專利名稱：全自動環(huán)型繞線機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬小型/微型環(huán)型變壓器全自動繞線機技術領域，尤其是涉及一種全
自動環(huán)型繞線機。
技術背景 在制造小型/微型環(huán)型變壓器時為了降低成本，提高生產效率，人們在過去幾十年工業(yè)發(fā)展中，想方設法解決問題，而目前市場上的環(huán)型繞線機，不能完成磁芯線細、磁環(huán)內外徑細小的產品，而手工繞制取放困難，效率低、產品質量不穩(wěn)定、增加了企業(yè)人工成本，所有這些問題一直捆擾此行業(yè)的發(fā)展
實用新型內容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的不足之處而提供一種新的全自動環(huán)型繞線機，該機型能幫你達成無須高成本就能完成高產量、高品質的產品要求，針對微型磁芯線細、磁環(huán)內外徑細小，人手取放困難的特點，采用自動送磁環(huán)，自動送線等全新設計，使生產過程無須人手參與，大大減少生產工人的勞動強度。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的全自動環(huán)型繞線機包括電氣機箱，機箱上設有工作臺主面板、振動盤控制器、人機對話控制器、機器工作狀態(tài)指示燈、交流伺服電機、拉線步進電機和排線混合雙驅電機，振動盤控制器設置在機箱右側板上，機箱內部設有可編程控制器、交流伺服馬達及驅動器、步進馬達驅動器、開關電源、電磁閥組合、光纖傳感器及光纖，所述的工作臺主面板上設有自動送線機構、傳動機構、自動繞線機構、自動送料機構、取料機械手、交流伺服電機、拉線步進電機和排線混合步進電機、下過線組、人機對話控制器、機器工作狀態(tài)指示燈以及螺旋振動盤，其中，漆包線從自動送線機構送出，通過毛細管進入繞線機構，由繞線機構的斜膠輪驅動漆包線作環(huán)行運動時，由導線針引導漆包線線頭穿過由步進馬達驅動的繞線磁環(huán)進行繞線。 所述的自動送線機構分別由放線張力組和送線輪組兩大組件構成，其中，放線張力組上裝有一個陶瓷豬尾、過線羊毛氈及圓弧過度塊、放線臂、線架固定頭；送線輪機構上設有自制小汽缸、聚氨酯滾輪、壓線臂、聚氨酯成型軸承、送線主軸、送線膠輪、過線板、毛細管；漆包線穿過瓷豬尾和羊毛氈沿圓弧過度塊上到放線臂，再穿過放線臂進入壓線臂，再進入到過線板和送線膠輪位置，最后由伺服電機帶動送線主軸上的送線膠輪驅動漆包線進入毛細管到繞線機構。 所述的傳動機構由傳動底板、三個軸承座、一根動力軸、兩根同步帶輪軸、兩個同
步帶輪和四個傘形齒輪組成，其中兩個同步帶輪傳動繞線機構的斜輪組。 所述的繞線機構的繞線底板主體上設有精密繞線盤、透明PC板、左右斜輪組、進
線剪切機構、導線針、斜輪組微調、剪線頭切刀、拉線皮帶傳動機構。 所述的繞線機構的左右斜輪組設有上、下斜輪固定座、彈性卸力手輪，上、下斜輪固定座由精密進口線性導軌安裝連接。[0009] 所述的自動送料機構具有下料槽組件、下膠輪固定座組件、上膠輪連接杠桿組件、 上下膠輪傳動機構、磁環(huán)組件、斜度板、導套固定板、上膠輪固定板、推料桿、固定座推料桿 及推料汽缸，其中，上、下膠輪是驅動輪，磁環(huán)由上、下膠輪夾持，上膠輪連接杠桿上設有可 調壓力的拉簧。 所述的排線混合雙驅步進電機組具有步進電機、齒輪轉接軸、萬向節(jié)、上、下傳動 軸、步進組蓋板及雙驅動電機立板，上、下傳動軸驅動自動送料機構中的上、下膠輪，上、下 膠輪驅動磁環(huán)旋轉。 所述的取料機械手具有筆型汽缸、機械手方導柱、機械手導軌、汽缸固定板、導柱 夾塊、永久性磁鐵、吸料夾塊、彈片組件、機械手角板及彈片固定塊組成。 所述的下過線機構由汽缸、過線組安裝板、滑動上條、過線彈片、滑條壓板、過線汽 缸固定塊和調位塊組成。 本實用新型的有益效果在于實現(xiàn)全自動生產、從上磁環(huán)、繞線、剪線、取出磁環(huán) 線圈等全部是自動完成，生產效率高，繞線方式多樣化，產品完成內徑小，自動生產保證了 生產質量一致性，使產品質量非常穩(wěn)定，磁環(huán)線圈排線分布均勻美觀，保證了磁環(huán)電感漏感 小，繞線過程不會傷害漆包線，保證了磁環(huán)電感的耐壓，磁環(huán)線圈圈數(shù)計算準確，保證了磁 環(huán)線圈的圈比，磁環(huán)線圈繞的精密，保證了磁環(huán)線圈的電感值，人機界面使操作簡便快捷， 生產狀況一 目了然，設備占地面積少，功耗小。


