牽引變壓器數控繞線的制造方法
【專利摘要】本發明的一種牽引變壓器數控繞線機，包括：底座，其一端前部設置有主軸箱，另一端前部設置有與主軸箱相對的尾座，主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內設置有可驅動繞線模具軸向轉動的主軸驅動機構；底座兩端后部均設置有立柱；包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，橫梁兩端均通過升降機構設置在兩個立柱之間，橫梁上通過橫向平移機構連接有排線及填料機構。兩個U形縱梁分別通過縱向平移機構設置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構連接有壓線機構。本發明的有益效果是：本發明結構緊湊、自動化程度高、易操作、故障率低。
【專利說明】牽引變壓器數控繞線機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種牽弓I變壓器數控繞線機。
【背景技術】
[0002]牽引變壓器數控繞線機是一種用于“和諧號”動車組牽引變壓器高低壓線圈繞制的電工專用設備。隨著我國“和諧號”動車組技術的不斷提升，牽引變壓器的需求數量越來越多，對質量也有了更高的要求，這就迫切需要牽引變壓器數控繞線機不斷提高工作效率和繞線質量。
【發明內容】
[0003]為解決以上技術上的不足，本發明提供了一種繞線質量高，大幅提高工作效率的牽引變壓器數控繞線機。
[0004]本發明是通過以下措施實現的:
本發明的一種牽引變壓器數控繞線機，包括:
底座，其一端前部設置有主軸箱，另一端前部設置有與主軸箱相對的尾座，所述主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內設置有可驅動繞線模具軸向轉動的主軸驅動機構；底座兩端后部均設置有立柱；
兩個橫梁，包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，上橫梁和下橫梁兩端均通過升降機構設置在兩個立柱之間，所述上橫梁上通過橫向平移機構連接有上排線及填料機構，所述下橫梁上通過橫向平移機構連接有下排線及填料機構；
兩個U形縱梁，分別通過縱向平移機構設置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構連接有右壓線機構和左壓線機構；
所述橫向平移機構、縱向平移機構和升降機構均包括滾珠絲杠和直線導軌，所述滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，所述伺服電機匹配有電控柜和主操作站。
[0005]上述上排線及填料機構和下排線及填料機構的結構相同，均包括調整臂，所述調整臂后端設置有進排線頭，調整臂前端設置有出排線頭，出排線頭與進排線頭之間外側設置有填料機構，所述進排線頭包括導輪機構和壓緊氣缸，所述出排線頭設置有前后排列的兩個左右并排的橫導輪和兩個左右并排的豎導輪。
[0006]上述右壓線機構和左壓線機構的結構相同，均包括壓緊臂，所述壓緊臂上方連接有升降氣缸，壓緊臂下端設置有壓頭，所述壓頭包括相配合的軸向壓輪和幅向壓輪。
[0007]上述尾座下方的底座上設置有可帶動尾座縱向移動的縱向調整絲杠,尾座頂部設置有橫向調整絲杠，所述橫向調整絲杠端部設置有對接法蘭轉盤，所述縱向調整絲杠和橫向調整絲杠均設置有調整手輪。
[0008]該繞線機還設置有四個輔助按鈕站和兩個腳踏開關，四個輔助按鈕站分別設置在左壓線機構、右壓線機構、尾座和立柱上，兩個腳踏開關分別設置在底座前側和后側。
[0009]本發明的有益效果是:本發明既能實現線圈的盤繞，也能實現線圈的層繞，結構緊湊、自動化程度高、易操作、故障率低。采用本發明可全面提升牽引變壓器的制造精度，提高生產效率，降低制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的主視結構示意圖。
[0011]圖2為本發明的側面結構示意圖。
[0012]圖3為本發明的上、下排線及填料機構的結構示意圖。
[0013]圖4為本發明的左、右壓線機構的結構示意圖。
[0014]其中:1底座，2尾座，3主軸箱，4繞線模具，5立柱，6下橫梁，7上橫梁，8U形縱梁，9右壓線機構，10下排線及填料機構，11上排線及填料機構，12主操作站，10.1出排線頭，10.2調整臂，10.3進排線頭，10.4壓緊氣缸，10.5導輪機構，11.1壓緊臂，11.2升降氣缸，11.3壓頭。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的描述:
