立體卷鐵芯繞線裝置的製作方法

2023-04-25 21:16:31

本發明涉及繞線裝置技術領域，具體涉及立體卷鐵芯繞線裝置。

背景技術：

立體卷鐵芯變壓器一般是由三個幾何尺寸相同的鐵芯單框拼合成的三角形立體布置的鐵芯，首先將鐵芯固定在卡爪上，接著將線圈纏繞到鐵芯單框兩兩接觸的部位。立體卷鐵芯變壓器繞線機的原理是：將鐵芯單框兩兩接觸的位置套於一個線圈套內，然後將兩個繞線齒輪箍在線圈套上，現有的繞線齒輪是由兩個半圓形的齒環構成的，安裝的時候將兩個齒環卡在線圈套上然後用螺釘定位即可，再將線圈的一端牽到線圈套上固定，動力機構驅動繞線齒輪轉動，接到線圈套上的線圈即可繞在線圈套上。

現有的這種卷鐵芯變壓器繞線機存在的缺點在於：1、使用現有的卷鐵芯變壓器專用繞線機，鐵芯定位和繞線齒輪定位都十分麻煩，每繞一臺變壓器的線圈，鐵芯定位和繞線齒輪定位需要花費較多的時間，非常不方便；2、因鐵芯側立固定，在繞制線圈的過程中，首先會對三個鐵芯單框的兩兩接觸部位進行繞線，但是現有技術中對這三個地方纏繞的時候需要來回變換繞線齒輪的位置，因此動力機構的位置也需要變換，非常不方便；3、現有的卡爪不能夠調節位置，而且現有的繞線齒輪只能夠卡相同規格的鐵芯，因此，現有的繞線裝置不便於對不同規格的鐵芯進行繞線加工。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種立體卷鐵芯繞線裝置，不僅便於鐵芯定位和繞線齒輪的定位，而且能夠在同一位置對三個鐵芯單框兩兩接觸的部位繞線；還能夠對不同規格的鐵芯進行繞線加工。

為達到上述目的，本發明的基礎方案如下：

立體卷鐵芯繞線裝置，包括動力機構、用於抓緊鐵芯的卡爪、用於套設在鐵芯上的線圈套和用於卡在線圈套上的繞線齒輪；還包括固定基座，卡爪滑動連接在固定基座上，且卡爪的側面設有帶動卡爪上鐵芯旋轉的第一電機；固定基座上設有第三電機和定位座，定位座上轉動連接有由第三電機帶動的動力軸，動力軸穿過卡爪的下部；且動力軸轉動時，卡爪可夾緊或放鬆鐵芯；繞線齒輪為兩個且繞線齒輪均包括第一半圓齒輪和第二半圓齒輪，第一半圓齒輪和第二半圓齒輪採用螺釘連接；第一半圓齒輪和第二半圓齒輪的內壁均可拆卸連接有內半圓環；動力機構包括兩個主動齒輪，且主動齒輪可分別與繞線齒輪嚙合；兩個主動齒輪的中心滑鍵聯接有轉軸，轉軸上轉動連接有支撐座，支撐座與固定基座固定連接；轉軸還連接有第二電機；轉軸上設有可調整兩個主動齒輪之間間距的調整部。

採用上述技術方案時，啟動第三電機，動力軸轉動並調節卡爪的位置，使得卡爪將鐵芯抓緊進行固定，關閉第三電機；在鐵芯需要繞線處鋪上一層紙，然後將線圈套卡到紙上，再進行安裝第一個繞線齒輪，即：第一半圓齒輪抵住線圈套上部的外壁，第二半圓齒輪抵住線圈套下部的外壁，第一半圓齒輪與第二半圓齒輪接觸的地方採用螺釘進行連接；同上再安裝第二個繞線齒輪。繞線齒輪安裝完畢後，啟動調整部，調整部開始調節主動齒輪的位置，使得主動齒輪與繞線齒輪嚙合，然後關閉調整部；將線卷的一端牽引到線圈套處，並繞線圈套一圈，啟動第二電機，轉軸帶動主動齒輪旋轉，此時繞線齒輪和線圈套均會開始旋轉進行繞線；繞線完畢後，啟動第一電機，第一電機帶動卡爪轉動，此時鐵芯會被旋轉，鐵芯另一個需要繞線的地方會被轉動到與主動齒輪對應的地方，同上，在鐵芯上安裝繞線齒輪，參照上述步驟再次進行繞線即可。

