一種內熔絲製作的製造方法

2023-05-06 10:19:56 1

一種內熔絲製作的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種內熔絲製作機，包括機架(7)和控制系統(3)，其特徵在於，在機架(7)的頂面上從左到右依次設置有用於校直合金銅裸導線的校直機構(1)、用於將導線繞成圈的成圈機構(2)、用於將導線進行絞捻的絞繞機構(4)、用於切斷製作好的熔絲的切斷機構(5)和用於將熔絲拉出的出絲機構(6)；所述的校直機構中(1)、成圈機構(2)中的固定繞針(13)、絞繞機構(4)中的絞繞輪(21)、絞繞臂(19)、活動繞針(20)、切斷機構中(5)的氣動剪刀(23)，出絲機構(6)中的氣動指夾(24)平行並列設置多套。本發明高效內熔絲製作機，熔絲長度和絞線長度均可自動精確調整，製作的熔絲尺寸精度高，具有高於現有的自動熔絲製作機幾倍的高生產效率的優點。
【專利說明】一種內熔絲製作機
【技術領域】
[0001]本發明屬於高壓電容器製造【技術領域】，具體涉及一種高效內熔絲製作機。
【背景技術】
[0002]高壓電容器中內部元件串接內熔絲，對高壓電容器起保護作用，是目前高壓電容器製造行業廣泛採用的一種保護設計和保護結構。這種內熔絲通常採用Φ0.30?Φ0.50鍍錫合金銅裸導線製作而成，其結構為一直線狀，兩端為三股絞捻，中間段為單股直線，三股絞捻部分是熔絲與電容器元件的焊接連接部分，中間單股直線部分為熔絲熔體部分，其兩端三股絞捻部分的長度及中間單股直線部分的長度，各廠家因設計、規格、熔體熔斷電流不同而不一樣。
[0003]現有的熔絲製作機分為手工熔絲機和自動熔絲機兩種，從其設計結構來看，對三股絞繞部分的長度均無法實現調節，使設備的通用性差，其次是生產效率低，手工熔絲機班產量在1000支左右，自動熔絲機班產量在2000支左右，生產效率低下。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種高壓電容器內熔絲製作機，在保證高精度的前提下，兼顧通用性並大大提高生產效率。
[0005]為實現上述發明目的，本發明採用了如下技術方案:
[0006]一種內熔絲製作機，包括機架和控制系統，其特徵在於，在機架的頂面上從左到右依次設置有用於校直合金銅裸導線的校直機構、用於將導線繞成圈的成圈機構、用於將導線進行絞捻的絞繞機構、用於切斷製作好的熔絲的切斷機構和用於將熔絲拉出的出絲機構；所述校直機構、成圈機構中的固定繞針、絞繞機構中的絞繞輪、絞繞臂、活動繞針、切斷機構中的氣動剪刀，出絲機構中的氣動指夾可平行並列設置多套。
[0007]其中，成圈機構和絞繞機構，可實現自動調節繞圈長度、繞圈、絞捻，退針四個功能；所述控制系統為PLC，連接控制氣動閥門和伺服電機。
[0008]作為優選方案之一，所述成圈機構由伺服電機、第一滾珠絲槓、第一直線滑軌、Y向移動氣缸、X向滑臺、固定繞針、伸縮氣缸和Y向滑臺組成，其中，所述X向滑臺安裝於第一直線滑軌上，由連接在伺服電機上的第一滾珠絲槓驅動進行X向移動；所述Y向滑臺安裝於X向滑臺上端，由Y向移動氣缸驅動進行Y向移動；所述固定繞針固接於Y向滑臺的頂面，由伸縮氣缸驅動進行上下升降移動。
[0009]作為優選方案之，所述絞繞機構由繞圈伺服電機、第二滾珠絲槓、第二直線滑軌、絞繞臂、活動繞針、絞繞輪和絞繞伺服電機組成，其中，所述絞繞臂安裝於第二直線滑軌的頂面，由聯接在繞圈伺服電機上的第二滾珠絲槓驅動進行X向移動；所述絞繞輪聯接於絞繞臂前端，所述活動繞針通過銷軸聯接於絞繞輪和絞繞臂，絞繞輪通過皮帶與絞繞伺服電機聯接，所述活動繞針通過絞繞輪由絞繞伺服電機驅動做圓周運動；還設有讓活動繞針復位的彈簧，所述彈簧聯接活動繞針和絞繞臂。