以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明 附圖1為本實用新型的整體結構示意圖； 附圖2為本實用新型的送線組件結構示意圖； 附圖3為本實用新型的傳動結構示意圖； 附圖4為本實用新型的繞線組件結構示意圖； 附圖5為本實用新型的斜輪組結構示意圖； 附圖6為本實用新型的自動送料結構示意圖； 附圖7為本實用新型的排線混合步進組件示意圖； 附圖8為本實用新型的取料機械手結構示意圖； 附圖9為本實用新型的下過線組結構示意圖。
具體實施方式
以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用新型的保護范 圍。 見附圖1至9所示本實用新型的全自動環(huán)型繞線機具有一電氣機箱l，機箱1上 設有工作臺主面板2、振動盤控制器3、人機對話控制器4、機器工作狀態(tài)指示燈5、交流伺服 電機6、拉線步進電機7和排線混合雙驅步進電機60，機箱1內部設有可編程控制器、交流 伺服馬達及驅動器、步進馬達驅動器、開關電源、電磁閥組合、光纖傳感器及光纖，所述的工 作臺主面板2上設有自動送線機構10、傳動機構20、自動繞線機構30、自動送料機構50、以 及螺旋振動盤501、取料機械手70、下過線組80，其中，漆包線從自動送線機構10送出，通過毛細管113進入自動繞線機構30，自動繞線機構30的斜膠輪組405驅動漆包線作環(huán)行 運動時，由導線針304引導漆包線線頭穿過由步進馬達驅動的繞線磁環(huán)506進行繞線，自動 送料機構50則用于自動推送和夾緊旋轉磁環(huán)506進行排線，當完成一個產品后取料機械手 70上升吸取產品，螺旋振動盤501用于連續(xù)供料給自動送料機構。 見附圖2所示自動送線機構10由放線張力機構10a和送線輪機構10b組成，其 中，放線張力機構10a上設有一個陶瓷豬尾101、過線羊毛氈102、圓弧過度塊103、放線臂 104、線架固定頭105 ;送線輪機構10b上設有四個自制小汽缸106、聚氨酯滾輪107、壓線臂 108、聚氨酯成型軸承109、送線主軸110、送線膠輪111、過線板112，毛細管113 ;漆包線穿 過瓷豬尾101和羊毛氈102沿圓弧過度塊103上到放線臂104，再穿過放線臂104進入壓線 臂108，再進入到過線板112和送線膠輪111位置，最后由伺服電機帶動送線主軸110上的 送線膠輪111驅動漆包線進入毛細管113到自動繞線機構30，另外，機器運轉時與自制小汽 缸106連接的壓線臂108在聚氨酯成型軸承109和聚氨酯滾輪107之間靈活切換離合，保 證儲線長度的精確和繞線時線的穩(wěn)定性。 見附圖3所示傳動機構20由傳動底板201、三個軸承座202、一根動力軸203、兩 根同步帶輪軸204、兩個同步帶輪205和四個傘形齒輪206、207、208、209組成，其中兩個同 步帶輪205是用于傳動自動繞線機構30的左右斜輪組40，動力軸203 —端的傘型齒輪206 連接到交流伺服電機，另一端的傘型齒輪207連接到兩根同步帶輪軸204上兩個傘型齒輪 208、209，兩根同步帶輪軸204另一端各裝有一個用于傳動左右斜輪組40的同步輪205。此 傳動方式滿足了左右斜輪組40轉向相反的要求和同步性要求高的目的。 見附圖4所示自動繞線機構30的繞線底板300主體上設有精密繞線盤301、透 明PC板302、左右斜輪組40、進線剪切機構303、導線針304、導線針固定座305、斜輪組微調 306、剪線頭切刀307、拉線皮帶傳動機構308，透明PC板302有利于技術人員調機時方便觀 察漆包線在精密繞線盤301內的運動狀態(tài)，斜輪組微調306用于調整左右斜輪組40的前后 位置，達到左右斜輪組40的線速度一致，避免繞線時漆包線巻曲。導線針304用于引導漆 包線穿過磁環(huán)506的內孔，繞線時導線針304穿過磁環(huán)506，繞線圈數(shù)完成后或者機器異常 報警時退回。 