专利名称：自动绕线机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机械精密加工的设备，具体涉及一种用于特高压或超高压电力互感器线圈的自动绕线机。
背景技术：
特高压或超高压互感器是输变电领域中的关键设备之一，在当前特高压或者超高压互感器生产中，互感器的线圈绕线是关键；现有技术中，线圈一般是采用漆包铜线应用在高精度自动绕线机，将漆包线绕制成电感线圈。在现有技术中，国内能生产特高压或超高压、电压在100万伏以上互感器的企业很少，其主要原因是设备价格昂贵，维修耗费较高，且机故障较多。高精度自动绕线机的结构既复杂又要求精度较高，当前一般的小规模的企业难以生产，国家也未对绕线机的制造做出要求和制定相关技术标准，常作为非标准设备类型；当前国产绕线机在绝缘膜的几何尺寸切剪上精度不高，没有应用数控技术，尤其在送膜过程中未采用恒张力控制技术，在绕线包膜时，常出现不是先紧后松就是出现先松后紧的现象，从而制约互感器的绝缘性能；另外，在线圈绕制中对导线的张力更没有一个计量装置和控制系统，从而导致导线拉伸率得不到控制，造成现有的绕线机在特高压或超高压领域中几乎得不到实际应用。综上所述，为了克服现有的在特高压或超高压领域中的自动绕线机存在的上述缺陷，有必要对其进行改进。
发明内容
本发明提供了一种自动绕线机，用于特高压或超高压输变电，最大外径Φ1000毫米，最大宽度800毫米的电力互感器线圈的自动绕线、绝缘膜宽度自动精准裁剪、余膜自动回收、恒张力自动送膜或退膜、数控精密长度切膜、送膜自动导向、绝缘膜自动跟踪绕线线圈直径大小变化和宽度变化，尤其在包绕多层绝缘膜时，过渡导线的线距变化设有专用程序；在双线排线器总成的左右两侧，装有绕线导线数控张力控制，采用张力设定、检测、跟踪等闭环处理系统，使绕线的导线获得精准的张力，且正确显示绕线过程中导线受力动态变化的真实数据。本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种自动绕线机，其中，包括左机柜总成、动力底盘总成、数控送收膜总成、双线排线器总成；其中，所述左机柜总成包括主电气控制装置、气动控制装置、动力电机一和动力电机控制装置；所述动力底盘总成包括动力电机二,所述动力电机二连接传动主轴，所述传动主轴连接绕线主轴，所述绕线主轴下侧设置支承轴；所述数控送收膜总成包括数据上下左右移动机构和数据宽长度裁剪送收机构，所述数据上下左右移动机构包括左右框架组，所述左右框架组上安装导向轴，所述左右框架组上安装数控升降组和数控移动组，所述数据宽长度裁剪送收机构包括送膜机架，所述送膜机架上安装余膜回收组、恒张力送模组、宽度裁膜组、送膜退膜组、气动收放组、长度切膜组和送膜导向组；所述双线排线器总成包括自动排线器机构和左右数据张力器机构，所述自动排线器机构包括两个前后导向轴，两个前后导向轴之间设置滚珠丝杠组，还包括左右排线组，所述左右排线组端部安装排线臂升降组和排线臂组，所述滚珠丝杠组端部设置驱动设备组；所述左右数据张力器机构包括张力发生器、张力传感组和张力电流控制组。上述的自动绕线机，其中，所述自动绕线机装配电脑控制系统，所述电脑控制系统包括主机处理系统、主机控制功能键盘和触摸屏控制显示器。上述的自动绕线机，其中，所述自动绕线机包括作为支撑臂的右立臂总成。上述的自动绕线机，其中，所述左机柜总成配置主电气控制柜、气动控制柜、动力电机控制柜和动力柜。上述的自动绕线机，其中，所述传动主轴上设置传动主轴编码器、传动主轴电磁制动器，所述传动主轴和绕线主轴通过动力输出盘相互连接，所述支承轴的两端设置配重块组，所述支承轴和配重块组通过内外径锁紧胀套固定。上述的自动绕线机，其中，所述左右框架组的上下部位依次设置上安装板和下安装板，所述左右框架组和导向轴之间通过直线导向轴承相互连接；上述的自动绕线机，其中，所述余膜回收组包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组，所述传动齿组啮合气胀轴；所述恒张力送模组包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组；所述宽度裁膜组包括导向滑轮组，所述导向滑轮组上安装滚珠丝杠组，所述滚珠丝杠组上设置汽缸刀片，所述滚珠丝杠组配置伺服电机组；所述送膜退膜组包括减速电机，所述减速电机上安装电磁离合器和长度编码器，所述减速电机连接驱动胶辊和被动胶辊；上述的自动绕线机，其中，所述气动收放组包括左升降汽缸和右升降汽缸，所述左升降汽缸和右升降汽缸连接橡胶辊；所述长度切膜组包括左右导向滑轨和上刀组导向滑轨，所述左右导向滑轨的上面设置下刀组，所述上刀组导向滑轨上安装上刀组，所述左右导向滑轨和上刀组导向滑轨上配置伺服电机，所述伺服电机上安装减速器和传动齿轮组；所述送膜导向组包括微型电机，所述微型电机配置微型减速器，所述微型电机连接导向板组。