一种绕线张力控制装置及控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及线束绕制领域，具体而言，涉及一种绕线张力控制装置及控制系统。


背景技术：

2.变压器的内部需要有线圈才能运行，变压器内线圈均为绕制而成。
3.现有的线圈绕制过程中，绕线机以及放线器上的线圈圈数是不断变化的，也就导致线束的张力在绕制过程中是不断变化的，张力过大或者过小均会影响到线圈外径，进而对变压器的性能造成负面影响。主要体现在张力过小时，会导致线圈外径过大，造成产品制造困难，导致变压器的相间距、主空道距离变小，降低变压器的性能；张力过大时，会导致线束变形，增加负载损耗，并损伤绝缘，增加了变压器的故障率。因此，现有技术存在绕制过程中线束张力变化，影响线圈外径以及变压器性能，降低了变压器线圈的合格率的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种绕线张力控制装置及控制系统，其能够在线圈绕制过程中对线束的张力进行控制，避免张力过大或者过小影响到线圈外径，避免对变压器的性能造成负面影响，提高了变压器线圈的合格率。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.本实用新型的实施例提供了一种绕线张力控制装置，其包括：
7.绕线盘、随动轮以及止动件；
8.绕线盘用于缠绕线束并与线束摩擦配合，随动轮与绕线盘同轴连接，以使随动轮与绕线盘同步转动，止动件用于与随动轮抵持，以对随动轮提供转动阻力，从而调节控制绕线盘上的线束的张力。
9.可选地，绕线盘设置有绕线槽，绕线槽用于容置线束。
10.可选地，绕线槽内容置有至少一圈线束。
11.可选地，绕线张力控制装置还包括绕线座，绕线座连接于绕线盘和随动轮之间。
12.可选地，绕线座设置有定位孔，绕线盘和随动轮之间连接有传动轴，传动轴贯穿定位孔。
13.可选地，绕线座设置有限位件，限位件用于对止动件在随动轮的周向方向上进行限位。
14.可选地，限位件182包括两个板件，两个板件分别位于止动件160的上侧和下侧。
15.可选地，止动件包括相连接的止动驱动器和止动夹，止动驱动器用于带动止动夹夹持或者放松随动轮。
16.本实用新型的实施例还提供了一种绕线张力控制系统，包括：绕线机、放线器以及上述的绕线张力控制装置，绕线机和放线器分别用于缠绕线束的两端，绕线盘用于缠绕线束的中段，并使线束沿放线器至绕线机的方向移动。
17.可选地，放线器包括放线轮、从动轮以及锁动件；
18.放线轮用于缠绕线束并与线束摩擦配合，从动轮与放线轮同轴连接，以使从动轮与放线轮同步转动，锁动件用于与从动轮抵持，以对从动轮提供转动阻力，从而调节控制放线轮上的线束的张力。
19.本实用新型实施例的绕线张力控制装置及控制系统的有益效果包括，例如：
20.该绕线张力控制装置包括绕线盘、随动轮以及止动件；绕线盘用于缠绕线束并与线束摩擦配合，随动轮与绕线盘同轴连接，以使随动轮与绕线盘同步转动，止动件用于抵持随动轮，以对随动轮提供转动阻力，从而调节控制绕线盘上的线束的张力。线束在移动过程中，会与绕线盘之间发生摩擦从而带动绕线盘以及随动轮进行转动。止动件通过抵持在随动轮上提供阻力，使得随动轮的转动速率减缓，进而降低绕线盘的转动速率，实现对绕线盘上的线圈的张力调节。
21.该控制系统绕线机、放线器以及上述的绕线张力控制装置，在对线束的绕制过程中，线束的两端缠绕于绕线机和放线器，中段缠绕于绕线盘，并使线束由放线器移动至绕线机进行绕制，通过线束中段与绕线盘的接触，进而对放线器和绕线机之间的线束张力进行调节，避免线束张力过大或者过小造成线圈不合格。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
23.图1为本实用新型的实施例中提供的绕线张力控制系统的结构示意图；
24.图2为本实用新型的实施例中提供的绕线张力控制装置的工作示意图；
25.图3为本实用新型的实施例中提供的绕线座的结构示意图；
26.图4为本实用新型的实施例中提供的放线器的结构示意图。
27.图标：1000-绕线张力控制系统；100-绕线张力控制装置；120-绕线盘；121-绕线槽；130-传动轴；140-随动轮；160-止动件；161-止动驱动器；163-止动夹；180-绕线座；181-定位孔；182-限位件；200-绕线机；300-放线器；320-放线轮；340-从动轮；360-锁动件；380-放线座；900-线束。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出线术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，若出线术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