本方案產生的有益效果是：

1、卡爪能夠將鐵芯卡住進行固定，可以防止鐵芯在繞線的過程中晃動，同時，繞線齒輪包括第一半圓齒輪和第二半圓齒輪，使用的時候第一半圓齒輪抵住線圈套上部的外壁，第二半圓齒輪抵住線圈套下部的外壁，第一半圓齒輪與第二半圓齒輪接觸的地方採用螺釘進行連接，使得繞線齒輪能夠卡在線圈套上進行固定。另外，卡爪的側面設有帶動卡爪上鐵芯旋轉的第一電機，在需要對鐵芯下一個地方進行繞線的時候，啟動第一電機對鐵芯進行旋轉直至需要繞線的地方轉動到與主動齒輪對應的位置，實現在同一位置對三個鐵芯單框兩兩接觸的部位繞線；

2、兩個主動齒輪的中心滑鍵連接有轉軸，使得主動齒輪不僅能夠隨著轉軸一起轉動；還能夠在調整部的調整下沿著鍵槽滑動，使得兩個主動齒輪之間的間距可調，實現對不同規格的鐵芯進行繞線。另外，卡爪滑動連接在固定基座上，且動力軸穿過卡爪的下部；動力軸轉動時，卡爪可夾緊或放鬆鐵芯，實現對不同規格的鐵芯進行夾緊或放鬆，上述設置，均實現了對不同規格的鐵芯進行繞線加工。

3、繞線齒輪均包括第一半圓齒輪和第二半圓齒輪，第一半圓齒輪和第二半圓齒輪採用螺釘連接，第一半圓齒輪和第二半圓齒輪的內壁均可拆卸連接有內半圓環；不僅便於繞線齒輪卡在線圈套上，因為內半圓環與第一半圓齒輪和第二半圓齒輪可拆卸連接，僅僅更換不同厚度的內半圓環便能夠現繞線齒輪卡在不同粗細的鐵芯上，非常方便。

優選方案一：作為對基礎方案的進一步優化，動力軸包括動力軸正螺紋段和動力軸反螺紋段；卡爪包括用於夾住鐵芯的第一卡爪和第二卡爪，第一卡爪和第二卡爪均包括抓手和與固定基座滑動連接的支撐板，抓手與第一電機連接；動力軸穿過支撐板且動力軸與支撐板螺紋連接，第一卡爪的支撐板位於動力軸正螺紋段上，第二卡爪的支撐板位於動力軸反螺紋段上。

上述設置，非常簡單的實現了自由調整第一卡爪和第二卡爪之間的距離，便於對不同規格的鐵芯進行夾持。轉動動力軸，第一卡爪和第二卡爪會朝著相反的方向運動，進而調整第一卡爪和第二卡爪之間的距離。

優選方案二：作為對基礎方案的進一步優化，調整部包括絲杆和多個推板，主動齒輪兩側均設有一個推板，轉軸穿過推板的上部；絲杆穿過推板的下部，絲杆包括正螺紋段絲杆和反螺紋段絲杆，一個主動齒輪兩側的推板均與正螺紋段絲杆螺紋連接，另一個主動齒輪兩側的推板均與反螺紋段絲杆螺紋連接；絲杆的兩端轉動連接有支座，支座與固定基座固定連接，且絲杆上連接有第四電機。

上述結構非常簡單的實現了對兩個主動齒輪之間的間距的調整。由於主動齒輪位於兩個推板之間，當絲杆轉動的時候，其中一個主動齒輪兩側的推板會推著此主動齒輪朝著同一方向運動，而另一個主動齒輪兩側的推板會推動此主動齒輪朝著與前述相反的方向運動，非常簡單的實現了對主動齒輪的推動；另外，主動齒輪位於兩個推板之間，推板還對主動齒輪有一定的定位作用。

