一种半自动绕组器的制作方法

1.本发明涉及继电器绕组生产技术领域，尤其涉及一种半自动绕组器。


背景技术：

2.继电器是一种根据电压、电流、温度、速度或时间等物理量的变化来接通或切断电路的电器。继电器的主要功能是保护和控制，所以继电器虽然种类很多，但通常可分为保护继电器和控制继电器两大类。常见的继电器有热继电器、电磁式继电器、时间继电器、温度继电器和速度继电器等。
3.电磁继电器是利用线圈(绕阻)通过电流产生磁场，来吸合衔铁而使触点断开或接通的。
4.现有技术中，电磁继电器绕组在生产过程，需要人工对丝线缠绕在绕组内芯上，而绕线过程人工牵引丝线移动，会存在以下问题：
5.1、工人一旦分心，绕线圈数不一致，会造成质量问题；
6.2、丝线缠绕的松紧程度不一致；
7.3、不同操作人员对包扎工艺执行不一致，导致绕制幅度的宽窄不一致。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种半自动绕组器，将人工手持丝线的工作模式转换成机械化带动丝线均匀缠绕的工作状态，达到丝线的起绕点和绕制圈数一致性高。
9.本技术实施例提供了一种半自动绕组器，包括支架、安装在所述支架上表面的桌面、所述桌面的上表面设置有主轴旋转机构、所述主轴旋转机构后侧设有排绕移动机构，所述主轴旋转机构和排绕移动机构均通过栓接的方式安装在桌面的上表面，所述支架位于桌面上部位置处安装有控制机构，所述桌面的底部还设置有电控箱；
10.所述主轴旋转机构，包括主轴支撑架，所述主轴支撑架通过栓接的方式安装在桌面上，且主轴支撑架的一端安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴穿过支撑架与主轴固定连接，且主轴远离伺服电机的一端安装有夹持机构；
11.所述排绕移动机构，包括电动滑台，所述电动滑台的一端安装有步进电机，所述电动滑台的上部安装有支撑底座，所述支撑底座的上表面通过栓接的方式安装有支撑平台，所述支撑平台的侧面设置有导针支架和张力调节系统，且支撑平台的上端与安装板固定连接，所述安装板呈l形设置，且安装板的一侧三角分别转动连接有导向轮一、导向轮三和导向轮四，所述导针支架、张力调节系统、导向轮一、导向轮三及导向轮四均设置在同侧；
12.所述支撑平台的后侧设有线轴固定架，所述线轴固定架通过栓接的形式安装在支撑底座上表面，所述线轴固定架包括l型板，所述l型板安装在支撑底座上表面，且l型板内侧设有安装杆，所述安装杆的外部设置有丝线线盘，所述丝线线盘的两端分别设置有挤压螺母一和挤压螺母二，所述挤压螺母一和挤压螺母二均与安装杆螺旋连接，且挤压螺母一和挤压螺母二均呈锥形设置，所述挤压螺母一和挤压螺母二较小的一端与丝线线盘接触。
13.优选的，所述导针支架包括调节板，所述调节板内部开设有滑槽，所述滑槽内设安装螺栓，所述调节板通过安装螺栓与支撑平台固定连接，所述调节板远离滑槽的一端转动连接导针轴套，所述导针轴套穿过调节板与安装螺母螺旋连接，所述导针轴套内部安装有导针，所述导针中心轴位置处开设有贯穿孔。
14.优选的，所述夹持机构包括套杆，所述套杆的一端套接在主轴端部，主轴的表面开设有顶针孔，所述套杆通过顶针孔以定位销的方式与主轴固定连接，且套杆远离主轴的一端与顶块螺旋连接，所述套杆固定在主轴的端部，所述内芯套接在套杆的外部。
15.优选的，所述张力调节系统包括与支撑平台转动连接的转轮，所述转轮的表面与张力杆固定连接，且张力杆远离转轮的一端安装有安装块，所述安装块内部转动连接有导轮二，且张力杆的外表面设置有弹簧，所述弹簧的另一端与连接杆固定连接，且连接杆转动连接在安装板的侧面。
16.优选的，所述控制机构，包括用于安装控制屏幕的控制箱，所述控制箱内设置有控制屏幕，所述控制箱的后端安装有安装板，所述安装板的一端与转动杆一转动连接，且转动杆一的另一端与转动杆二转动连接，所述转动杆二的另一端与固定块转动连接，且固定块安装在支架位于桌面的上部位置处。
17.优选的，所述张力杆靠近弹簧的一侧设置有限位杆，且限位杆与支撑平台固定连接。
18.优选的，所述安装板另一侧面设置有放置轴，且放置轴的前端设置有夹块，所述夹块由上夹板和下夹板通过栓接的方式相互拼接而成，且下夹板与安装板固定连接。
19.优选的，所述控制屏幕与plc控制器电性连接，所述plc控制器安装在电控箱内，所述plc控制器分别与伺服电机和步进电机的驱动器电性连接，所述伺服电机和步进电机的驱动器均安装在电控箱的内部并与电控箱伺服电机和步进电机电性连接，所述伺服电机和步进电机的驱动器与伺服电机和步进电机的控制端电性连接。
