的安装布局的一种实施例的结构示意图;

图4是铜箔送出部、铜箔储料部、辅助辊筒组、第二定位块的安装布局的一种实施例的结构示意图;

图5是图4A处的局部放大图。

具体实施方式

以下参照图1至图5,对本实用新型作详细说明。需要指出的是,本实用新型可以以许多不同的方式实现,并不限于本文所描述的实施例,相反地,提供这些实施例目的是为了使本领域的技术人员对本实用新型所公开的内容理解更加透彻全面。

另外,根据本使用新型的原理对说明性的实施例所进行的描述旨在要结合附图来进行阅读,其将被视作整个书面说明书的一部分。在公开的本实用新型的实施例的描述中,任何方向或方位的引用仅仅旨在便于说明,而并非旨在以任何方式限制本实用新型的范围。相关术语如,“X轴”、“Y轴”、“Z轴”,应该被解释为平面直角坐标系的“X轴”、“Y轴”,或者空间直角坐标系的“X轴”、“Y轴”、“Z轴”。“下部的”、“上部的”、“水平的”、“垂直的”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”)及其派生词(例如,“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应当被解释为下文所述的或在讨论中的附图所示的方位。这些相关术语仅为方便说明之用,而不能要求设备按照特定方位进行构造或操作,除非有明确说明。除非另有明确规定,否则术语,如“附着”、“粘贴”、“连接”、“互连”和类似术语是指多个结构通过介入结构直接地或间接地相互固定或附着的关系,以及可移动或刚性的附着或关系。因此,本发明不应被确切地限制于对可单独存在或在其它特征组合中存在的特征的一些可能的非限制性组合进行说明的示例性实施例;本实用新型的保护范围由所附权利要求界定。

正如当前设想,本次公开描述了本实用新型的最优模式或实践模式。本实用新型并非旨在从限制层面上进行理解,而是通过结合附图提供仅供说明使用的发明示例,以告知本领域的普通技术人员本实用新型的优点和构造。在附图的各种视图中,相同的附图标记指代相同或相似的部件。

参照图1、图2,一种变压器的包铜箔装置,可以设置在安装基座200上作为工装单独使用,也可以设置在整台设备中作为设备的功能的一部分。包括变压器旋转部10,变压器旋转部10用于装载及定位变压器T。在变压器旋转部10的一种实施例中,变压器旋转部10包括电机,电机的输出轴上键接有用于变压器T定位的第一定位块12,第一定位块12上镶嵌有磁铁,以吸附住变压器T,为了进一步固定变压器T,变压器旋转部10上还可以设置有旋转夹持缸(未图示),以旋转夹持缸及第一定位块12一同夹持及定位变压器T。当然,对于部分没有可靠的吸附结构的变压器T,第一定位块12同样可以替换为气动夹爪,使用气动夹爪夹持变压器T。电机可以选择步进电机、伺服电机、调速电机等,优选地,在本实施例中,电机选用伺服电机11以可以精确地记住电机旋转的角度,实现精确地旋转变压器T,防止旋转不够或者过旋转。另外,为了便于变压器T的上料,还可以包括驱动变压器旋转部10由变压器T上料位置100转移至下述的铜箔送出部20的第一机械手14,变压器T的上料可以选择人工送料或者自动上料,设置第一机械手14可以避免多个部件固定安装在其中的某一处,从而导致调试、维护、保养困难等问题。第一机械手14可以是气缸或者电机驱动的滑台模组等本领域普通技术人员所公知的执行元件。

参照图1、图3,变压器旋转部10获取到变压器T后,第一机械手14将变压器旋转部10驱动至铜箔送出部20,铜箔送出部20包括夹持铜箔C沿变压器旋转部10的旋转R的切向方向送出的铜箔夹持部21及用于将铜箔C切断的铜箔裁切部22。铜箔夹持部21可以通过气动夹爪控制其开闭。铜箔夹持部21从铜箔储料部70中获取铜箔C,铜箔C在铜箔储料部70中以卷状存储,铜箔储料部70包括储料安装座701,储料安装座701上设置有第一送出辊筒(未图示)及与第一送出辊筒同轴连接的阻尼器702,阻尼器702通过控制器703控制阻尼力。卷状铜箔固定在第一送出辊筒上,为了便于卷状铜箔的更换,可以使用旋盖707将卷状铜箔沿第一辊筒的轴向方向卡合在第一送出辊筒上,为了监控卷状铜箔的余量,储料安装座701上还设置有第一监控传感器704,第一监控传感器704可以是反射型光电传感器、对射型光电传感器、激光传感器、接触式位移传感器等。另外,为了便于铜箔C的送出,储料安装座701上还可以设置有第一辅助辊筒705,第一辅助辊筒705可以包括多处,本领域普通技术人员可以根据需求设计。为了对铜箔的送出进行准确导向,储料安装座701上还可以设置有铜箔导向部706,铜箔导向部706可以设置具有可通过螺丝调节宽度的凹槽708。