[0010]自動調節繞圈長度，是通過成圈機構的第一直線滑軌、伺服電機、第一滾珠絲杆來移動固定繞針的設定位置實現；熔絲的繞圈動作，是通過成圈機構Y向移動氣缸，移動固定繞針和絞繞機構在繞圈伺服電機、第二滾珠絲杆帶動活動繞針作X軸向的運動，完成矩形運動軌跡來實現熔絲繞圈動作；熔絲的絞捻功能，是通過絞繞機構的絞繞伺服電機帶動絞繞輪、絞繞臂、活動繞針作圓周運動實現；退針動作是使絞繞成型的熔絲脫離繞針的動作，對固定繞針的退針是通過成圈機構上的伸縮氣缸帶動固定繞針升降實現，對活動繞針的退針，是依靠絞繞機構上活動繞針可在絞繞臂上轉動，當出絲機構夾住熔絲往後拉動時，是活動繞針上的熔絲自動被拉離活動繞針來實現。
[0011]所述成圈機構的伺服電機和絞繞機構的繞圈伺服電機通過控制系統可以實現對繞圈長度的精確設定和控制。
[0012]作為優選方案之一，所述切斷機構包括切斷氣缸、Z向滑臺和用於剪斷熔絲的氣動剪刀，所述氣動剪刀安裝於Z向滑臺上，由切斷氣缸驅動做Z向升降移動。切斷機構通過切斷氣缸向下運動，使氣動剪刀到達熔絲位置，並對熔絲進行剪斷，再退回原位。
[0013]作為優選方案之一，所述出絲機構由牽拉伺服電機、第三滾珠絲槓、第三直線滑軌和用於夾住熔絲的氣動指夾組成；所述氣動指夾安裝於第三直線滑軌上，由聯接於牽拉伺服電機的第三滾珠絲槓驅動進行X向移動。所述牽拉伺服電機通過控制系統可以實現對熔絲總長度的精確設定和控制。
[0014]作為優選方案之一，所述的校直機構、成圈機構中的固定繞針、絞繞機構中的絞繞輪、絞繞臂、活動繞針、切斷機構中的氣動剪刀，出絲機構中的氣動指夾平行並列設置多套以便同時生產多支熔絲。
[0015]本發明高效內熔絲製作機，熔絲長度和絞線長度均可自動精確調整，製作的熔絲尺寸精度高，可同時生產多支熔絲，具有高於現有的自動熔絲製作機幾倍的高生產效率的優點。
[0016]工作原理及熔絲製作過程:
[0017]步驟:1:準備階段，將需要製作內熔絲的合金銅裸導線依次穿過校直機構、成圈機構、繞絞機構、切斷機構和出絲機構，其中:熔絲在穿過成圈機構固定繞針處，熔絲必須從固定繞針的外側通過，在通過絞繞機構活動繞針處，熔絲必須從活動繞針的內側通過；
[0018]步驟2:打開設備電源，通過控制系統，輸入所需繞制的熔絲尺寸參數，啟動參數調整按鈕，設備自動進行熔絲繞制長度的調整。參數調整完畢後，啟動自動製作按鈕，出絲機構的氣動指夾夾緊熔絲，絞繞機構的活動繞針，在繞圈伺服電機、絲杆的帶動下沿X-向移動，移動至成圈機構固定繞針的設定位置，Y向移動氣缸帶動固定繞針沿Y-向移動，使熔絲繞過成圈機構的固定繞針，絞繞機構的活動繞針，在繞圈伺服電機、絲杆的帶動下沿X+向移動，退回到活動繞針設定位置，Y向移動氣缸帶動固定繞針沿Y+向移動至原位，此時在兩個機構的協調運動下使活動繞針相對固定繞針做了一個矩形軌跡，完成活動繞針對熔絲的繞圈(即使單股熔絲繞成三股的重疊狀態)工作。
[0019]步驟3:絞繞伺服電機帶動絞繞輪、絞繞臂、活動繞針高速旋轉，對繞好的三股重疊熔絲段進行絞捻工作，至設定圈數停止旋轉。
[0020]步驟4:出絲機構在牽拉伺服電機、絲杆帶動下，沿X+向移動至設定位置，將熔絲拉出到設定長度，切斷機構在切斷氣缸的帶動下，向下移動至熔絲位置，氣動剪刀切斷熔絲，並復位。拉絲氣動指夾鬆開熔絲，被切斷的熔絲自動下落；
[0021]步驟5:出絲機構在牽拉伺服電機絲杆的帶動下向X-向移動至原位，氣動指夾夾緊熔絲被切斷的端頭開始下一個循環，直至合金銅導線(熔絲製作原料)用完，設備自動停止。
[0022]發明優點:
[0023]本發明所述內熔絲製作機跟現有技術相比，具有如下優點:
[0024]1、熔絲總長度、絞捻重疊三股熔絲的長度均可自動精確調整,通用性高；
[0025]2、採用伺服電機滾珠絲杆對熔絲繞圈，熔絲的繞圈長度尺寸精度高；
[0026]3、採用伺服電機牽拉出絲，熔絲總長度尺寸的精度高；
