专利名称：风电转子线圈全自动数控包扎机的制作方法
技术领域：
本发明涉及转子线圈绝缘包扎机，具体是一种风电转子线圈全自动数控包扎机。
背景技术：
风力发电机转子线圈与定子线圈相比，存在截面尺寸小、成型尺寸长、异型线段多的特点。因此，风力发电机转子线圈的绝缘包扎通常采用手工包扎。中国专利ZL200920254663. 0公开了一种风力发电机转子线圈包扎机。该风力发电机转子线圈包扎机由数控系统、绕包头、线圈夹持同步装置、进给系统、机座五部分组成，并解决了手工包扎效率低下的问题。但该风力发电机转子线圈包扎机由于自身结构所限，在使用中存在如下问题一、其数控系统采用四轴三联动，但缺少4th轴功能，因而在对转子线圈的拐角进行包扎时，需要依靠手工旋转绕包头角度，由此容易导致绝缘带与 转子线圈之间出现不服帖现象，转子线圈拐角包扎质量难以保证。二、其绝缘带的张力大小由调节螺栓和弹簧控制压盖与绝缘带盘之间的摩擦转矩所决定，但由于绝缘带盘在包扎过程中直径会逐渐变小，其摩擦转矩也会逐渐发生变化，导致绝缘带的张力需通过手工调整，费时费力。其绕包头一次仅能安装两个绝缘带盘，而一根转子线圈的绝缘包扎需要三种材料交替包扎五层，因而绕包头无法实现三种材料的绝缘带盘的同时装夹，影响包扎效率。其带盘夹持装置采用螺旋紧固方式，导致绝缘带盘的装夹费时费力。三、其线圈夹持同步装置在夹持转子线圈时，需在包扎开始前手动紧固转子线圈，导致辅助时间长。其线圈夹持同步装置的两夹持端同步反向滞后，导致包扎时两个夹钳臂存在小幅摆动。其线圈夹持同步装置在夹持转子线圈时，每一种转子线圈的第一次调试占用时间长，影响包扎效率。综上所述，现有风力发电机转子线圈包扎机存在包扎质量差、以及包扎效率低的问题。为此有必要发明一种全新的风力发电机转子线圈包扎机，以解决现有风力发电机转子线圈包扎机存在的上述问题。
发明内容
本发明为了解决现有风力发电机转子线圈包扎机包扎质量差、以及包扎效率低的问题，提供了一种风电转子线圈全自动数控包扎机。本发明是采用如下技术方案实现的风电转子线圈全自动数控包扎机，包括数控系统、机座、固定于机座上的进给系统、固定于进给系统上的线圈夹持同步机构、固定于进给系统上的回转机构、以及固定于回转机构上的绕包头；所述进给系统包括X轴向进给装置和Y轴向进给装置；所述X轴向进给装置包括X轴向伺服电机、X轴向减速器、X轴向滚珠丝杠副、X轴向拖板、X轴向槽形床身、X轴向联轴器、以及X轴向直线导轨副；X轴向滚珠丝杠副的螺杆两端支撑于X轴向槽形床身的两端中部；x轴向滚珠丝杠副的螺母与X轴向拖板的底面固定；x轴向直线导轨副的导轨两端支撑于X轴向槽形床身的两端边缘3轴向直线导轨副的滑块与X轴向拖板的底面固定；X轴向伺服电机的输出端依次通过X轴向减速器、X轴向联轴器与X轴向滚珠丝杠副的螺杆联接；所述Y轴向进给装置包括Y轴向伺服电机、Y轴向减速器、Y轴向滚珠丝杠副、Y轴向拖板、Y轴向槽形床身、Y轴向联轴器、以及Y轴向直线导轨副；Y轴向槽形床身固定于X轴向拖板上；Y轴向滚珠丝杠副的螺杆两端支撑于Y轴向槽形床身的两端中部；Y轴向滚珠丝杠副的螺母与Y轴向拖板的底面固定；Y轴向直线导轨副的导轨两端支撑于Y轴向槽形床身的两端边缘；Y轴向直线导轨副的滑块与Y轴向拖板的底面固定；Y轴向伺服电机的输出端依次通过Y轴向减速器、Y轴向联轴器与Y轴向滚珠丝杠副的螺杆联接；所述线圈夹持同步机构包括Z轴向伺服电机、Z轴向减速器、右同步主动带轮、左同步主动带轮、右同步从动带轮、左同步从动带轮、右同步带、左同步带、Z轴向传动轴、右摇臂、左摇臂、右夹钳臂、左夹钳臂、右夹钳驱动气缸、左夹钳驱动气缸、右夹甜、左夹甜、右调节螺检、左调节螺检、右可移动板、左可移动板、右移动量调节螺栓、左移动量调节螺栓、右张紧轮、左张紧轮、右摇臂旋转角度可调装置、左摇臂旋转角度可调装置、右夹钳臂伸缩可调装置、左夹钳臂伸缩可调装置、右支撑架、左支撑架、以及Z轴向传动制动装置；Z轴向伺服电机的输出端通过Z轴向减速器与Z轴向传动轴联接；z轴向传动制动装置安装于Z轴向传动轴上；右、左支撑架分别垂直固定于X轴向槽形床身的右、左端；右、左可移动板分别安装于右、左支撑架上；右 