優選方案三：作為對基礎方案的進一步優化，內半圓環的外側均設有凹槽，第一半圓齒輪或第二半圓齒輪可插入凹槽內並通過螺釘定位。

凹槽的設置以及採用螺釘定位，主要非常簡單的實現了第一半圓齒輪和第二半圓齒輪與內半圓環的可拆卸連接。

優選方案四：作為對基礎方案的進一步優化，線圈套的周向設有供內半圓環卡入的卡槽，內半圓環的內側設有橡膠層。

卡槽的設置主要是進一步實現繞線齒輪與線圈套的連接，橡膠層的設置主要是為了增大內半圓環與卡槽底的摩擦力，進一步保證繞線齒輪轉動的時候線圈套會跟著轉動。

優選方案五：作為對基礎方案至優選方案四任一優化方案的進一步優化，還包括防摩部，防摩部包括切刀和兩個防摩板，切刀固定連接在兩個防摩板之間；防摩板的下端均鉸接有可卡在鐵芯上的卡夾，其中一個防摩板上還鉸接有伸縮杆，伸縮杆的端部設有套環，套環與轉軸螺紋連接。

將繞線齒輪安裝好後，將卡夾卡在鐵芯上，使得兩個防摩板分別位於兩個繞線齒輪的外側，即兩個繞線齒輪位於兩個防摩板之間，可以防止繞線齒輪在轉動的時候與鐵芯產生摩擦。當轉軸轉動的時候，套環會沿著轉軸移動，當套環移動到一定位置的時候，伸縮杆被套環拉傾斜並將防摩板向下拉，防摩板向下轉動，切刀對線圈進行切割；此結構不僅能夠對線圈進行切割還能夠保證同一個鐵芯上的三個位置處纏繞的線圈的厚度相同，因為每次切割線圈的時候套環均是移動同樣的長度後，對線圈進行切割，能夠防止轉軸在帶動主動齒輪轉動的時候由於慣性原因而造成的纏繞的線圈厚度不同的情況出現。

附圖說明

圖1是本發明立體卷鐵芯繞線裝置的結構示意圖；

圖2是圖1中繞線齒輪的機構示意圖；

圖3是圖1中防摩部、主動齒輪和推板的局部放大圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

說明書附圖中的附圖標記包括：固定基座1、主動齒輪2、轉軸21、支撐座22、第二電機23、線圈套3、繞線齒輪4、第一半圓齒輪41、第二半圓齒輪42、內半圓環43、第一卡爪5、抓手51、支撐板52、第一電機53、第二卡爪6、定位座7、第三電機71、動力軸72、動力軸正螺紋段721、動力軸反螺紋段722、支座8、推板81、絲杆82、第四電機83、防摩板9、切刀91、伸縮杆92、套環93、卡夾94。

如圖1和圖2所示，立體卷鐵芯繞線裝置，包括固定基座1、主動齒輪2、卡爪、可套設在鐵芯上的線圈套3和可卡在線圈套3上的繞線齒輪4；線圈套3為圓筒狀，且線圈套3的側壁上開設有條狀開口，使用的時候，從條狀開口處將線圈套3掰開後卡入鐵芯上即可。卡爪包括可夾住鐵芯的第一卡爪5和第二卡爪6，第一卡爪5和第二卡爪6均包括抓手51和與固定基座1滑動連接的支撐板52，本方案中的抓手51為三爪卡盤；三爪卡盤與支撐板52的上部轉動連接，支撐板52上設有第一電機53，三爪卡盤與第一電機53輸出端連接。固定基座1上設有第三電機71和兩個定位座7，固定基座1與定位座7固定連接；兩個定位座7之間轉動連接有由第三電機71帶動的動力軸72，動力軸72穿過支撐板52的下部；動力軸72包括動力軸正螺紋段721和動力軸反螺紋段722，且第一卡爪5的支撐板52位於動力軸正螺紋段721上，第二卡爪6的支撐板52位於動力軸反螺紋段722上，動力軸72轉動時，第一卡爪5和第二卡爪6可沿著動力軸72朝著相反的方向移動。

