[发明专利]一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量装置及工艺方法

说明书

本发明涉及一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量装置，包括放置于立绕机一侧的机械手臂，在机械手臂的前端设置打齐压紧和测量装置，机械手臂位于底座上，在机械手臂的一侧设置有机械手臂控制箱，机械手臂控制箱上方设置机械手臂示教器，操作控制平台放置于立绕机的另一侧，打齐压紧和测量装置包括：升降装置、打齐装置、压紧装置及测量装置，打齐装置、压紧装置及测量装置安装在升降装置上，升降装置与机械手臂固定连接。本发明还涉及一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量工艺方法，应用前述线饼自动打齐压紧和测量装置。本发明实现了线饼轴向自动压紧功能、线饼自动打齐功能、高精度尺寸测量、测量数值超差报警、危险区域设定及安全防护。

技术领域

本发明属于变压器生产制造技术领域，具体涉及一种用于变压器线圈在绕制过程中对线饼进行自动打齐、压紧及精准测量线饼内外径尺寸、幅向尺寸的自动化装置及工艺方法。

背景技术

目前，在变压器线圈的绕制过程中，需要有效控制其线饼尺寸，保证各线饼间平整、紧实，满足线圈制作相关的工艺要求。

线圈制作过程中，需要控制线饼辐向平整、紧实，以便减少以及消除绕制线圈时线饼内径侧高、外径侧低的“伞形”结构造成的线饼崩线、塌饼，进而导致线饼幅向收紧程度差，上下线饼(即轴向)之间间距大、松散不紧实，造成线饼轴向及幅向尺寸超差、抗短路机械强度降低的情况。目前在线圈的制作过程中，需要一名操作工负责线圈绕制，另一名操作工负责使用尼龙锤、尼龙垫块进行线饼打齐。人工打齐线饼的效果不稳定，消除“伞形”结构效果较差，并且实际效果与作业人员的状态密切相关，且作业内容简单、重复，具有一定的劳动强度，未充分发挥人力资源效益。

在线圈的制作过程中，除了进行线饼打齐压紧，控制线饼平整，同时需要时刻关注线圈的内外径尺寸(辐向尺寸)是否符合设计图纸并进行对应的调整。因此，在线圈绕制过程中，每个线饼操作过程中及完成后，需要多次停机多点测量线饼的辐向尺寸，以进行线圈尺寸的及时检验检查。线饼的内径尺寸测量需要两名操作工使用钢卷尺测量，钢卷尺精度1mm，实际测量的是线圈撑条组成的多边形尺寸，相较于内径±3mm的偏差要求，测量精度差。线饼的辐向尺寸测量，由操作工使用钢板尺进行多点测量，测量效率低、精度差。

以上两点问题，导致线圈绕制时需配置两名操作工进行，且两项作业完全依靠人工操作，测量作业需停机操作，作业效率低、效果未达预期。为解决以上两点问题，有必要研发一种能够替代人工进行线饼打齐压紧及测量的自动化设备，以提高线圈绕制自动化水平及产品质量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量装置及工艺方法，应用在立绕机上绕制线圈阶段，实现线饼自动打齐压紧及内外径测量，使用自动化的装置代替人工进行线饼的打齐压紧，实现更均匀、更稳定的打齐压紧效果；使用自动化装置实时测量线饼的内外径尺寸，无需停机测量，实现高效、精准的测量。本发明所采用的技术方案如下：

一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量装置，包括：放置于立绕机一侧的机械手臂，在机械手臂的前端设置打齐压紧和测量装置，打齐压紧和测量装置用于进行纸筒外径、线圈内径和线圈外径的测量及线饼的打齐和压紧；所述的机械手臂位于底座上，用于带动打齐压紧和测量装置到设定位置；在机械手臂的一侧设置有机械手臂控制箱，机械手臂控制箱上方设置机械手臂示教器，机械手臂控制箱和机械手臂示教器用于机械手臂动作的编程和控制；操作控制平台放置于立绕机的另一侧，用于录入相关技术参数、接收采集数据、计算测量结果和控制打齐压紧和测量装置动作；所述的打齐压紧和测量装置包括：升降装置、打齐装置、压紧装置及测量装置，打齐装置、压紧装置及测量装置安装在升降装置上，升降装置与机械手臂固定连接。

一种变压器线圈线饼自动打齐压紧和测量工艺方法，应用前述的一种线饼自动打齐压紧和测量装置，包括以下步骤：

准备阶段：线饼自动打齐压紧和测量装置就位安装，与立绕机进行相对位置标定满足自动打齐压紧和测量要求，设置打齐压紧和测量装置的初始参数，安装可调模和纸筒，对线饼自动打齐压紧和测量装置进行模拟调试；