上述的自动绕线机，其中，所述前后导向轴和滚珠丝杠组两端安装支架，所述前后导向轴和左右排线组之间通过导向直线轴承连接，所述驱动设备组选用伺服电机组。上述的自动绕线机，其中，所述左右数据张力器机构包括张力处理显示组、张力电流显示器、张力电流控制组。本发明对比现有技术具有如下的有益效果按照上述的部件加工，实施模式块的结构组合，制造的高精度的自动绕线机，充分运用了电脑系统控制技术，实现对绝缘膜几何尺寸精准的裁剪和绝缘膜恒张力的匀速按坐标输送，并且本机在线圈绕制时，对导线的绕线张力实现动态跟踪、控制和直观实值显示；经该机绕制的线圈，外形尺寸、导线的拉伸率和内部的绝缘层与导线层的结合松紧指标均符合要求，使高精度自动绕线机实现在特高压或超高压输变电领域中广泛应用。
图I为本发明提供的自动绕线机的整体结构示意图；图2为左机柜总成的结构示意图；图3为动力底盘总成的结构示意4为动力底盘总成的结构示意5为动力底盘总成的结构示意图
图6为右立臂总成的结构示意图；图7为数控送收膜总成的结构示意图；图8为数据上下左右移动机构的结构示意图；图9为数据宽长度裁剪送收机构的结构示意图；图10为双线排线器总成的结构示意图；图11为自动排线器机构的结构示意图；图12为左右数据张力器机构的结构示意图；图13为电脑控制系统的结构示意图.
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。图I为本发明提供的自动绕线机的整体结构示意图，图2为左机柜总成的结构示意图，图3为动力底盘总成的结构示意图，图4为右立臂总成的结构示意图，图5为数控送收膜总成的结构示意图，图6为数控上下左右移动机构的结构示意图，图7为数控宽长度裁剪送收机构的结构示意图，图8为双线自动排线器总成的结构示意图，图9为自动排线器机构的结构示意图，图10为左右数控张力器机构的结构示意图，图11为电脑控制系统的结构示意图。图中左机柜总成I、主电气控制装置101、气动控制装置102、动力电机一 103、动力电机控制装置104、动力底盘总成2、动力电机二 201、传动主轴202、绕线主轴203、支承轴204、传动主轴编码器205、传动主轴电磁制动器206、动力输出盘207、配重块组208、内外径锁紧胀套209、数控送收膜总成3、数据上下左右移动机构31、左右框架组3101，导向轴3102，数控升降组3103、数控移动组3104、上安装板3105、下安装板3106、直线导向轴承3107、数据宽长度裁剪送收机构32、送膜机架3201，余膜回收组3202、恒张力送模组3203、宽度裁膜组3204、送膜退膜组3205、气动收放组3206、长度切膜组3207、送膜导向组3208、双线排线器总成4、自动排线器机构41、前后导向轴411，滚珠丝杠组412，左右排线组413、排线臂升降组414、排线臂组415、驱动设备组416、支架417、导向直线轴承418、左右数据张力器机构42、张力发生器421、张力传感组422、张力电流控制组423、张力处理显示组424、张力电流显示器425、电脑控制系统5、主机处理系统501、主机控制功能键盘502、触摸屏控制显示器503、右立臂总成6。请参见上述附图，本发明提供的自动绕线机，包括左机柜总成I、右立臂总成6、动力底盘总成2、数控送收膜总成3、双线排线器总成4、电脑控制系统5，整体为五大总成和一个系统，整体结构完美结合。其中，所述左机柜总成I包括主电气控制装置101、气动控制装置102、动力电机一103和动力电机控制装置104，左机柜总成I配置主电气控制柜、气动控制柜、动力电机控制柜和动力柜。左机柜总成I也是动力底盘总成2的左侧连接的支撑体。
动力底盘总成2包括动力电机二 201，所述动力电机二 201连接传动主轴202，所述传动主轴202连接绕线主轴203，所述绕线主轴203下侧设置支承轴204，传动主轴202上设置传动主轴编码器205、传动主轴电磁制动器206，所述传动主轴202和绕线主轴203通过动力输出盘207相互连接，所述支承轴204的两端设置配重块组208，所述支承轴204和配重块组208通过内外径锁紧胀套209固定。原来应用大型数控坐标镗床加工，现用简便的数控线切割机床加工方法，完成了动力底盘总成2的加工和制造，使高精度的自动绕线机国产成为现实，且极大的降低了制造成本。右立臂总成6，应用标准板材和型钢焊接而成，上述三大总成精密、牢固的良好结合，是本发明机器制造技术的关键。数控送收膜总成3包括数据上下左右移动机构31和数据宽长度裁剪送收机构32，所述数据上下左右移动机构31包括左右框架组3101，所述左右框架组3101上安装导向轴3102，所述左右框架组3101上安装数控升降组3103和数控移动组3104，本机构是实现高精度的自动绕线机执行自动送膜，实施上下左右坐标系统化控制的技术。