如圖1、2所示，本發明的一種牽引變壓器數控繞線機，包括底座1、兩個橫梁和兩個U形縱梁8，底座I 一端前部設置有主軸箱3，另一端前部設置有與主軸箱3相對的尾座2，主軸箱3與尾座2之間可拆卸連接有繞線模具4，主軸箱3內設置有可驅動繞線模具4軸向轉動的主軸驅動機構，底座I兩端后部均設置有立柱5。主軸驅動機構安裝在主軸箱3內部，主軸花盤的旋轉采用伺服電機無極調速的方式驅動，主軸的后端裝有高精度旋轉編碼器(3000線)，用于主軸和繞線模具4的旋轉角度、位置及旋轉速度的檢測。主軸前端的花盤與繞線模具4左端連接。尾座2下方的底座I上設置有可帶動尾座2縱向移動的縱向調整絲杠，尾座2頂部設置有橫向調整絲杠，橫向調整絲杠端部設置有對接法蘭轉盤，縱向調整絲杠和橫向調整絲杠均設置有調整手輪。便于對尾座2縱向和橫向的調整，使繞線模具4拆裝更加方便。
[0016]兩個橫梁包括上下并排間隔的上橫梁7和下橫梁6，上橫梁7和下橫梁6兩端均通過升降機構設置在兩個立柱5之間，上橫梁7上通過橫向平移機構連接有上排線及填料機構11，下橫梁6上通過橫向平移機構連接有下排線及填料機構10。
[0017]如圖3所示，排線及填料機構分為結構相同的上排線及填料機構11和下排線及填料機構10，它包括出排線頭10.1、進排線頭10.3和填料機構；調整臂10.2可上下擺動，調整到位后鎖緊；在調整臂10.2前端裝有出排線頭10.1，在繞制扁平導線或CTC導線線圈時，考慮到更好的繞制切入角度，整個出排線頭10.1在平行于主機軸線的平面內可作正負角度的調整，調整后鎖緊；出排線頭10.1內部裝有兩個橫導輪和兩個豎導輪，而且根據導線的尺寸，兩個橫導輪和兩個豎導輪之間的間距可相應調整。進排線頭10.3安裝在靠近放線車的一端，由壓緊氣缸10.4和導輪機構10.5組成。導輪機構10.5同樣由兩個橫導輪和兩個豎導輪組成，根據導線的尺寸，兩個橫導輪和兩個豎導輪之間的間距可相應調整；從放線車過來的導線先經過導輪機構10.5，再經過壓緊氣缸10.4剎緊，剎緊力大小在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調節；整個進排線頭10.3在平行于主機軸線的平面內可作90°的旋轉，旋轉到位后鎖緊，以滿足對扁平導線和CTC導線不同方向的壓緊氣缸10.4剎緊。填料機構安裝在出排線頭10.1和進排線頭10.3之間外側。
[0018]兩個U形縱梁8分別通過縱向平移機構設置在上橫梁7頂部兩端，并且兩個U形縱梁8之間前面和后面分別通過橫向平移機構連接有右壓線機構9和左壓線機構；縱向平移機構帶動整個U形縱梁8前后移動。如圖4所示，壓線機構分為左壓線機構和右壓線機構9，分別與下排線及填料機構10和上排線及填料機構11配合使用，壓線機構后側的升降氣缸11.2帶動壓緊臂11.1上下移動。右壓線機構9的壓緊臂11.1可在垂直于主機軸線的平面內作角度的調整。通過整個橫梁的上下移動和U形縱梁8前后移動，先調整左壓線機構的位置，再通過右壓線機構9的壓緊臂11.1的角度旋轉和鎖緊，調整右壓線機構9的位置，最終使左右壓頭11.3壓線達到一個理想的位置和角度。壓頭11.3由軸向壓輪和幅向壓輪組成，根據導線的厚度，軸向壓輪的高度尺寸可調。壓頭11.3的壓線方向可180°旋轉。導線幅向壓緊是壓線機構后側的氣缸下壓壓緊臂11.1實現的，壓緊力在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調節大小，導線軸向壓緊是通過伺服電機帶動滑板的縱向移動實現的，由于伺服電機采用力矩控制模式保證導線軸向壓緊力恒定，壓緊力在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調節大小。排線及填料機構和壓線機構主要完成自動排線、自動填料、自動紙帶纏繞、導線剎緊力調整功能和主軸旋轉的隨動功能。
[0019]橫向平移機構、縱向平移機構和升降機構均包括滾珠絲杠和直線導軌，滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，伺服電機匹配有電控柜和主操作站12。
[0020]電氣控制系統主要有電控柜、主操作站12和四個輔助按鈕站組成。電控柜位于主軸箱3的后面，主要的電控元件安裝在電控柜中，如:數控系統，伺服驅動器，變壓器，繼電翌坐
[0021]主操作站12安裝在主軸箱3上，通過擺臂與主軸箱3連接，主操作站12隨擺臂伸出和收回，便于操作者操作；主操作站12上有觸摸式操作屏和若干按鈕及旋鈕；觸摸屏的功能是:參數顯示及輸入，自動功能調用，診斷功能顯示等；按鈕和旋鈕的功能是:控制電源開關，橫梁升降，橫梁進退，盤繞開關，上導線張力開關，下導線張力開關，匝數計數開關，程序開始，程序保持，程序停止，繞線速度倍率選擇開關，急停開關等。
[0022]輔助按鈕站I安裝在“左壓線機構”上，其按鈕主要功能是:左放線車橫移，下排線移動，下導線張力開關，左壓頭11.3軸向壓力調節及顯示，左壓頭11.3幅向壓力調節及顯示，左壓頭11.3位置選擇開關，左壓頭11.3移動，準備開始，程序保持，急停開關。