20.优选的，所述plc控制器的型号为：dvp_12sa2可编程控制器；所述步进电机的型号为yk257ec80e1-kz01闭环步进电机；所述步进电机驱动器型号为：esd2505m；所述伺服电机31的型号为：asmj-06-0430b-g321-sa高压伺服电机；所述伺服电机31驱动器的型号为：as3-04bai。
21.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
22.1.本发明中，利用控制机构对排绕移动机构和主轴旋转机构的控制，使丝线绕制的圈数一致，不会出现多圈或者少圈的质量问题；利用导针支架和张力调节系统，实现对丝线的涨紧力和丝线绕组角度的调节，使丝线在绕组过程中，松紧程度一致；
23.2.本发明中，相较于现有技术中人工绕制的技术，本技术中绕制装置半自动化程度高，在绕制过程中，一定程度上解放工人双手，提高了工作效率；
24.3.本发明中，利用伺服电机带动绕组内芯旋转，实现对缠绕完全后的绕组内芯进行生料带包扎，由机械式包扎替代人工包扎，使包扎工艺形成一致，提高了生料带包扎的质量；
25.4.本发明中，本技术方案改变了现有的结构，整体结构将手工操作步骤减少，更智能化、机械化，所制作出的产品一致性更强。
附图说明
26.图1为本技术结构示意图；
27.图2为本技术中排绕移动机构整体结构示意图；
28.图3为本技术中图2中的a处结构示意图；
29.图4为本技术中安装板后侧的结构示意图；
30.图5为本技术中导针支架整体结构示意图；
31.图6为本技术中导针支架的剖面结构示意图；
32.图7为本技术中导针的结构示意图；
33.图8为本技术中张力调节系统的结构示意图；
34.图9为本技术中安装块和导轮二的连接结构示意图；
35.图10为本技术中拍绕移动机构中丝线的走向示意图；
36.图11为本技术中主轴旋转机构的结构示意图；
37.图12为本技术中夹持机构的结构示意图；
38.图13为本技术中控制机构的整体结构示意图；
39.图14为本技术中线轴固定架的结构示意图；
40.图15为本技术中夹块的结构示意图。
41.图中：10-支架、11-桌面、20-排绕移动机构、21-步进电机、22-电动滑台、23-支撑底座、24-支撑平台、25-导针支架、25.1-调节板、25.2-滑槽、25.3-导针、25.3.1-贯穿孔、25.4-导针轴套、25.5-安装螺栓、25.6-安装螺母、26-导轮一、27-张力调节系统、27.1-弹簧、27.2-张力杆、27.3-转轮、27.4-安装块、27.5-导轮二、27.6-连接杆、28-导轮三、29-夹块、29.1-上夹板、29.2-下夹板、210-安装板、211-放置轴、212-导轮四、213-线轴固定架、213.1-l型板、213.2-安装杆、213.3-挤压螺母一、213.4-挤压螺母二、213.5-丝线线盘、214-限位杆、30-主轴旋转机构、31-伺服电机、32-主轴支撑架、33-主轴、34-夹持机构、34.1-顶针孔、34.2-套杆、34.3-顶块、35-手轮、40-控制机构、41-控制箱、42-安装板、43-转动杆一、44-转动杆二、45-固定块、50-电控箱。
具体实施方式
42.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
43.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
45.请参阅图1-14，本发明提供了一种技术方案：
46.图1中所示：一种半自动绕组器，包括支架10、安装在支架10上表面的桌面11、桌面11的上表面设置有主轴旋转机构30、主轴旋转机构30后侧设有排绕移动机构20，主轴旋转机构30和排绕移动机构20均通过栓接的方式安装在桌面11的上表面，支架10位于桌面11上部位置处安装有控制机构40，桌面11的底部还设置有电控箱50，用于各个电气元件的放置，实现电气元件的保护；