数据宽长度裁剪送收机构32包括送膜机架3201，所述送膜机架3201上安装余膜回收组3202、恒张力送模组3203、宽度裁膜组3204、送膜退膜组3205、气动收放组3206、长度切膜组3207和送膜导向组3208。左右框架组3101的上下部位依次设置上安装板3105和下安装板3106，所述左右框架组3101和导向轴3102之间通过直线导向轴承3107相互连接；余膜回收组3202包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组，所述传动齿组啮合气胀轴；所述恒张力送模组3203包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组；所述宽度裁膜组3204包括导向滑轮组，所述导向滑轮组上安装滚珠丝杠组，所述滚珠丝杠组上设置汽缸刀片，所述滚珠丝杠组配置伺服电机组；所述送膜退膜组3205包括减速电机，所述减速电机上安装电磁离合器和长度编码器，所述减速电机连接驱动胶辊和被动胶辊；气动收放组3206包括左升降汽缸和右升降汽缸，所述左升降汽缸和右升降汽缸连接橡胶辊；所述长度切膜组3207包括左右导向滑轨和上刀组导向滑轨，所述左右导向滑轨的上面设置下刀组，所述上刀组导向滑轨上安装上刀组，所述左右导向滑轨和上刀组导向滑轨上配置伺服电机，所述伺服电机上安装减速器和传动齿轮组；所述送膜导向组包括微型电机，所述微型电机配置微型减速器，所述微型电机连接导向板组。数据宽长度裁剪送收机构32用于提供对绝缘膜材料的宽度快速精准的裁剪和对绝缘膜长度正确的切剪，并将绝缘膜按照设定的张力值进行动阻平衡，即送膜组的力矩电机与制动器阻力平衡，用收紧放松组的紧松功能去除绝缘膜表面皱纹与送膜退膜组保持拉力、张力平衡，绝缘膜经上述环节的系统阻尼加载或去载的精细化处理，达到匀速送膜恒张力的效果。双线排线器总成4包括自动排线器机构41和左右数据张力器机构42，双线排线器总成4在于实施电脑系统对排线线距精密控制和对出线的方位跟踪。自动排线器机构41包括两个前后导向轴411，两个前后导向轴411之间设置滚珠丝杠组412，还包括左右排线组413，所述左右排线组413端部安装排线臂升降组414和排线臂组415，所述滚珠丝杠组412端部设置驱动设备组416 ；自动排线器机构41的主要功能是执行电脑系统的指令进行单线、双线排线和出线方位控制的目的，其排线出线的方位受排线臂升降组414的控制，排线臂组415自身也可进行手动上下调节。所述左右数据张力器机构42包括张力发生器421、张力传感组422和张力电流控制组423。前后导向轴411和滚珠丝杠组412两端安装支架，所述前后导向轴411和左右排线组413之间通过导向直线轴承418连接，所述驱动设备组416选用伺服电机组。左右数据张力器机构42包括张力处理显示组424、张力电流显示器425，张力电流控制组423组成，实现对绕线导线的张力状态数字化处理和控制，实现直观的导线张力克或千克的显示。自动绕线机装配电脑控制系统5，所述电脑控制系统5包括主机处理系统501、主机控制功能键盘502和触摸屏控制显示器503，本系统是输入互感器绕线技术参数群和进行绕线数据处理、发送绕线指令的人与机器实现信息交换的机构。本产品按照上述的部件使用，实施模式块的结构组合，制造的高精度的自动绕线机，充分运用了电脑系统控制技术，实现对绝缘膜几何尺寸精准的裁剪和绝缘膜恒张力的匀速按坐标输送，并且本机在线圈绕制时，对导线的绕线张力实现动态跟踪、控制和直观实值显示；经该机绕制的线圈，外形尺寸、导线的拉伸率和内部的绝缘层与导线层的结合松紧指标均符合要求，使高精度自动绕线机实现在特高压或超高压输变电领域中广泛应用。本产品用于特高压或超高压输变电，最大外径Φ 1000毫米，最大宽度800毫米的电力互感器线圈的自动绕线、绝缘膜宽度自动精准裁剪、余膜自动回收、恒张力自动送膜或退膜、数控精密长度切膜、送膜自动导向、绝缘膜自动跟踪绕线线圈直径大小变化和宽度变化，尤其在包绕多层绝缘膜时，过渡导线的线距变化设有专用程序；在双线排线器总成4的左右两侧，装有绕线导线数控张力控制，采用张力设定、检测、跟踪等闭环处理系统，使绕线的导线获得精准的张力，且正确显示绕线过程中导线受力动态变化的真实数据。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
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权利要求