[0023]輔助按鈕站2安裝在“右壓線機構9”上，其按鈕主要功能是:右放線車橫移，上排線移動，上導線張力開關，右壓頭11.3軸向壓力調節及顯示，右壓頭11.3幅向壓力調節及顯示，右壓頭11.3位置選擇開關，右壓頭11.3移動，準備開始，程序保持，急停開關。
[0024]輔助按鈕站3安裝在尾座2殼體上，其按鈕主要功能是:繞線模具4支撐開關，安全銷進退，急停開關。
[0025]輔助按鈕站4位于“排、壓線裝置”后部左側，在進行線圈盤繞時，此按鈕站功能有效，其按鈕主要功能是:左放線車橫移，右放線車橫移，上導線張力開關，下導線張力開關，匝數計數開關，準備開始，急停開關。
腳踏開關有兩個，一個放在主機前側，一個放在主機后側與輔助按鈕站4連接，在主操作站12上有兩腳踏開關的互鎖開關。
[0026]系統部分選用德國西門子simot1n系列控制系統，配備最新64bit RISC-CPU/智能超高速PLC處理芯片，系統與伺服驅動間通過光纜通訊連接，利用NC Designer實現個性化界面設計，作為參數輸入操作和狀態顯示。
[0027]觸摸屏選用德國西門子mp377系列19”觸摸式操作屏，關于人機對話中/英界面由我公司自主設計，主要包括:參數輸入界面、參數監控界面、程序編輯界面、程序監控界面、程序儲存界面、功能操作界面、故障診斷界面，各界面之間要能方便的進行切換。自行開發的控制程序，通過USB接口傳輸，簡單可靠，易于編輯和修改程序；可編輯程序所需的關鍵控制點、相關圖紙匹配的關鍵控制點；顯示在生產現場的所有信息，并配備19英寸的顯示器使得更清晰。一個移動的控制箱，分別控制左右兩個區域的操作，易于操作，并可有效的防止誤操作
伺服電機、伺服驅動器和主軸編碼器選用德國西門子1FK7系列產品，本機包括10套伺服電機和伺服驅動器；當主軸變頻電機帶動主軸花盤和繞線模轉動時，主軸后端的編碼器發出脈沖信號，經過運動控制器高速計數模塊在設定的時間內采集得到單位時間脈沖數，并經數控系統所編程序運算處理后，輸出脈沖傳遞到排線機構的伺服驅動器，使伺服電機帶動整個排線機構自動排線，同時排線機構的高精度編碼的反饋脈沖信號經運動控制器的高速計數模塊與之進行比較，從而保證排線精度，并將所走的距離顯示在觸摸屏上。
[0028]以上所述僅是本專利的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本專利的保護范圍。
【權利要求】
1.一種牽引變壓器數控繞線機，其特征在于，包括: 底座，其一端前部設置有主軸箱，另一端前部設置有與主軸箱相對的尾座，所述主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內設置有可驅動繞線模具軸向轉動的主軸驅動機構；底座兩端后部均設置有立柱； 兩個橫梁，包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，上橫梁和下橫梁兩端均通過升降機構設置在兩個立柱之間，所述上橫梁上通過橫向平移機構連接有上排線及填料機構，所述下橫梁上通過橫向平移機構連接有下排線及填料機構； 兩個U形縱梁，分別通過縱向平移機構設置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構連接有右壓線機構和左壓線機構； 所述橫向平移機構、縱向平移機構和升降機構均包括滾珠絲杠和直線導軌，所述滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，所述伺服電機匹配有電控柜和主操作站。
2.根據權利要求1所述牽引變壓器數控繞線機，其特征在于:所述上排線及填料機構和下排線及填料機構的結構相同，均包括調整臂，所述調整臂后端設置有進排線頭，調整臂前端設置有出排線頭，出排線頭與進排線頭之間外側設置有填料機構，所述進排線頭包括導輪機構和壓緊氣缸，所述出排線頭設置有前后排列的兩個左右并排的橫導輪和兩個左右并排的豎導輪。
3.根據權利要求1所述牽引變壓器數控繞線機，其特征在于:所述右壓線機構和左壓線機構的結構相同，均包括壓緊臂，所述壓緊臂上方連接有升降氣缸，壓緊臂下端設置有壓頭，所述壓頭包括相配合的軸向壓輪和幅向壓輪。
4.根據權利要求1所述牽引變壓器數控繞線機，其特征在于:所述尾座下方的底座上設置有可帶動尾座縱向移動的縱向調整絲杠，尾座頂部設置有橫向調整絲杠，所述橫向調整絲杠端部設置有對接法蘭轉盤，所述縱向調整絲杠和橫向調整絲杠均設置有調整手輪。
5.根據權利要求1所述牽引變壓器數控繞線機，其特征在于:該繞線機還設置有四個輔助按鈕站和兩個腳踏開關，四個輔助按鈕站分別設置在左壓線機構、右壓線機構、尾座和立柱上，兩個腳踏開關分別設置在底座前側和后側。
【文檔編號】H01F41/06GK104347265SQ201410638742
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月13日 優先權日:2014年11月13日
【發明者】霍燚, 云立恒, 孫慧剛, 王振, 武新柱, 房軍 申請人:濟南玖源機電科技有限公司