34.除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
36.变压器的内部需要有线圈才能运行，变压器内线圈均为绕制而成。现有的线圈绕制过程中，绕线机以及放线器上的线圈圈数是不断变化的，也就导致线束的张力在绕制过程中是不断变化的，张力过大或者过小均会影响到线圈外径，进而对变压器的性能造成负面影响，降低了变压器线圈的合格率。
37.请参考图1-图4，本实用新型的实施例中提供的绕线张力控制装置100、绕线张力控制系统1000及控制方法可以解决这一问题，接下来将对其进行详细的描述。
38.该绕线张力控制系统1000包括：绕线机200、放线器300以及绕线张力控制装置100，绕线机200和放线器300分别用于缠绕线束900的两端，绕线张力控制装置100用于缠绕线束900的中段，并使线束900沿放线器300至绕线机200的方向移动。
39.上述技术方案中，放线器300上的线束900圈数在绕制过程中逐渐减少，绕线机200上的线束900圈数在绕制过程中逐渐增多，使得位于中间的线束900的张力会在绕制过程中逐渐发生变化。通过设置绕线张力控制装置100，使得缠绕于绕线张力控制装置100上的线束900圈数在绕制过程中保持恒定，从而确保线束900中段的张力不会发生变化，避免张力过大或者过小影响到线圈外径，防止对变压器的性能造成负面影响，提高了变压器线圈的合格率。
40.参考图2，该绕线张力控制装置100包括绕线盘120、随动轮140以及止动件160；绕线盘120用于缠绕线束900并与线束900摩擦配合，随动轮140与绕线盘120同轴连接，以使随动轮140与绕线盘120同步转动，止动件160用于抵持随动轮140，以对随动轮140提供转动阻力，从而调节控制绕线盘120上的线束900的张力。
41.上述技术方案中，线束900在移动过程中时，会与绕线盘120之间发生摩擦从而带
动绕线盘120以及随动轮140进行转动。止动件160通过抵持在随动轮140上提供阻力，使得随动轮140的转动速率减缓，进而降低绕线盘120的转动速率，实现对绕线盘120上的线圈的张力调节。
42.参考图2，绕线盘120设置有绕线槽121，绕线槽121用于容置线束900。
43.上述技术方案中，通过设置绕线槽121，使得缠绕于绕线盘120上的线束900位于绕线槽121内，对线束900起到容置限位的作用，避免线束900因两端的张力发生变化而从绕线盘120上滑出。
44.参考图2，绕线槽121内容置有至少一圈线束900。
45.上述技术方案中，通过对线束900的绕制圈数进行限定，确保线束900的中段至少缠绕于绕线盘120一周，使得线束900在移动过程中与绕线槽121之间存在足够的摩擦力，从而方便带动绕线盘120转动。
46.在本实用新型的其他实施例中，位于绕线槽121内的线束900的数量还可以是两圈、三圈等，具体圈数不作限定。
47.参考图2,绕线张力控制装置100还包括绕线座180，绕线座180连接于绕线盘120和随动轮140之间。
48.上述技术方案中，通过设置绕线座180用于支撑连接绕线盘120和随动轮140，使得绕线盘120和随动轮140的底端悬空于地面或者台面，避免对绕线盘120以及随动轮140的正常转动产生阻碍。
49.参考图3，绕线座180设置有定位孔181，绕线盘120和随动轮140之间连接有传动轴130，传动轴130贯穿定位孔181。
50.上述技术方案中，通过设置定位孔181用于容置传动轴130，可以对传动轴130起到一定的支撑作用，使得传动轴130能够在绕线过程中始终保持两端齐平，避免传动轴130发生倾斜导致绕线盘120和随动轮140之间的受力不均匀。
51.参考图2，止动件160包括相连接的止动驱动器161和止动夹163，止动驱动器161用于带动止动夹163夹持或者放松随动轮140。
52.上述技术方案中，止动驱动器161用作止动夹163的动力源，通过止动驱动器161提供动力带动止动夹163进行夹持动作。止动夹163包括两个夹头，分别用于对随动轮140的两个端面进行夹持。止动驱动器161可以是电动缸、气缸或者液压缸。
53.参考图3，绕线座180设置有限位件182，限位件182用于对止动件160在随动轮140的周向方向上进行限位。
54.上述技术方案中，限位件182包括两个板件，分别位于止动件160的上侧和下侧，当止动件160抵持随动轮140时，随动轮140向止动件160提供一个沿随动轮140周向移动的运动趋势，通过限位件182的限位作用，可避免止动件160在该运动趋势下跟随随动轮140转动。