可移动板与右支撑架之间安装有用于调节右可移动板高低的右移动量调节螺栓；左可移动板与左支撑架之间安装有用于调节左可移动板高低的左移动量调节螺栓；右、左同步主动带轮分别固定于Z轴向传动轴的右、左端；右、左同步从动带轮分别支撑于右、左可移动板的内侧；右、左张紧轮分别支撑于右、左支撑架的内侧；右同步带环绕于右同步主动带轮、右同步从动带轮、右张紧轮上；左同步带环绕于左同步主动带轮、左同步从动带轮、左张紧轮上；右摇臂通过右摇臂旋转角度可调装置安装于右同步从动带轮上；左摇臂通过左摇臂旋转角度可调装置安装于左同步从动带轮上；右、左夹钳臂分别水平固定于右、左摇臂上部；右夹钳驱动气缸通过右夹钳臂伸缩可调装置安装于右夹钳臂上；左夹钳驱动气缸通过左夹钳臂伸缩可调装置安装于左夹钳臂上；右、左夹钳、分别与右、左夹钳驱动气缸的活塞杆联接；右、左调节螺栓分别安装于右、左摇臂上端；所述回转机构包括4th轴向伺服电机、直角减速器、以及回转盘；4th轴向伺服电机固定于Y轴向拖板上；4th轴向伺服电机的输出端通过直角减速器与回转盘底面联接；所述绕包头包括带轮驱动装置和恒张力结构；所述带轮驱动装置包括主伺服电机、主动轮、主同步带、第一过渡轮、第二过渡轮、第三过渡轮、张紧轮、环形大同步带轮、支撑板、导向轮、左上气缸、右上气缸、左下气缸、右下气缸、左夹杆、右夹杆、以及固定座；支撑板的数目为两个；两个支撑板上均开有圆孔；两个支撑板均垂直固定于固定座上；固定座固定于回转盘上；主伺服电机支撑于其中一个支撑板外侧；主伺服电机的输出端与主动轮联接；第一过渡轮、第二过渡轮、第三过渡轮、张紧轮、环形大同步带轮均支撑于其中一个支撑板内侧；环形大同步带轮的轴线与支撑板上的圆孔轴线重合；导向轮的数目为八个；八个导向轮环绕支撑板上的圆孔轴线支撑于其中一个支撑板内侧；环形大同步带轮外圈表面加工有导向槽；八个导向轮均与导向槽配合；主同步带环绕于主动轮、第一过渡轮、第二过渡轮、第三过渡轮、张紧轮、环形大同步带轮上；左上气缸、左下气缸均固定于其中一个支撑板的上部外侧；左上气缸的活塞杆与左下气缸联接；左夹杆与左下气缸的活塞杆联接；左夹杆下端安装有左导轮；右上气缸、右下气缸均固定于另一个支撑板的上部外侧；右上气缸的活塞杆与右下气缸联接；右夹杆与右下气缸的活塞杆联接；右夹杆下端安装有右导轮；所述恒张力机构包括绝缘带盘、花键轴、第一同步带轮、恒张力同步带、第二同步带轮、摩擦离合制动器螺旋副、主动摩擦元件、从动摩擦元件、弹性连杆、滚轮、调节弹簧、调节螺钉、以及夹钳式带盘夹持装置；绝缘带盘通过夹钳式带盘夹持装置安装于花键轴右端；花键轴和摩擦离合制动器螺旋副均支撑于环形大同步带轮内圈；第一同步带轮固定于花键轴左端；第二同步带轮固定于主动摩擦元件上；恒张力同步带环绕于第一同步带轮和第二同步带轮上；主动摩擦元件与从动摩擦元件联接；从动摩擦元件固定于摩擦离合制动器螺旋副左端；调节弹簧和调节螺钉均安装于摩擦离合制动器螺旋副右端；摩擦离合制动器螺旋副中部固定有弹性连杆；弹性连杆顶端安装有滚轮；滚轮外圈表面与绝缘带盘外圈表面紧贴。工作时，转子线圈夹持在线圈夹持同步机构上，由数控系统分别向X轴向伺服电机、Y轴向伺服电机、Z轴向伺服电机、4th轴向伺服电机、主伺服电机发出控制指令，由X轴向伺服电机、Y轴向伺服电机驱动进给系统进行动作，由Z轴向伺服电机驱动线圈夹持同步机构进行动作，由4th轴向伺服电机驱动回转机构进行动作，由主伺服电机驱动绕包头进行包扎动作。通过进给系统、线圈夹持同步机构、回转机构之间的相互动作配合，实现X轴、Y轴、Z轴、4th轴四轴自动插补，带动绕包头沿转子线圈的包扎运动轨迹完成包扎。具体工作过程如下进给系统工作时，X轴向伺服电机依次通过X轴向减速器、X轴向联轴器、X轴向滚珠丝杠副带动X轴向拖板沿X轴向直线导轨副进行直线往复运动。Y轴向伺服电机依 次通过Y轴向减速器、Y轴向联轴器、Y轴向滚珠丝杠副带动Y轴向拖板沿Y轴向直线导轨副进行直线往复运动。线圈夹持同步机构工作时，Z轴向伺服电机依次通过Z轴向减速器、Z轴向传动轴、同步主动带轮、同步带、同步从动带轮带动摇臂、夹钳臂、夹钳驱动气缸、夹钳、转子线圈进行同步回转。