[0027]4、新型的熔絲脫離繞針結構，使機構變得簡單可靠、高效；
[0028]5、採用伺服電機牽拉，可以實現更高的牽拉速度，循環時間節省15?20% ；
[0029]6、採用伺服電機繞絲和牽拉，加速度平穩，熔絲受力均勻，熔絲截面變形小，熔斷特性一致性好；
[0030]7、方便設計成多支熔絲同時製作，極大提高生產效率，是現有自動設備的幾倍；
[0031]8、可以實現真正意義上的全自動無人化工作，提高效率，降低成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發明一較佳實施例中內熔絲製作機的結構示意圖；
[0033]圖2為本發明一較佳實施例中內熔絲製作機俯視結構圖；
[0034]圖3為本發明一較佳實施例中內熔絲製作機的成圈機構的結構示意圖；
[0035]圖4為本發明一較佳實施例中內熔絲製作機的絞繞機構的結構示意圖；
[0036]圖5為利用本發明製作熔絲時熔絲成圈和絞捻過程的示意圖；
[0037]圖6為利用本發明製作熔絲時熔絲切斷和出絲過程的示意圖。
[0038]其中，1、校直機構，2、成圈機構，3、控制系統，4、絞繞機構，5、切斷機構，6、出絲機構，7、機架,8、伺服電機,9、第一滾珠絲槓，10、第一直線滑軌,11、Y向移動氣缸，12、X向滑臺，13、固定繞針，14、伸縮氣缸，15,Y向滑臺，16、繞圈伺服電機，17、第二滾珠氣缸，18、第二直線滑軌，19、絞繞臂，20、活動繞針，21、絞繞輪，22、絞繞伺服電機，23、氣動剪刀，24、氣動指夾，25、合金熔絲，26、熔絲繞絞段。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖及一優選實施例對本發明的技術方案作進一步的說明。
[0040]實施例:
[0041]如圖1?圖2所示:一種內熔絲製作機，包括機架7和控制系統3，在機架7的頂面上從左到右依次設置有用於校直合金銅裸導線的校直機構1、用於將導線繞成圈的成圈機構2、用於將導線進行絞捻的絞繞機構4、用於切斷製作好的熔絲的切斷機構5和用於將熔絲拉出的出絲機構6 ;所述校直機構1、成圈機構2中的固定繞針13、絞繞機構4中的絞繞輪21、絞繞臂19、活動繞針20、切斷機構中5的氣動剪刀23，出絲機構6中的氣動指夾24可平行並列設置多套。
[0042]其中，成圈機構和絞繞機構，可實現自動調節繞圈長度、繞圈、絞捻，退針四個功倉泛;
[0043]如圖3所不:作為優選方案之一，所述成圈機構2由伺服電機8、第一滾珠絲槓9、第一直線滑軌10、Y向移動氣缸11、X向滑臺12、固定繞針13、伸縮氣缸14和Y向滑臺15組成，其中，所述X向滑臺12安裝於第一直線滑軌10上，由聯接在伺服電機8上的第一滾珠絲槓9驅動進行X向移動；所述Y向滑臺15安裝於X向滑臺12上端，由Y向移動氣缸11驅動進行Y向移動；所述固定繞針13固接於Y向滑臺15的頂面，由伸縮氣缸14驅動進行上下升降移動。
[0044]如圖4所示:作為優選方案之一，所述絞繞機構4由繞圈伺服電機16、第二滾珠絲槓17、第二直線滑軌18、絞繞臂19、活動繞針20、絞繞輪21和絞繞伺服電機22組成，其中，所述絞繞臂19安裝於第二直線滑軌18的頂面，由聯接在繞圈伺服電機16上的第二滾珠絲槓17驅動進行X向移動；所述絞繞輪21聯接於絞繞臂19前端，所述活動繞針20通過銷軸聯接於絞繞輪21和絞繞臂19，絞繞輪21通過皮帶與絞繞伺服電機22連接，所述活動繞針20通過絞繞輪21由絞繞伺服電機22驅動做圓周運動；還設有讓活動繞針20復位的彈簧，所述彈簧聯接活動繞針20和絞繞臂19。