55.参考图4，放线器300包括放线轮320、从动轮340以及锁动件360；放线轮320用于缠绕线束900并与线束900摩擦配合，从动轮340与放线轮320同轴连接，以使从动轮340与放线轮320同步转动，锁动件360用于抵持从动轮340，以对从动轮340提供转动阻力，从而调节控制放线轮320上的线束900的张力。
56.上述技术方案中，线束900在移动过程中时，会与放线轮320之间发生摩擦从而带
动放线轮320以及从动轮340进行转动。锁动件360通过抵持在从动轮340上提供阻力，使得从动轮340的转动速率减缓，进而降低放线轮320的转动速率，实现对放线轮320上的线圈的张力调节。
57.参考图4，防线器还包括有放线座380，放线座380连接于放线轮320和从动轮340之间，放线座380用于对放线轮320和从动轮340进行支撑悬空，并且避免放线轮320和从动轮340之间的连接轴发生受力倾斜。放线座380上设置有用于对锁动件360在从动轮340的周向方向上进行限位的板件，可以避免锁动件360随从动轮340进行周向转动。
58.此外，还可以在该系统内设置控制器，机械手等，该控制器可以是stm-32系列的单片机，也可以是plc。控制器用于与各个部件进行通信，并写入控制程序，实现各个部件的智能联动。机械手则用于对线束900的端部进行牵引，方便线束900的端部能够紧密缠绕在绕线盘120以及绕线机200上。还可以设置辅助驱动件，辅助驱动件可分别于绕线机200和放线器300的转动轴连接，用于提供辅助驱动力。该辅助驱动件可以是驱动电机、驱动气缸或者驱动液压缸等。
59.本实用新型的实施例还提供了一种绕线张力控制方法，应用于上述的绕线张力控制装置100，包括：
60.牵引缠绕于放线器300上的线束900的端部与绕线盘120接触，以使线束900缠绕于绕线盘120；使得线束900在绕制移动过程中与绕线盘120之间产生摩擦力，并通过该摩擦力带动绕线盘120和随动轮140进行转动。并且因为缠绕在绕线盘120上的线束900圈数恒定，因此，线束900中段所收到的张力也就恒定，不会发生张力过大或者过小的现象。
61.牵引绕线盘120上的线束900的端部缠绕于绕线机200；可使外力牵引线束900位于绕线机200上的端部，也可使外力直接带动绕线机200转动，方便线束900绕制在绕线机200上，从而形成变压器的内部线圈。
62.控制止动件160夹持随动轮140以提供转动阻力，从而控制绕线盘120上的线束900的张力。止动件160通过抵持在随动轮140上提供阻力，使得随动轮140的转动速率减缓，进而降低绕线盘120的转动速率，实现对绕线盘120上的线圈的张力调节。
63.根据本实施例提供的一种绕线张力控制装置100、控制系统及控制方法，其工作原理如下：
64.该绕线张力控制装置100包括绕线盘120、随动轮140以及止动件160；绕线盘120用于缠绕线束900并与线束900摩擦配合，随动轮140与绕线盘120同轴连接，以使随动轮140与绕线盘120同步转动，止动件160用于抵持随动轮140，以对随动轮140提供转动阻力，从而调节控制绕线盘120上的线束900的张力。线束900在移动过程中，会与绕线盘120之间发生摩擦从而带动绕线盘120以及随动轮140进行转动。止动件160通过抵持在随动轮140上提供阻力，使得随动轮140的转动速率减缓，进而降低绕线盘120的转动速率，实现对绕线盘120上的线圈的张力调节。
65.该绕线张力控制系统1000包括该绕线张力控制装置100，具备绕线张力控制装置100的全部功能。
66.本实施例提供的绕线张力控制装置100以及绕线张力控制系统1000至少具有以下优点：
67.(1)、其能够在线圈绕制过程中对线束900的张力进行控制，避免张力过大或者过
小影响到线圈外径，避免对变压器的性能造成负面影响，提高了变压器线圈的合格率；
68.(2)、将线束900的中段缠绕于绕线盘120上，并且绕线槽121内的线束900至少一圈，使得中间缠绕的线束900的圈数固定，确保线束900在绕线过程中不会因两端的圈数变化而发生张力变化，确保绕制过程中的张力恒定；
69.(3)、通过设置止动件160用于对随动轮140以及绕线盘120的转动运动起到减缓作用，当绕线器或者绕线机200上的线束900存在过紧或者过送现象时，可通过止动件160对绕线盘120上线束900的绕制张力进行调节，进而弥补因绕线器或绕线机200导致的张力变化；
70.(4)、通过设置锁动件360用于和止动件160相配合，可同时对放线轮320以及绕线盘120上的线束900张力进行调节，实现对线束900的放线端以及中段同时进行张力调节，有利于在绕线过程中对线束900进行拉紧，可通过一个系统实现传统工艺中的绕线和拉紧两个工序的工作内容，从而提高线束900处理效率。
71.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。