根据每一种转子线圈两端的弧线大小，调整调节螺栓，并确定与摇臂连接的可移动板的高低。可移动板的高低通过移动量调节螺栓调整。同步带的松紧程度通过张紧轮调整。摇臂与可移动板之间的角度通过摇臂旋转角度可调装置调整。夹钳臂的长度通过夹钳臂伸缩可调装置调整。Z轴向传动制动装置用于制动Z轴向传动轴，防止设备断电后包扎初始零位的偏移。回转机构工作时，4th轴向伺服电机依次通过直角减速器、回转盘带动绕包头进行回转往复运动。绕包头工作时，主伺服电机依次通过主动轮、主同步带、第一过渡轮、第二过渡轮、第三过渡轮、张紧轮带动环形大同步带轮沿八个导向轮旋转。绕包头两端各个气缸升降实现程序自动控制，走直线段时，四个气缸分别执行顺序动作，设置在左下气缸、右下气缸上的导轮下降压紧转子线圈两侧并随之运动，防止包扎过程中转子线圈发生摆动。恒张力机构用于保持绝缘带张力大小的恒定。绕包头的环形大同步带轮上可同时安装三个恒张力机构，绝缘带盘装夹在花键轴一端，绝缘带盘的扭矩依次通过第一同步带轮、恒张力同步带、第二同步带轮、主动摩擦元件、从动摩擦元件传递到摩擦离合制动器螺旋副上。弹性连杆上的滚轮始终紧贴在绝缘带盘外径上，弹性连杆另一端固定在摩擦离合器制动螺旋副上，摩擦离合器制动螺旋副通过一端端面均布的三个直销轴向压紧主动摩擦元件、从动摩擦元件而产生摩擦传递转矩。依据绝缘带盘直径从大变小，带芯扭矩发生变化所需传递转矩不同的情况，从图形中测量弹性连杆由此形成的转角，计算和加工出摩擦离合器制动螺旋副沿轴向移动量所需的螺距，这样，随着包扎的进行，绝缘带盘的直径逐渐变小，绝缘带盘的扭矩逐渐发生变化，弹性连杆与绝缘带盘之间形成的转角逐渐发生变化，随之带动摩擦离合器制动螺旋副沿轴向移动量逐渐发生变化，以此逐渐改变主动摩擦元件和从动摩擦元件之间的摩擦传递转矩，通过自动修正带芯扭矩大小来维持包扎过程的恒张力。绝缘带张力的大小不随着绝缘带盘直径的减少而变化，依据不同绝缘带的物理特性和包扎工艺要求，恒张力值可通过调节弹簧和调节螺钉，沿轴向调整摩擦离合器制动螺旋副的位移量来获取。绝缘带的张力可恒定在10-60N之间。夹钳式带盘夹持装置起到限制绝缘带盘外出和散开的作用。结合上述工作过程，对转子线圈的包扎过程进行进一步说明如下如图14所示，当包扎在转子线圈的起始拐点a开始时，手动起头包扎I 2圈后拉紧绝缘带，绕包头在X轴向、Y轴向、Z轴向同时进给，合成速度为Vl，此时包扎在转子线圈的ab段进行。当包扎进行至转子线圈上的拐点b时，绕包头在4th轴向开始旋转，保证绝缘带盘始终与转子线圈相互垂直。当包扎进行至转子线圈的be段时，绕包头在X轴向停止进给，在Y轴向开始以速度V2进给。当包扎进行至转子线圈上的拐点c时，绕包头在4th轴向开始回转，保证绝缘带盘始终与转子线圈相互垂直。当包扎进行至转子线圈的Cd段时，绕包头在X轴向、Y轴向、Z轴向同时进给，合成速度为Vl，此时包扎在转子线圈的Cd段进行。基于上述过程，与现有风力发电机转子线圈包扎机相比，本发明所述的风电转子线圈全自动数控包扎机具有如下优点一、本发明的数控系统采用五轴四联动，在对转子线圈的拐角进行包扎时，绕包头角度实现了数控，由此避免了绝缘带与转子线圈之间出现不服帖现象，保证了转子线圈拐角的包扎质量。二、本发明的绕包头增设了恒张力机构，其绝缘带的张力大小不再由调节螺栓和弹簧控制压盖与绝缘带盘之间的摩擦转矩所决定，而改由摩擦离合制动器螺旋副自动修正绝缘带盘的扭矩来保持绝缘带张力大小的恒定，无需手工调整绝缘带张力大小，省时省力。本发明的绕包头可同时安装三个绝缘带盘，因而仅需一次装夹即可完成一根转子线圈的绝缘包扎，提高了包扎效率。本发明的绕包头的夹钳式带盘夹持装置不再采用螺旋紧固方式装夹绝缘带盘，而改用夹钳锁定方式，拆装绝缘带盘时，只需轻轻捏住和松开夹钳，即可在短时间内完成拆装，提高了装夹效率。三、本发明的回转机构采用数控系统和伺服电机驱动，使得绕包头的回转运动由手动改为机动，从而在包扎过程中取消了手工操作，提升了转子线圈的包扎质量。四、本发明的线圈夹持同步机构在夹持转子线圈时，不再采用以往的手动紧固方式，而改为气动控制夹紧方式，便于转子线圈的快速拆装。