[0045]自動調節繞圈長度，是通過成圈機構的第一直線滑軌、伺服電機、第一滾珠絲杆來移動固定繞針的設定位置實現；熔絲的繞圈動作，是通過成圈機構Y向移動氣缸，移動固定繞針和絞繞機構在繞圈伺服電機、第二滾珠絲杆帶動活動繞針作X軸向的運動，完成矩形運動軌跡來實現熔絲繞圈動作；熔絲的絞捻功能，是通過絞繞機構的絞繞伺服電機帶動絞繞輪、絞繞臂、活動繞針作圓周運動實現；退針動作是使絞繞成型的熔絲脫離繞針的動作，對固定繞針的退針是通過成圈機構上的伸縮氣缸帶動固定繞針升降實現，對活動繞針的退針，是依靠絞繞機構上活動繞針可在絞繞臂上轉動，當出絲機構夾住熔絲往後拉動時，是活動繞針上的熔絲自動被拉離活動繞針來實現。
[0046]作為優選方案之一，所述切斷機構5包括切斷氣缸、Z向滑臺和用於剪斷熔絲的氣動剪刀23，所述氣動剪刀23安裝於Z向滑臺上，由切斷氣缸驅動做Z向升降移動。切斷機構通過切斷氣缸向下運動，使氣動剪刀23到達熔絲位置，並對熔絲進行剪斷，再退回原位。
[0047]作為優選方案之一，所述出絲機構6由牽拉伺服電機、第三滾珠絲槓、第三直線滑軌和用於夾住熔絲的氣動指夾24組成；所述氣動指夾24安裝於第三直線滑軌上，由聯接於出絲伺服電機的第三滾珠絲槓驅動進行X向移動。
[0048]如圖2所示作為優選方案之一，所述校直機構的校直機構1、成圈機構2的固定繞針13、絞繞機構4的絞繞輪21、絞繞臂19、活動繞針20、切斷機構的氣動剪刀23，出絲機構6的氣動指夾24可平行並列設置多套以便同時生產多個熔絲，圖2所示為平行並列設置2套的示意圖。
[0049]利用上述內熔絲製作及製作內熔絲的過程如下:
[0050]步驟:1:準備階段，將需要製作內熔絲的合金銅裸導線依次穿過校直機構、成圈機構、繞絞機構、切斷機構和出絲機構，其中:熔絲在穿過成圈機構固定繞針處，熔絲必須從固定繞針的外側通過，在通過絞繞機構活動繞針處，熔絲必須從活動繞針的內側通過；
[0051]步驟2:打開設備電源，通過控制系統，輸入所需繞制的熔絲尺寸參數，啟動參數調整按鈕，設備自動進行熔絲繞制長度的調整。參數調整完畢後，啟動自動製作按鈕開始熔絲成圈和絞捻過程；[0052]如圖5所示熔絲成圈和絞捻過程如下:
[0053]步驟201:出絲機構的氣動指夾夾緊熔絲，絞繞機構的活動繞針，在繞圈伺服電機、絲杆的帶動下沿X-向移動，移動至成圈機構固定繞針的設定位置；
[0054]步驟202:Y向移動氣缸帶動固定繞針沿Y-向移動，使熔絲繞過成圈機構的固定繞針；
[0055]步驟203:絞繞機構的活動繞針在繞圈伺服電機、絲杆的帶動下沿X+向移動，退回到活動繞針設定位置；
[0056]步驟204:Υ向移動氣缸帶動固定繞針沿Y+向移動至原位；
[0057]步驟205:此時在兩個機構的協調運動下使活動繞針相對固定繞針做了一個矩形軌跡，完成活動繞針對熔絲的繞圈(即使單股熔絲繞成三股的重疊狀態)工作。
[0058]步驟206?207:絞繞伺服電機帶動絞繞輪、絞繞臂、活動繞針高速旋轉，對繞好的三股重疊熔絲段進行絞捻工作，至設定圈數停止旋轉。
[0059]如圖6所示，熔絲切斷和出絲過程如下:
[0060]步驟3:
[0061]步驟301?302:絞捻過程結束後，固定繞針在伸縮氣缸帶動下降後脫離熔絲；
[0062]步驟303:出絲機構的氣動指夾在牽拉伺服電機、絲杆帶動下，沿X+向移動至設定位置，將熔絲拉出到設定長度，活動繞針脫離熔絲；
[0063]步驟304:活動繞針在彈簧的左右下回到初始位置，切斷機構的氣動剪刀在切斷氣缸的帶動下，向下移動至熔絲位置；
[0064]步驟305:氣動剪刀切斷熔絲；
[0065]步驟306?307:氣動剪刀在切斷氣缸帶動下向上移動復位，出絲機構氣動指夾鬆開熔絲，被切斷的熔絲自動下落；成圈機構的固定繞針上升復位。
[0066]步驟4:出絲機構在牽拉伺服電機絲杆的帶動下向X-向移動至原位，氣動指夾夾緊熔絲被切斷的端頭開始下一個循環，直至合金銅導線(熔絲製作原料)用完，設備自動停止。
[0067]需要指出的是，以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