見附圖5所示左右斜輪組40設有上、下斜輪固定座401、402、彈性卸力手輪403， 上、下斜輪固定座401 、402由精密進口線性導軌404安裝連接，這種上、下斜輪固定座401 、 402分離的設計方式使得上、下斜輪401、402之間的壓力可調，保證在繞制絞線的過程絞線 不會分叉，而且提高了斜膠輪405的使用壽命和機器的穩(wěn)定性。 見附圖6所示自動送料機構50具有下料槽組件501、下膠輪固定座組件502、上 膠輪連接杠桿503、上下膠輪傳動機構504、505、磁環(huán)506、斜度板507、導套固定板508、上 膠輪固定板509、推料桿510、固定座推料桿511、推料汽缸512 ;上、下膠輪504、505對磁環(huán) 506起到夾持的作用，上膠輪504和下膠輪505都是驅動輪，其中，上膠輪504是可以隨上 膠輪連接杠桿503活動的，方便通用于大小磁環(huán)繞線和取料機械手70取料，上膠輪連接杠 桿503上設有可調壓力的拉簧；另外，下料槽組件501是可調的，可以滿足不同磁環(huán)506尺 寸的需求，增加了機器的適用范圍和零件的通用性。 見附圖7所示排線混合雙驅步進電機組60具有步進電機601、齒輪轉接軸602、 萬向節(jié)603、上下傳動軸604、605、步進組蓋板606、雙驅動電機立板607，此機構中的上下傳動軸604、605用于驅動自動送料機構50中的上下膠輪504、505，繞線時上下膠輪504、505 驅動磁環(huán)506旋轉，從而保證精準地排線線距效果，另外，磁環(huán)506的排線方向可以任意設定。 見附圖8所示取料機械手70具有筆型汽缸701、機械手方導柱702、機械手導軌 703、汽缸固定板704、導柱夾塊705、永久性磁鐵706、吸料夾塊707和彈片708、機械手角板 709及彈片固定塊710組成，其中，彈片708用于把完成的產品從磁鐵706上分離開，達到自 動落料的效果，此機構采用磁吸式取料原理，用于自動吸取繞制完成的產品。 見附圖9所示下過線機構80由汽缸801、過線組安裝板802、滑動上條803、過線 彈片804、滑條壓板805、過線汽缸固定塊806、調位塊807和滑動條808組成，此機構用于限 制繞線時漆包線從繞線盤301滑出后的位置，便于漆包線精確的纏繞在磁環(huán)506上，防止排 線交叉，有利于排線均勻和美觀。 本實用新型的電氣機箱采用鋁型材框架結構，使整個機體牢固、美觀和平穩(wěn)；工作 臺面板采用優(yōu)質鋼材，表面鍍锘處理，美觀堅固耐磨，所有膠輪采用耐特殊磨材質制造，所 有軸承都是采用日本進口高精密軸承，同步帶和同步帶輪都是采用日本知名品牌，傳動齒 輪和傳動軸都是進口優(yōu)質鋼材經處理后精加工制造；整機零件質量可靠、性能穩(wěn)定，從而提 高機器使用壽命；巧妙的傳動方式使得機器運轉平穩(wěn)，結構緊湊，噪音小，安全和同步性好， 機箱內設高精密光纖傳感器和光纖，具有雙數(shù)顯，調整直觀方便，精確穩(wěn)定的優(yōu)點，提高繞 線時高轉速精確圈數(shù)計數(shù)準確無誤。所有汽動元件都是采用臺灣進口，質量穩(wěn)定壽命長，采 用臺灣進口的高速交流伺服電機和混合型步進電機，長度、起始和加減速控制精準，提高繞 線速度和穩(wěn)定性。機械機構之間的保護功能設計的非常到位，不會因為故障或者異常使零 件發(fā)生碰撞或沖突，保護零件的精密性和提高了零件的使用壽命另外本實用新型還增設了 人與機器直接對話功能，日本進口的PLC可編程控制器可存儲IOOO多個程式，反應速度快， 提高整機的反應速度，提高生產效率，同時PLC可編程控制器還可以大量記錄每天生產狀 況，生產狀況一 目了然，提高了對生產控制。 無論是電氣控制系統(tǒng)或機械結構的設計，具有國際先進水平的高品質、安全性能 高、機器操作簡單(傻瓜式操作直接人機對話)、程序編輯、參數(shù)設定和修改都非?？旖荩?/英文操作界面可任意切換，適合不同國家和地區(qū)的要求，性價比非常高的產品。