铜箔裁切部22包括裁切刀221,铜箔裁切部22可以通过第一气缸222驱动裁切刀221对铜箔C进行裁切,第一气缸222可以直接驱动裁切刀221裁切铜箔C,也可以通过铰接结构223驱动裁切刀221裁切铜箔C,铰接结构223包括与第一气缸222的输出端铰接的第一连杆,第一连杆同时与铜箔C裁切刀221铰接,裁切刀221具有两处铰接孔,一处与第一连杆铰接,一处与锁紧的销轴铰接。铜箔夹持部21及铜箔裁切部22可通过第二气缸224驱动以从在水平方向上与铜箔C的送出方向X垂直的方向朝铜箔C伸出。

另外,铜箔送出部20包括可驱动铜箔夹持部21、铜箔裁切部22沿铜箔C的送出方向X来回运动的第二驱动部23,第二驱动部23的驱动行程设置为容许由铜箔夹持部21夹持的铜箔C横跨变压器T且部分伸出于变压器T后贴合至变压器T。

参照图2、图3,在一种实施例中,第一机械手14将变压器旋转部10转移至铜箔C的下部,第一机械手14上还设置有举升部15,举升部15通过气缸或者电机驱动举升,变压器旋转部10设置在举升部15上,并通过举升部15将变压器旋转部10举升以使变压器T贴合至铜箔C。变压器T贴合铜箔C后,由于铜箔C横跨变压器T且部分伸出变压器T,变压器旋转部10的伺服电机11可以沿与铜箔C包裹变压器T时的旋转方向相反的方向旋转变压器T,以使部分伸出变压器T的铜箔C完全贴合至变压器T。通过这样,可以在铜箔C没有张力的情况下,使铜箔C和变压器T尽可能大面积地贴合,防止铜箔C与变压器T的贴合面积过小、张力过大导致铜箔C包裹变压器T时脱落。

进一步地,第二驱动部23还可以驱动铜箔送出部20在夹持铜箔C及裁切铜箔C之间切换,因此,第二驱动部23优选地使用电机驱动的滑台模组,以实现铜箔送出部20可以多点启停,同时,电机可以控制其启动速度及停止速度,平缓动作,防止如气缸等可能出现的急剧伸出问题导致把铜箔C扯断。

更进一步地,为了避免铜箔夹持部21及铜箔裁切部22在铜箔C的送出方向X干涉到铜箔C的送出,铜箔送出部20还可以包括可驱动铜箔夹持部21及铜箔裁切部22在铜箔C的上下方向来回运动的第三气缸225,即第二驱动部23、第二气缸224及第三气缸225可以构成为三轴机械手,该三轴机械手分别沿铜箔C的送出方向X、沿在水平方向上与铜箔C的送出方向X垂直的方向及沿铜箔C的上下方向来回驱动。

参照图1、图2,检测部30设置在当铜箔C包裹变压器T时可检测铜箔C有无的位置,设置检测部30主要用于实时监控铜箔C包裹变压器T时的工作状态,由于铜箔C包裹变压器T时,铜箔送出部20跟变压器T之间始终具有张力,因此,其送出位置在张力的作用下可以确定,即在铜箔送出部20及变压器T之间,铜箔C始终与铜箔C的预先设定的送出方向X一致。而当出现铜箔C被拉断或者铜箔C从变压器T上脱落等情况时,失去张力的铜箔C会偏离的预先设定的送出方向X,因此,通过设置检测部30检测该区域的铜箔C的有无,可以切实地监控铜箔C包裹变压器T时的工作状态,并反馈输出信息,如报警信息,提示作业者处理不良品。

在检测部30的一种实施例中,检测部30包括反射型光电传感器,反射型光电传感器设置在可通过照射铜箔C的表面检测铜箔C有无的位置,当然检测铜箔C有无的非接触式传感器同样可以选择对射型光电传感器或者激光位移传感器。反射型光电传感器可以设置在铜箔送出部20上,可以设置在安装基座200上,可以设置在铜箔C的上部,也可以设置在铜箔C的下部,只要其距离铜箔C的表面距离在反射型光电传感器的检测范围之内,本领域普通技术人员可以根据需求自己选择安装位置。当然,在检测部30的别的实施例中,检测部30还可以使用如微动开关、接触式位移传感器等。而当检测部30使用微动开关或者接触式位移传感器时,可以将微动开关或者接触式位移传感器设置在铜箔C的上表面或者下表面,并利用其本身的弹性进一步对铜箔C施加一定的张力。以确保铜箔C包裹变压器T时由于张力的作用可与变压器T始终贴合。