47.其中，如图11-12中所示：主轴旋转机构30，包括主轴支撑架32，主轴支撑架32通过栓接的方式安装在桌面11上，且主轴支撑架32的一端安装有伺服电机31，伺服电机31的输出轴穿过支撑架32与主轴33固定连接，主轴33的外表面设置有手轮35，用于伺服电机31断电时，人工带动主轴33旋转，且主轴33远离伺服电机31的一端安装有夹持机构34，夹持机构34用于固定绕组内芯，通过伺服电机31带动主轴33旋转，进而带动绕组内芯旋转，实现丝线缠绕在绕组内芯表面，实现绕组，同时为了便于夹持机构34对绕组内芯的夹持和拆卸，夹持机构34包括套杆34.2，套杆34.2的一端套接在主轴33端部，主轴33的表面开设有顶针孔34.1，套杆34.2通过顶针孔34.1以定位螺栓的方式与主轴33固定连接，且套杆34.2远离主轴33的一端与顶块34.3螺旋连接，套杆34.2固定在主轴33的端部，内芯套接在套杆34.2的外部，利用顶块34.3实现对绕组内芯的挤压固定，防止绕组内芯在旋转过程中发生空转和左右窜动，影响其绕组效率；
48.其中，如图2中所示：排绕移动机构20，包括电动滑台22，电动滑台22的一端安装有步进电机21，用于控制电动滑台22的步进工作，电动滑台22的上部安装有支撑底座23，通过电动滑台22带动支撑底座23步进式移动，进而带动支撑底座23上部结构的步进式移动，支撑底座23的上表面通过栓接的方式安装有支撑平台24，支撑平台24的侧面设置有导针支架25和张力调节系统27，且支撑平台24的上端与安装板210固定连接，安装板210呈l形设置，且安装板210的一侧三角分别转动连接有导向轮一26、导向轮三28和导向轮四212，导针支架25、张力调节系统27、导向轮一26、导向轮三28及导向轮四212均设置在同侧；
49.如图8-9中所示，其中张力调节系统27包括与支撑平台24转动连接的转轮27.3，转轮27.3的表面与张力杆27.2固定连接，且张力杆27.2远离转轮27.3的一端安装有安装块27.4，安装块27.4内部转动连接有导轮二27.5，且张力杆27.2的外表面设置有弹簧27.1，弹簧27.1的另一端与连接杆27.6固定连接，且连接杆27.6转动连接在安装板210的侧面，丝线从安装块27.4和导轮二27.5之间靠近张紧杆27.2的位置处穿过，通过设置的弹簧27.1的涨紧力，实现导轮二27.5的涨紧，进而实现丝线的拉紧，使丝线缠绕在绕组内芯上的张力一致；
50.如图14中所示：支撑平台24的后侧设有线轴固定架213，线轴固定架213通过栓接的形式安装在支撑底座23上表面，线轴固定架213包括l型板213.1，l型板213.1安装在支撑底座23上表面，且l型板213.1内侧设有安装杆213.2，安装杆213.2的外部设置有丝线线盘213.5，丝线线盘213.5的两端分别设置有挤压螺母一213.3和挤压螺母二213.4，挤压螺母一213.3和挤压螺母二213.4均与安装杆213.2螺旋连接，且挤压螺母一213.3和挤压螺母二213.4均呈锥形设置，挤压螺母一213.3和挤压螺母二213.4较小的一端与丝线线盘213.5接触，利用挤压螺母一213.3和挤压螺母二213.4将丝线线盘213.5安装在安装杆213.2的表面但不压实，避免丝线线盘213.5转动过程中发生偏移，导致脱落，影响使用效率，同时在使用
过程中通过调节挤压螺母一213.3的松紧程度，调节丝线线盘213.5的受力强度，进而对丝线的拉紧程度的调节。
51.如图5-7中所示：为了实现丝线调整至最佳的绕组角度，导针支架25包括调节板25.1，调节板25.1内部开设有滑槽25.2，滑槽25.2内设安装螺栓25.5，调节板25.1通过安装螺栓25.5与支撑平台24固定连接，调节板25.1远离滑槽25.5的一端转动连接导针轴套25.4，导针轴套25.4穿过调节板25.1与安装螺母25.6螺旋连接，导针轴套25.4内部安装有导针25.3，导针25.3中心轴位置处开设有贯穿孔25.3.1，通过贯穿孔25.3.1使丝线穿入，再通过安装螺栓25.5的松紧调节，实现导针轴套25.4的转动，进而实现对导针25.3的角度调节，保证丝线在绕组过程中保持最佳的角度，并与绕组内芯连接，实现绕组。
52.上述中，可看出，丝线的走向如图10中所示，按照导轮四212
→
导向轮三28
→
导向轮一26
→
张力调节系统27
→
导针支架25的方向走线，丝线从导针支架25端部穿出后与主轴旋转机构30上的绕组内芯连接，进而实现对绕组内芯的绕组；
53.如图13中所示：控制机构40，包括用于安装控制屏幕的控制箱41，控制箱41内设置有控制屏幕，控制箱41的后端安装有安装板42，安装板42的一端与转动杆一43转动连接，且转动杆一43的另一端与转动杆二44转动连接，转动杆二44的另一端与固定块45转动连接，且固定块45安装在支架10位于桌面11的上部位置处，控制屏幕用于排绕移动机构20和主轴旋转机构30的控制，控制箱41实现对控制屏幕的保护，同时利用转动杆一43和转动杆二44实现对控制箱41的角度的调节，便于用户根据个人的使用习惯调节控制箱41的角度，提高工作效率。