權利要求全自動環(huán)型繞線機，具有一電氣機箱，機箱上設有工作臺主面板、振動盤控制器、人機對話控制器、機器工作狀態(tài)指示燈、交流伺服電機、拉線步進電機和排線混合雙驅電機，振動盤控制器設置在機箱右側板上，機箱內部設有可編程控制器、交流伺服馬達及驅動器、步進馬達驅動器、開關電源、電磁閥組合、光纖傳感器及光纖，其特征在于所述的工作臺主面板上設有自動送線機構、傳動機構、自動繞線機構、自動送料機構、取料機械手、交流伺服電機、拉線步進電機和排線混合步進電機、下過線組、人機對話控制器、機器工作狀態(tài)指示燈以及螺旋振動盤，其中，漆包線從自動送線機構送出，通過毛細管進入繞線機構，由繞線機構的斜膠輪驅動漆包線作環(huán)行運動時，由導線針引導漆包線線頭穿過由步進馬達驅動的繞線磁環(huán)進行繞線。
2. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的自動送線機構分別由放線張力組和送線輪組兩大組件構成，其中，放線張力組上裝有一個陶瓷豬尾、過線羊毛氈及圓弧過度塊、放線臂、線架固定頭；送線輪機構上設有自制小汽缸、聚氨酯滾輪、壓線臂、聚氨酯成型軸承、送線主軸、送線膠輪、過線板、毛細管；漆包線穿過瓷豬尾和羊毛氈沿圓弧過度塊上到放線臂，再穿過放線臂進入壓線臂，再進入到過線板和送線膠輪位置，最后由伺服電機帶動送線主軸上的送線膠輪驅動漆包線進入毛細管到繞線機構。
3. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的傳動機構由傳動底板、三個軸承座、一根動力軸、兩根同步帶輪軸、兩個同步帶輪和四個傘形齒輪組成，其中兩個同步帶輪傳動繞線機構的斜輪組。
4. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的繞線機構的繞線底板主體上設有精密繞線盤、透明PC板、左右斜輪組、進線剪切機構、導線針、斜輪組微調、剪線頭切刀、拉線皮帶傳動機構。
5. 根據權利要求4所述的環(huán)型繞線機，其特征在于所述的繞線機構的左右斜輪組設有上、下斜輪固定座、彈性卸力手輪，上、下斜輪固定座由精密進口線性導軌安裝連接。
6. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的自動送料機構具有下料槽組件、下膠輪固定座組件、上膠輪連接杠桿組件、上下膠輪傳動機構、磁環(huán)組件、斜度板、導套固定板、上膠輪固定板、推料桿、固定座推料桿及推料汽缸，其中，上、下膠輪是驅動輪，磁環(huán)由上、下膠輪夾持，上膠輪連接杠桿上設有可調壓力的拉簧。
7. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的排線混合雙驅步進電機組具有步進電機、齒輪轉接軸、萬向節(jié)、上、下傳動軸、步進組蓋板及雙驅動電機立板，上、下傳動軸驅動自動送料機構中的上、下膠輪，上、下膠輪驅動磁環(huán)旋轉。
8. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的取料機械手具有筆型汽缸、機械手方導柱、機械手導軌、汽缸固定板、導柱夾塊、永久性磁鐵、吸料夾塊、彈片組件、機械手角板及彈片固定塊組成。
9. 根據權利要求1所述的全自動環(huán)型繞線機，其特征在于所述的下過線機構由汽缸、過線組安裝板、滑動上條、過線彈片、滑條壓板、過線汽缸固定塊和調位塊組成。
專利摘要本實用新型公開了一種全自動環(huán)型繞線機，它包括電氣機箱，機箱上安裝有工作臺，工作臺上安裝有送線機構、傳動機構、繞線機構、自動送料機構、螺旋振動盤、取料機械手、下過線組、機器狀態(tài)報警燈、人機對話控制器；機箱內部設有交流伺服電機驅動器、排線步進電機驅動器、拉尾線步進電機驅動器、機箱右側板上設有振動盤控制器。本實用新型可完成傳統(tǒng)的半自動環(huán)型繞線機無法完成的磁環(huán)內孔小、完成內徑小、手工繞制效率低的磁環(huán)；可以完成目前其它全自動環(huán)型繞線機因分叉而無法完成的絞線，還可以實現(xiàn)精準的儲線長度和線頭線尾的長度控制、繞線圈數(shù)零誤差、產品質量一致，有效避免儲繞線過程散線、分叉、刮傷漆包線，達到機器繞線的完全自動控制。
文檔編號H01F41/06GK201522936SQ200920238458
公開日2010年7月7日 申請日期2009年11月4日 優(yōu)先權日2009年11月4日
發(fā)明者范清銘 申請人:中山市國銓電子設備有限公司