另外,检测部30还可以包括检测变压器旋转部10是否有变压器T的传感器,检测变压器T的传感器优选非接触式的传感器,如激光位移传感器、反射型光电传感器、对射型光电传感器等。

参照图2,为了进一步切实地确保铜箔C包裹变压器T时可紧紧地贴合变压器T,铜箔C包裹变压器T时也可以使用滚轮压紧部40压紧。同时,因为滚轮压紧部40的存在,铜箔C本身的张力也可以稍微减小,以防止因为张力过大导致铜箔C被扯断。滚轮压紧部40可从铜箔C的与变压器T相反的一侧将铜箔C压紧贴合至变压器T。优选地,铜箔C设置为水平方向送出,变压器旋转部10驱动变压器T绕伺服电机11的输出轴竖直方向旋转,滚轮压紧部40从铜箔C的上部朝下将铜箔C压紧贴合至变压器T。

在滚轮压紧部40的一种优选实施例中,滚轮压紧部40包括压紧铜箔C的滚轮41,由于变压器T的圆周尺寸并非一致,可能是椭圆形、方形、甚至是非规则的形状,为了使滚轮41在变压器T旋转时不会与变压器T发生大的碰撞甚至卡滞,滚轮41通过第一柔性体42连接至可驱动滚轮41抵接至铜箔C的与变压器T相反的一侧的第一驱动部43。第一柔性体42可以是螺旋弹簧、油压缓冲器、氮气弹簧、具有大的变形量的硅胶、聚氨酯等,当变压器T的形状差异过大时,优选具有长弹性行程的螺旋弹簧。第一驱动部43可以使用气缸或者电机驱动,在举升部15将变压器T举升贴合至铜箔C后,第一驱动部43驱动滚轮41下落抵接至铜箔C。当然,第一柔性体42同样可以选择气缸,通过调节气缸的气压,调节气缸的输出力以实现滚轮41根据变压器T的旋转轨迹自动伸缩。

参照图4、图5,为了在铜箔送出部20送出铜箔C时对铜箔C进行导向,还包括用于辅助铜箔C送出的辅助辊筒组50及用于安装辅助辊筒组50的辊筒安装座51,辅助辊筒组50包括第一辊筒52及与第一辊筒52相对设置以夹持住铜箔C的第二辊筒53。进一步地,第一辊筒52滚动面的两侧面上设置有用于铜箔C定位的挡块521以限制铜箔C送出时偏摆。为了调试出第一辊筒52及第二辊筒53夹持铜箔C时的最佳力度,第二辊筒53可以设置为可调节型,调节可以使用本领域普通技术人员所公知的腰型孔调节。对于部分铜箔C而言,其上面可能粘贴有胶纸,粘贴有胶纸段的铜箔C的厚度与没粘贴胶纸的铜箔C的厚度不一致,为了防止粘贴有胶纸的铜箔C在辅助辊筒组50处卡滞导致铜箔C被扯断,辅助辊筒组50上还设置有第二柔性体522,第二辊筒53通过第二柔性体522连接至辊筒安装座51,以实现第二辊筒53根据铜箔C的厚度自调节。同样地,第二柔性体522可以是螺旋弹簧、油压缓冲器、氮气弹簧、具有大的变形量的硅胶、聚氨酯等,由于粘贴有胶纸段的铜箔C的厚度与没粘贴胶纸的铜箔C的厚度差异通常在3mm以下,因此,第二柔性体522可以选择具有大的变形量的硅胶或者聚氨酯。当然,第二辊筒53本身也可以使用硅胶或者聚氨酯材质设置。

另外,当送出的铜箔C较长时,由于铜箔C距离铜箔C包裹变压器T处越远,其越容易偏摆,因此,为了防止铜箔C的偏摆,还可以包括设置在铜箔C的送出方向X的具有真空吸孔(未图示)的第二定位块60,铜箔C经由第二定位块60的真空吸孔(未图示)吸附后被辅助辊筒组50夹持。当然,第二定位块60同样可以设置在别的地方,如铜箔C从辅助辊筒组50贯穿出来后,同样可以经由第二定位块60的真空吸孔(未图示)的吸附,被铜箔夹持部21夹持。

虽然本实用新型仅陈述了变压器的包铜箔装置,但是,本领域的普通技术人员同样可以将该装置应用于变压器T的包胶纸等别的场合。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体的技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何方式进行组合,为了不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不另行说明。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制,凡未脱离本实用新型范围的任何修改或者等同替换,均应当涵括在本实用新型的技术方案内。

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