本发明的线圈夹持同步机构通过采用圆弧齿同步带及同步主、从动带轮，增强了扭矩，提高了整体刚性，减少了同步误差和包扎时的摆动，保证了两夹持端协调动作和线圈不变形。本发明的线圈夹持同步机构增设了摇臂旋转角度可调装置和夹钳臂伸缩可调装置，在现有风力发电机转子线圈包扎机中，由于不同种类的转子线圈在成型的角度和长度规格上存在着尺寸变化，在对每一种线圈的第一个线圈进行包扎时，需要较长的调试时间。而通过增设摇臂旋转角度可调装置和夹钳臂伸缩可调装置能够快速调整两夹持端的位置，有效减少每一种转子线圈的第一次调试占用时间，提高了包扎效率。本发明的线圈夹持同步机构还增设了 Z轴向传动制动装置，起到了有效防止设备断电后包扎初始零位偏移的作用，开机后不必回零位，即可进入包扎状态。综上所述，本发明所述的风电转子线圈全自动数控包扎机有效解决了现有风力发电机转子线圈包扎机包扎质量差、以及包扎效率低的问题。试验表明，其线圈绝缘叠包率规范，包扎精度可达0. Olmm,其完成一根长度为I. 3m的转子线圈的单层绝缘包扎时间最少仅需50s。
本发明有效解决了现有风力发电机转子线圈包扎机包扎质量差、以及包扎效率低的问题，适用于风力发电机转子线圈的包扎。
图I是本发明的结构示意图。图2是图I的俯视图。图3是本发明的进给系统的结构示意图。图4是图3的A-A剖视图。图5是图3的B向视图。图6是本发明的线圈夹持同步机构的结构示意图。图7是图6的右视图。图8是本发明的回转机构的结构示意图。 图9是本发明的绕包头的结构示意图。图10是图9的B-B剖视图。图11是本发明的恒张力机构的结构示意图。图12是图11的右视图。图13是本发明的夹钳式带盘夹持装置的结构示意图。图14是本发明的转子线圈工作示意图。图中1-数控系统，2-主伺服电机,3_4th轴向伺服电机,4-X轴向伺服电机,5- Z轴向伺服电机，6- Y轴向伺服电机，7-直角减速器，8- X轴向减速器，9- Z轴向减速器，IO-Y轴向减速器，11- X轴向滚珠丝杠副，12- Y轴向滚珠丝杠副，13-Y轴向直线导轨副，14-X轴向直线导轨副，15- Y轴向拖板，16-X轴向拖板，17-转子线圈，18- Y轴向槽形床身，19-X轴向槽形床身，20-护罩，21-机座，22-主动轮，23-主同步带，24-第一过渡轮，25-第二过渡轮，26-第三过渡轮，27-张紧轮，28-环形大同步带轮，29-支撑板，30-导向轮，31-左上气缸，32-右上气缸，33-左下气缸，34-右下气缸，35-左夹杆，36-右夹杆，37-固定座，38-绝缘带盘，39-花键轴,40-第一同步带轮,41-恒张力同步带,42-第二同步带轮,43-摩擦离合制动器螺旋副，44-主动摩擦元件，45-从动摩擦元件，46-弹性连杆，47-滚轮，48-调节弹簧，49-调节螺钉，50-夹钳式带盘夹持装置，51-回转盘，52-右同步主动带轮，53-左同步主动带轮，54-右同步从动带轮，55-左同步从动带轮，56-右同步带，57-左同步带，58-Z轴向传动轴，59-右摇臂，60-左摇臂，61-右夹钳臂，62-左夹钳臂，63-右夹钳驱动气缸，64-左夹钳驱动气缸，66-右夹钳，67-左夹钳，68-右调节螺栓，69-左调节螺栓，70-右可移动板，71-左可移动板，72-右移动量调节螺栓，73-左移动量调节螺栓，74-右张紧轮，75-左张紧轮，76-右摇臂旋转角度可调装置，77-左摇臂旋转角度可调装置，78-右夹钳臂伸缩可调装置，79-左夹钳臂伸缩可调装置，80-Z轴向传动制动装置，81- X轴向联轴器，82- Y轴向联轴器,83-X轴向直线导轨副的导轨,84-Y轴向直线导轨副的导轨,85-X轴向床身固定板，86-Y轴向床身固定板。
具体实施例方式风电转子线圈全自动数控包扎机，包括数控系统I、机座21、固定于机座上的进给系统、固定于进给系统上的线圈夹持同步机构、固定于进给系统上的回转机构、以及固定于回转机构上的绕包头；