繞線齒輪4為兩個且繞線齒輪4均包括第一半圓齒輪41和第二半圓齒輪42，第一半圓齒輪41的兩個端部固定連接有插條，第二半圓齒輪42的兩個端部均設有凹槽，插條和凹槽上對應設有定位孔，使用時將插條插入凹槽內，使得定位孔重疊，然後在定位孔內插入螺釘進行固定。內半圓環43的外側均設有凹槽，且內半圓環43上還設有穿透凹槽的通孔，第一半圓環和第二半圓環上均設有連接孔；拼裝的時候，將第一半圓齒輪41的內壁插入對應的內半圓環43的凹槽內，使得通孔與第一半圓齒輪41的連接孔重疊，然後插入螺釘固定；同理，將第二半圓齒輪42的內壁插入另外一個與之對應的內半圓環43的凹槽內，使得通孔與第二半圓齒輪42上的連接孔重疊，然後插入螺釘固定即可。

主動齒輪2為兩個，且主動齒輪2可分別與繞線齒輪4嚙合；兩個主動齒輪2的中心設有轉軸21，主動齒輪2的內壁上均設有滑鍵，轉軸21上設有可插入滑鍵的鍵槽，使得主動齒輪2不僅可以隨著轉軸21轉動，還能夠在外力推動下沿著鍵槽滑動。固定基座1固定連接有兩個支撐座22，兩個支撐座22之間轉動連接有轉軸21；轉軸21還連接有第二電機23；轉軸21上設有可調整兩個主動齒輪2之間間距的調整部，調整部包括絲杆82和多個推板81，主動齒輪2兩側均設置一個推板81，轉軸21穿過推板81的上部；絲杆82穿過推板81的下部，絲杆82包括正螺紋段絲杆和反螺紋段絲杆，一個主動齒輪2兩側的推板81均與正螺紋段絲杆螺紋連接，另一個主動齒輪2兩側的推板81均與反螺紋段絲杆螺紋連接；絲杆82的兩端轉動連接有支座8，支座8與固定基座1固定連接，且絲杆82上連接有第四電機83。

線圈套3的周向外壁上設有兩圈卡槽，卡槽分別靠近線圈套3的端部設置，內半圓環43的內側設有橡膠層；安裝其中一個繞線齒輪4的時候，將第一半圓齒輪上的內半圓環43卡入線圈套3上半部的卡槽內，第二半圓齒輪上的內半圓環43卡入線圈套3下半部的卡槽內，使得第一半圓齒輪和第二半圓齒輪連接形成一個整體的齒輪（即繞線齒輪），進而將線圈套3卡住。

如圖3所示，本裝置還包括防摩部，防摩部包括切刀91和兩個防摩板9，切刀91固定連接在兩個防摩板9之間；防摩板9的下端均鉸接有可卡在鐵芯上的卡夾94，其中一個防摩板9上還鉸接有伸縮杆92，伸縮杆92的端部設有套環93，套環93與所述轉軸21螺紋連接。

使用時，啟動第三電機71，動力軸72轉動並調節卡爪的位置，使得卡爪將鐵芯抓緊進行固定，關閉第三電機71；在鐵芯需要繞線處鋪上一層紙，然後將線圈套3卡到紙上，再進行安裝第一個繞線齒輪4，即：第一半圓齒輪41抵住線圈套3上部的外壁，第二半圓齒輪42抵住線圈套3下部的外壁，第一半圓齒輪41與第二半圓齒輪42接觸的地方採用螺釘進行連接；同上再安裝第二個繞線齒輪4。繞線齒輪4安裝完畢後，啟動調整部，調整部開始調節主動齒輪2的位置，使得主動齒輪2與繞線齒輪4嚙合，然後關閉調整部；將線卷的一端牽引到線圈套3處，並繞線圈套3一圈，啟動第二電機23，轉軸21帶動主動齒輪2旋轉，此時繞線齒輪4和線圈套3均會開始旋轉進行繞線；同時，轉軸21轉動的時候，套環93會沿著轉軸21移動，當套環93移動到一定位置的時候，伸縮杆92被套環93拉傾斜並拉動防摩板9向下轉動，切刀91對線圈進行切割；線圈切割完畢後，關閉第二電機23。啟動第一電機53，第一電機53帶動三爪卡盤轉動，此時鐵芯會被旋轉，鐵芯另一個需要繞線的地方會被轉動到與主動齒輪2對應的地方，同上，在鐵芯上安裝繞線齒輪4，參照上述步驟再次進行繞線即可。

以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。