54.如图3中所示：张力杆27.2靠近弹簧27.1的一侧设置有限位杆214，且限位杆214与支撑平台24固定连接，用于对张力杆27.2收回的角度限位，避免丝线拉伸强度过高，造成丝线的损坏。
55.如图4和图15中所示：安装板210另一侧面设置有放置轴211，用于生料带盘的放置，且放置轴211的前端设置有夹块29，夹块29由上夹板29.1和下夹板29.2通过栓接的方式相互拼接而成，且下夹板29.2与安装板210固定连接，绕组完成后，生料带盘放置在放置轴211上，将生料带拉出穿入夹块29之间并与丝线缠绕完全后的绕组内芯连接，利用伺服电机21带动绕组内芯旋转，实现对缠绕完全后的绕组内芯进行生料带包扎，由机械式包扎替代人工包扎，使包扎工艺形成一致，提高了生料带包扎的质量。
56.控制屏幕与plc控制器电性连接，plc控制器安装在电控箱50内，plc控制器分别与伺服电机31和步进电机21的驱动器电性连接，伺服电机31和步进电机21的驱动器均安装在电控箱50的内部并与电控箱伺服电机31和步进电机21电性连接，伺服电机31和步进电机21的驱动器与伺服电机31和步进电机21的控制端电性连接。
57.操作时，在触摸屏中输入缠绕线圈所需要的步数、圈数等参数，将参数送至plc控制器中，plc控制器将这些参数转化成伺服电机31、步进电机21做相对运动所需要的脉冲数，再将脉冲发送给伺服驱动器和步进驱动器，进而控制伺服电机31和步进电机21的旋转。
58.也就是说，使用时，当伺服电机31旋转一圈后时，步进电机21会带动支撑架24行走对应的一格步数，进而带动丝线在绕组内芯表面匀速缠绕过程中同步匀速行走，缠绕到额定圈数时，伺服电机31和步进电机21停止工作，进而使绕组内芯的表面圈数相同，不会出现多圈或者少圈的现象，保证其加工质量。
59.作为本方案的进一步优选，plc控制器的型号为：dvp_12sa2可编程控制器；步进电机21的型号为yk257ec80e1-kz01闭环步进电机；步进电机21的驱动器型号为：esd2505m；伺服电机31的型号为：asmj-06-0430b-g321-sa高压伺服电机；伺服电机31驱动器的型号为：as3-04bai。
60.工作原理：使用时，将绕组内芯安装在夹持机构34的外表面，利用顶块34.3实现绕组内芯的固定，将丝线线盘213.5安装在丝线轴固定架213上，将生料带盘安装在放置轴211的外表面，将生料带拉出，并从夹块29内部穿过，备用，用户拉住丝线出口端，依次从导轮四212
→
导向轮三28
→
导向轮一26
→
导轮27.5
→
导针25.3的方向走线，实现丝线的引导，最后丝线的端部与绕组内芯的外表面连接，准备工作完成，通过控制机构40内的显示屏启动伺服电机31带动主轴33旋转，进而带动夹持机构34旋转，进一步带动绕组内芯旋转，实现丝线缠绕，与此同时，控制机构40控制步进电机21启动，使滑台22步进式移动，进而带动支撑底座23步进式移动，实现缠绕过程中丝线的行走，进而实现丝线均匀缠绕在绕组内芯的表面，并通过实现plc控制器，使绕组的圈数相同，并且在使用过程中，利用设置的张力调节系统27和导针支架25，实现对丝线的涨紧力和丝线绕组角度的调节，使丝线在绕组过程中，松紧程度一致，绕制完成后，断开丝线，用户手动将生料带拉出，并与丝线缠绕完全的绕组内芯连接，此时通过控制屏幕再次启动伺服电机31，带动绕组内芯旋转，将生料带缠绕在绕组内芯外部，实现薄膜包扎包装，完成后，打开顶块34.3，将生产完成后的绕组内芯拿出即可。
61.上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：首先利用plc程序实现对伺服电机31和步进电机21的同时控制，实现同步运动，使丝线绕制的圈数一致，不会出现多圈或者少圈的质量问题；利用导针支架25和张力调节系统27，实现对丝线的涨紧力和丝线套组角度的调节，使丝线在绕组过程中，松紧程度一致；相较于现有技术中人工绕制的技术，本技术中中绕制装置半自动化程度高，在绕制过程中，一定程度上解放工人双手，提高了工作效率；因此本技术方案改变了现有的结构，整体结构将手工操作步骤减少，更智能化、机械化，所制作出的产品一致性更强。
62.以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。