所述进给系统包括X轴向进给装置和Y轴向进给装置；所述X轴向进给装置包括X轴向伺服电机4、X轴向减速器8、X轴向滚珠丝杠副11、X轴向拖板16、X轴向槽形床身19、X轴向联轴器81、以及X轴向直线导轨副14 ；X轴向滚珠丝杠副11的螺杆两端支撑于X轴向槽形床身19的两端中部；X轴向滚珠丝杠副11的螺母与X轴向拖板16的底面固定；X轴向直线导轨副14的导轨83两端支撑于X轴向槽形床身19的两端边缘；X轴向直线导轨副14的滑块与X轴向拖板16的底面固定；X轴向伺服电机4的输出端依次通过X轴向减速器8、X轴向联轴器81与X轴向滚珠丝杠副11的螺杆联接；所述Y轴向进给装置包括Y轴向伺服电机6、Y轴向减速器10、Y轴向滚珠丝杠副12、Y轴向拖板15、Y轴向槽形床身18、Y轴向联轴器82、以及Y轴向直线导轨副13 ；Y轴向槽形床身18固定于X轴向拖板16上；Y轴向滚珠丝杠副12的螺杆两端支撑于Y轴向槽形床身18的两端中部；￥轴向滚珠丝杠副12的螺母与Y轴向拖板15的底面固定；Y轴向直线导轨副13的导轨84两端支撑于Y轴向槽形床身18的两端边缘；￥轴向直线导轨副13的滑块与Y轴向拖板15的底面固定；Y轴向伺服电机6的输出端依次通过Y轴向减速器10、Y轴向联轴器82与Y轴向滚珠丝杠副12的螺杆联接；
所述线圈夹持同步机构包括Z轴向伺服电机5、Z轴向减速器9、右同步主动带轮52、左同步主动带轮53、右同步从动带轮54、左同步从动带轮55、右同步带56、左同步带57、Z轴 向传动轴58、右摇臂59、左摇臂60、右夹钳臂61、左夹钳臂62、右夹钳驱动气缸63、左夹钳驱动气缸64、右夹钳66、左夹钳67、右调节螺栓68、左调节螺栓69、右可移动板70、左可移动板71、右移动量调节螺栓72、左移动量调节螺栓73、右张紧轮74、左张紧轮75、右摇臂旋转角度可调装置76、左摇臂旋转角度可调装置77、右夹钳臂伸缩可调装置78、左夹钳臂伸缩可调装置79、右支撑架、左支撑架、以及Z轴向传动制动装置80 ；Z轴向伺服电机5的输出端通过Z轴向减速器9与Z轴向传动轴58联接；Z轴向传动制动装置80安装于Z轴向传动轴58上；右、左支撑架分别垂直固定于X轴向槽形床身19的右、左端；右、左可移动板70,71分别安装于右、左支撑架上；右可移动板70与右支撑架之间安装有用于调节右可移动板70高低的右移动量调节螺栓72 ;左可移动板71与左支撑架之间安装有用于调节左可移动板71高低的左移动量调节螺栓73 ;右、左同步主动带轮52、53分别固定于Z轴向传动轴58的右、左端；右、左同步从动带轮54、55分别支撑于右、左可移动板70、71的内侧；右、左张紧轮74、75分别支撑于右、左支撑架的内侧；右同步带56环绕于右同步主动带轮52、右同步从动带轮54、右张紧轮74上；左同步带57环绕于左同步主动带轮53、左同步从动带轮55、左张紧轮75上；右摇臂59通过右摇臂旋转角度可调装置76安装于右同步从动带轮54上；左摇臂60通过左摇臂旋转角度可调装置77安装于左同步从动带轮55上；右、左夹钳臂61、62分别水平固定于右、左摇臂59、60上部；右夹钳驱动气缸63通过右夹钳臂伸缩可调装置78安装于右夹钳臂61上；左夹钳驱动气缸64通过左夹钳臂伸缩可调装置79安装于左夹钳臂62上；右、左夹钳66、67分别与右、左夹钳驱动气缸63、64的活塞杆联接；右、左调节螺栓68、69分别安装于右、左摇臂59、60上端；
所述回转机构包括4th轴向伺服电机3、直角减速器7、以及回转盘51 ；4th轴向伺服电机3固定于Y轴向拖板15上；4th轴向伺服电机3的输出端通过直角减速器7与回转盘51底面联接；
所述绕包头包括带轮驱动装置和恒张力结构；所述带轮驱动装置包括主伺服电机2、主动轮22、主同步带23、第一过渡轮24、第二过渡轮25、第三过渡轮26、张紧轮27、环形大同步带轮28、支撑板29、导向轮30、左上气缸31、右上气缸32、左下气缸33、右下气缸34、左夹杆35、右夹杆36、以及固定座37 ;支撑板29的数目为两个；两个支撑板29上均开有圆孔；两个支撑板29均垂直固定于固定座37上；固定座37固定于回转盘51上；主伺服电机2支撑于其中一个支撑板29外侧；主伺服电机2的输出端与主动轮22联接；第一过渡轮24、第二过渡轮25、第三过渡轮26、张紧轮27、环形大同步带轮28均支撑于其中一个支撑板29内侧；环形大同步带轮28的轴线与支撑板29上的圆孔轴线重合；导向轮30的数目为八个；八个导向轮30环绕支撑板29上的圆孔轴线支撑于其中一个支撑板29内侧；环形大同步带轮28外圈表面加工有导向槽；八个导向轮30均与导向槽配合；主同步带23环绕于主动轮22、第一过渡轮24、第二过渡轮25、第三过渡轮26、张紧轮27、环形大同步带轮28上；左上气缸31、左下气缸33均固定于其中一个支撑板29的上部外侧；左上气缸31的活塞杆与左下气缸33联接；左夹杆35与左下气缸33的活塞杆联接；左夹杆35下端安装·有左导轮；右上气缸32、右下气缸34均固定于另一个支撑板29的上部外侧；右上气缸32的活塞杆与右下气缸34联接；右夹杆36与右下气缸34的活塞杆联接；右夹杆36下端安装有右导轮；所述恒张力机构包括绝缘带盘38、花键轴39、第一同步带轮40、恒张力同步带41、第二同步带轮42、摩擦离合制动器螺旋副43、主动摩擦元件44、从动摩擦元件45、弹性连杆46、滚轮47、调节弹簧48、调节螺钉49、以及夹钳式带盘夹持装置50 ;绝缘带盘38通过夹钳式带盘夹持装置50安装于花键轴39右端；花键轴39和摩擦离合制动器螺旋副43均支撑于环形大同步带轮28内圈；第一同步带轮40固定于花键轴39左端；第二同步带轮42固定于主动摩擦元件44上；恒张力同步带41环绕于第一同步带轮40和第二同步带轮42上；主动摩擦元件44与从动摩擦元件45联接；从动摩擦元件45固定于摩擦离合制动器螺旋副43左端；调节弹簧48和调节螺钉49均安装于摩擦离合制动器螺旋副43右端；摩擦离合制动器螺旋副43中部固定有弹性连杆46 ;弹性连杆46顶端安装有滚轮47 ;滚轮47外圈表面与绝缘带盘38外圈表面紧贴。所述恒张力机构的数目为三个；三个恒张力机构环绕设置于环形大同步带轮28的内圈表面。所述进给系统还包括护罩20、X轴向床身固定板85、以及Y轴向床身固定板86 ;护罩20分别与X轴向槽形床身19和Y轴向槽形床身18联接；护罩20覆盖于X轴向拖板16和Y轴向拖板15上；X轴向直线导轨副14的导轨83两端通过X轴向床身固定板85支撑于X轴向槽形床身19的两端边缘，轴向直线导轨副13的导轨84两端通过Y轴向床身固定板86支撑于Y轴向槽形床身18的两端边缘。具体实施时，转子线圈17两端分别由右夹钳和左夹钳夹持。数控系统采用GSK990MA型数控系统。主伺服电机采用130SJT-M100B型伺服电机。X轴向伺服电机采用130SJT-M060D型伺服电机。X轴向减速器采用PG080型减速器。X轴向滚珠丝杠副采用DFUR03206-4-DFC7-1040-P1型滚珠丝杠副。X轴向直线导轨副采用HGH20HA2R1100Z0C型直线导轨副。Y轴向伺服电机采用130SJT-M100B型伺服电机。Y轴向减速器采用PG080型减速器。Y轴向滚珠丝杠副采用DFUR03210-4-DFC7-2240-P1型滚珠丝杠副。Y轴向直线导轨副采用HGH20HA2R2300Z0C型直线导轨副。Z轴向伺服电机采用110SJT-M040D型伺服电机。Z轴向减速器采用PG080型减速器。4th轴向伺服电机采用110SJT-M040D型伺服电机。直角减速器采用WPS115-P-40/M0T0R-0P2型直角减速器。
权利要求
1.一种风电转子线圈全自动数控包扎机，其特征在于包括数控系统(I)、机座(21)、固定于机座上的进给系统、固定于进给系统上的线圈夹持同步机构、固定于进给系统上的回转机构、以及固定于回转机构上的绕包头； 所述进给系统包括X轴向进给装置和Y轴向进给装置；所述X轴向进给装置包括X轴向伺服电机(4 )、X轴向减速器(8 )、X轴向滚珠丝杠副(11)、X轴向拖板(16 )、X轴向槽形床身(19)、X轴向联轴器(81)、以及X轴向直线导轨副(14);X轴向滚珠丝杠副(11)的螺杆两端支撑于X轴向槽形床身(19)的两端中部；X轴向滚珠丝杠副(11)的螺母与X轴向拖板(16)的底面固定；X轴向直线导轨副(14)的导轨(83)两端支撑于X轴向槽形床身(19)的两端边缘；X轴向直线导轨副(14)的滑块与X轴向拖板(16)的底面固定；X轴向伺服电机(4)的输出端依次通过X轴向减速器(8)、X轴向联轴器(81)与X轴向滚珠丝杠副(11)的螺杆联接；所述Y轴向进给装置包括Y轴向伺服电机(6)、Y轴向减速器(10)、Y轴向滚珠丝杠副(12)、Y轴向拖板(15)、Y轴向槽形床身(18)、Y轴向联轴器(82)、以及Y轴向直线导轨副(13);Y轴向槽形床身(18)固定于X轴向拖板(16)上；Y轴向滚珠丝杠副(12)的螺杆两端支撑于Y轴向槽形床身(18)的两端中部；Y轴向滚珠丝杠副(12)的螺母与Y轴向拖板(15)的底面固定；Y轴向直线导轨副(13)的导轨(84)两端支撑于Y轴向槽形床身(18)的两端边缘，轴向直线导轨副(13)的滑块与Y轴向拖板(15)的底面固定；Y轴向伺服电机(6 )的输出端依次通过Y轴向减速器(10 )、Y轴向联轴器(82 )与Y轴向滚珠丝杠副(12 )的螺杆联接； 所述线圈夹持同步机构包括Z轴向伺服电机(5)、Z轴向减速器(9)、右同步主动带轮(52)、左同步主动带轮(53)、右同步从动带轮(54)、左同步从动带轮(55)、右同步带(56)、左同步带(57)、Z轴向传动轴(58)、右摇臂(59)、左摇臂(60)、右夹钳臂(61)、左夹钳臂(62)、右夹钳驱动气缸(63)、左夹钳驱动气缸(64)、右夹钳(66)、左夹钳(67)、右调节螺栓(68)、左调节螺栓(69)、右可移动板(70)、左可移动板(71)、右移动量调节螺栓(72)、左移动量调节螺栓(73)、右张紧轮(74)、左张紧轮(75)、右摇臂旋转角度可调装置(76)、左摇臂旋转角度可调装置(77)、右夹钳臂伸缩可调装置(78)、左夹钳臂伸缩可调装置(79)、右支撑架、左支撑架、以及Z轴向传动制动装置(80);Z轴向伺服电机(5)的输出端通过Z轴向减速器(9 )与Z轴向传动轴(58 )联接；Z轴向传动制动装置(80 )安装于Z轴向传动轴(58 )上；右、左支撑架分别垂直固定于X轴向槽形床身(19)的右、左端；右、左可移动板(70、71)分别安装于右、左支撑架上；右可移动板(70)与右支撑架之间安装有用于调节右可移动板(70)高低的右移动量调节螺栓(72);左可移动板(71)与左支撑架之间安装有用于调节左可移动板(71)高低的左移动量调节螺栓(73);右、左同步主动带轮(52、53)分别固定于Z轴向传动轴(58)的右、左端；右、左同步从动带轮(54、55)分别支撑于右、左可移动板(70、71)的内侧；右、左张紧轮(74、75)分别支撑于右、左支撑架的内侧；右同步带(56)环绕于右同步主动带轮(52)、右同步从动带轮(54)、右张紧轮(74)上；左同步带(57)环绕于左同步主动带轮(53)、左同步从动带轮(55)、左张紧轮(75)上；右摇臂(59)通过右摇臂旋转角度可调装置(76)安装于右同步从动带轮(54)上；左摇臂(60)通过左摇臂旋转角度可调装置(77)安装于左同步从动带轮(55)上；右、左夹钳臂(61、62)分别水平固定于右、左摇臂(59、60)上部；右夹钳驱动气缸(63)通过右夹钳臂伸缩可调装置(78)安装于右夹钳臂(61)上；左夹钳驱动气缸(64 )通过左夹钳臂伸缩可调装置(79 )安装于左夹钳臂(62 )上；右、左夹钳(66、67 )分别与右、左夹钳驱动气缸(63、64 )的活塞杆联接；右、左调节螺栓(68、69 )分别安装于右、左摇臂(59、60)上端； 所述回转机构包括4th轴向伺服电机(3 )、直角减速器(7)、以及回转盘(51);4th轴向伺服电机(3)固定于Y轴向拖板(15)上；4th轴向伺服电机(3)的输出端通过直角减速器(7)与回转盘(51)底面联接； 