【權利要求】
1.一種內熔絲製作機，包括機架(7)和控制系統(3)，其特徵在於，在機架(7)的頂面上從左到右依次設置有用於校直合金銅裸導線的校直機構(I)、用於將導線繞成圈的成圈機構(2)、用於將導線進行絞捻的絞繞機構(4)、用於切斷製作好的熔絲的切斷機構(5)和用於將熔絲拉出的出絲機構(6)。
2.根據權利要求1所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述成圈機構(2)由伺服電機(8)、第一滾珠絲槓(9)、第一直線滑軌(10)、Y向移動氣缸(11)、X向滑臺(12)、固定繞針(13)、伸縮氣缸(14)和Y向滑臺(15)組成，其中，所述X向滑臺(12)安裝於第一直線滑軌(10)上，由聯接在伺服電機(8)上的第一滾珠絲槓(9)驅動進行X向移動；所述Y向滑臺(15)安裝於X向滑臺(12)上端，由Y向移動氣缸(11)驅動進行Y向移動；所述固定繞針(13)固接於Y向滑臺(15)的頂面，由伸縮氣缸(14)驅動進行上下升降移動。
3.根據權利要求2所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述絞繞機構(4)由繞圈伺服電機(16)、第二滾珠絲槓(17)、第二直線滑軌(18)、絞繞臂(19)、活動繞針(20)、絞繞輪(21)和絞繞伺服電機(22)組成，其中，所述絞繞臂(19)安裝於第二直線滑軌(18)的頂面，由聯接在繞圈伺服電機(16)上的第二滾珠絲槓(17)驅動進行X向移動；所述絞繞輪(21)連接於絞繞臂(19)前端，所述活動繞針(20)通過銷軸連接於絞繞輪(21)和絞繞臂(19)，絞繞輪(21)通過皮帶與絞繞伺服電機(22)聯接，所述活動繞針(20)通過絞繞輪(21)由絞繞伺服電機(22)驅動做圓周運動；還設有讓活動繞針(20)復位的彈簧，所述彈簧連接活動繞針(20)和絞繞臂(19)。
4.根據權利要求3所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述切斷機構(5)包括切斷氣缸、Z向滑臺和用於剪斷熔絲的氣動剪刀(23)，所述氣動剪刀(23)安裝於Z向滑臺上，由切斷氣缸驅動做Z向升降移動。
5.根據權利要求4所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述出絲機構(6)由牽拉伺服電機、第三滾珠絲槓、第三直線滑軌和用於夾住熔絲的氣動指夾(24)組成；所述氣動指夾(24)安裝於第三直線滑軌上，由連接於牽拉伺服電機的第三滾珠絲槓驅動進行X向移動。
6.根據權利要求5所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述的成圈機構(2)的伺服電機⑶和絞繞機構⑷的繞圈伺服電機(16)，通過控制系統(3)可以實現對繞圈長度的精確設定和控制。
7.根據權利要求6所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述出絲機構(6)的牽拉伺服電機通過控制系統(3)可以實現對熔絲總長度的精確設定和控制。
8.根據權利要求7所述的內熔絲製作機，其特徵在於，所述的校直機構(I)、成圈機構(2)中的固定繞針(13)、絞繞機構⑷中的絞繞輪(21)、絞繞臂(19)、活動繞針(20)、切斷機構(5)中的氣動剪刀(23)，出絲機構(6)中的氣動指夾(24)平行並列設置多套以便同時生產多個熔絲。
【文檔編號】H01H69/02GK103531405SQ201310495581
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月16日 優先權日:2013年10月16日
【發明者】吳永德 申請人:吳永德