1.一种自动绕线机，其特征在于包括左机柜总成、动力底盘总成、数控送收膜总成、双线排线器总成；其中，所述左机柜总成包括主电气控制装置、气动控制装置、动力电机一和动力电机控制装置；所述动力底盘总成包括动力电机二，所述动力电机二连接传动主轴，所述传动主轴连接绕线主轴，所述绕线主轴下侧设置支承轴；所述数控送收膜总成包括数据上下左右移动机构和数据宽长度裁剪送收机构，所述数据上下左右移动机构包括左右框架组，所述左右框架组上安装导向轴，所述左右框架组上安装数控升降组和数控移动组，所述数据宽长度裁剪送收机构包括送膜机架，所述送膜机架上安装余膜回收组、恒张力送模组、宽度裁膜组、送膜退膜组、气动收放组、长度切膜组和送膜导向组；所述双线排线器总成包括自动排线器机构和左右数据张力器机构，所述自动排线器机构包括两个前后导向轴，两个前后导向轴之间设置滚珠丝杠组，还包括左右排线组，所述左右排线组端部安装排线臂升降组和排线臂组，所述滚珠丝杠组端部设置驱动设备组；所述左右数据张力器机构包括张力发生器、张力传感组和张力电流控制组。
2.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述自动绕线机装配电脑控制系统，所述电脑控制系统包括主机处理系统、主机控制功能键盘和触摸屏控制显示器。
3.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述自动绕线机包括作为支撑臂的右立臂总成。
4.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述左机柜总成配置主电气控制柜、气动控制柜、动力电机控制柜和动力柜。
5.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述传动主轴上设置传动主轴编码器、传动主轴电磁制动器，所述传动主轴和绕线主轴通过动力输出盘相互连接，所述支承轴的两端设置配重块组，所述支承轴和配重块组通过内外径锁紧胀套固定。
6.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述左右框架组的上下部位依次设置上安装板和下安装板，所述左右框架组和导向轴之间通过直线导向轴承相互连接。
7.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述余膜回收组包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组，所述传动齿组啮合气胀轴；所述恒张力送模组包括力矩电机，所述力矩电机上设有电磁制动器和传动齿组；所述宽度裁膜组包括导向滑轮组，所述导向滑轮组上安装滚珠丝杠组，所述滚珠丝杠组上设置汽缸刀片，所述滚珠丝杠组配置伺服电机组；所述送膜退膜组包括减速电机，所述减速电机上安装电磁离合器和长度编码器，所述减速电机连接驱动胶辊和被动胶辊。
8.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述气动收放组包括左升降汽缸和右升降汽缸，所述左升降汽缸和右升降汽缸连接橡胶辊；所述长度切膜组包括左右导向滑轨和上刀组导向滑轨，所述左右导向滑轨的上面设置下刀组，所述上刀组导向滑轨上安装上刀组，所述左右导向滑轨和上刀组导向滑轨上配置伺服电机，所述伺服电机上安装减速器和传动齿轮组；所述送膜导向组包括微型电机，所述微型电机配置微型减速器，所述微型电机连接导向板组。
9.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述前后导向轴和滚珠丝杠组两端安装支架，所述前后导向轴和左右排线组之间通过导向直线轴承连接，所述驱动设备组选用伺服电机组。
10.根据权利要求I所述的自动绕线机，其特征在于所述左右数据张力器机构包括张力处理显示组、张力电流显示器、张力电流控制组。
全文摘要
本发明公开了一种自动绕线机，包括左机柜总成、动力底盘总成、数控送收膜总成、双线排线器总成。本发明提供的自动绕线机，用于特高压或超高压输变电，最大外径Φ1000毫米，最大宽度800毫米的电力互感器线圈的自动绕线、绝缘膜宽度自动精准裁剪、余膜自动回收、恒张力自动送膜或退膜、数控精密长度切膜、送膜自动导向、绝缘膜自动跟踪绕线线圈直径大小变化和宽度变化，尤其在包绕多层绝缘膜时，过渡导线的线距变化设有专用程序；在双线排线器总成的左右两侧，装有绕线导线数控张力控制，采用张力设定、检测、跟踪等闭环处理系统，使绕线的导线获得精准的张力，且正确显示绕线过程中导线受力动态变化的真实数据。
文档编号B65H63/08GK102945750SQ20121043039
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者汤正祥 申请人:宁波市鄞州恒通电器厂