所述绕包头包括带轮驱动装置和恒张力结构；所述带轮驱动装置包括主伺服电机(2)、主动轮(22)、主同步带(23)、第一过渡轮(24)、第二过渡轮(25)、第三过渡轮(26)、张紧轮(27)、环形大同步带轮(28)、支撑板(29)、导向轮(30)、左上气缸(31)、右上气缸(32)、左下气缸(33)、右下气缸(34)、左夹杆(35)、右夹杆(36)、以及固定座(37);支撑板(29)的数目为两个；两个支撑板(29)上均开有圆孔；两个支撑板(29)均垂直固定于固定座(37)上；固定座(37)固定于回转盘(51)上；主伺服电机(2)支撑于其中一个支撑板(29)外侧；主伺服电机(2)的输出端与主动轮(22)联接；第一过渡轮(24)、第二过渡轮(25)、第三过渡轮(26)、张紧轮(27)、环形大同步带轮(28)均支撑于其中一个支撑板(29)内侧；环形大同步带轮(28)的轴线与支撑板(29)上的圆孔轴线重合；导向轮(30)的数目为八个；八个导向轮(30)环绕支撑板(29)上的圆孔轴线支撑于其中一个支撑板(29)内侧；环形大同步带轮(28)外圈表面加工有导向槽；八个导向轮(30)均与导向槽配合；主同步带(23)环绕于主动轮(22)、第一过渡轮(24)、第二过渡轮(25)、第三过渡轮(26)、张紧轮(27)、环形大同步带轮(28)上；左上气缸(31)、左下气缸(33)均固定于其中一个支撑板(29)的上部外侧；左上气缸(31)的活塞杆与左下气缸(33)联接；左夹杆(35)与左下气缸(33)的活塞杆联接；左夹杆(35)下端安装有左导轮；右上气缸(32)、右下气缸(34)均固定于另一个支撑板(29)的上部外侧；右上气缸(32)的活塞杆与右下气缸(34)联接；右夹杆(36)与右下气缸(34)的活塞杆联接；右夹杆(36)下端安装有右导轮；所述恒张力机构包括绝缘带盘(38)、花键轴(39)、第一同步带轮(40)、恒张力同步带(41)、第二同步带轮(42)、摩擦离合制动器螺旋副(43 )、主动摩擦元件(44)、从动摩擦元件(45 )、弹性连杆(46 )、滚轮(47 )、调节弹簧(48)、调节螺钉(49)、以及夹钳式带盘夹持装置(50);绝缘带盘(38)通过夹钳式带盘夹持装置(50 )安装于花键轴(39 )右端；花键轴(39 )和摩擦离合制动器螺旋副(43 )均支撑于环形大同步带轮(28)内圈；第一同步带轮(40)固定于花键轴(39)左端；第二同步带轮(42)固定于主动摩擦元件(44)上；恒张力同步带(41)环绕于第一同步带轮(40)和第二同步带轮(42)上；主动摩擦元件(44)与从动摩擦元件(45)联接；从动摩擦元件(45)固定于摩擦离合制动器螺旋副(43)左端；调节弹簧(48)和调节螺钉(49)均安装于摩擦离合制动器螺旋副(43)右端；摩擦离合制动器螺旋副(43)中部固定有弹性连杆(46);弹性连杆(46)顶端安装有滚轮(47);滚轮(47)外圈表面与绝缘带盘(38)外圈表面紧贴。
2.根据权利要求I所述的风电转子线圈全自动数控包扎机，其特征在于所述恒张力机构的数目为三个；三个恒张力机构环绕设置于环形大同步带轮(28)的内圈表面。
3.根据权利要求I或2所述的风电转子线圈全自动数控包扎机，其特征在于所述进给系统还包括护罩(20)、X轴向床身固定板(85)、以及Y轴向床身固定板(86);护罩(20)分别与X轴向槽形床身(19)和Y轴向槽形床身(18)联接；护罩(20)覆盖于X轴向拖板(16)和Y轴向拖板(15)上；X轴向直线导轨副(14)的导轨(83)两端通过X轴向床身固定板(85)支撑于X轴向槽形床身(19)的两端边缘；Y轴向直线导轨副(13)的导轨(84)两端通过Y轴向床身固定板(86)支撑于Y轴向槽 形床身(18)的两端边缘。
全文摘要
本发明涉及转子线圈绝缘包扎机，具体是一种风电转子线圈全自动数控包扎机。本发明解决了现有风力发电机转子线圈包扎机包扎质量差、以及包扎效率低的问题。风电转子线圈全自动数控包扎机包括数控系统、机座、固定于机座上的进给系统、固定于进给系统上的线圈夹持同步机构、固定于进给系统上的回转机构、以及固定于回转机构上的绕包头；所述回转机构包括4th轴向伺服电机、直角减速器、以及回转盘；所述绕包头包括带轮驱动装置和恒张力结构。本发明有效解决了现有风力发电机转子线圈包扎机包扎质量差、以及包扎效率低的问题，适用于风力发电机转子线圈的包扎。
文档编号H02K15/04GK102684418SQ20121016347
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者张帆, 戈立娜, 郭风岐 申请人:永济新时速电机电器有限责任公司