[发明专利]一种特殊骨架线圈绕制装置及绕制方法

说明书

本发明提供了一种特殊骨架线圈绕制装置及绕制方法，绕制装置包括固定支架、伺服电机、涂胶机构、输线机构、平移机构和PLC工控机，所述固定支架具有轴体结构，用于固定碗形骨架；所述涂胶机构对绕制过程中的碗形骨架涂胶，所述输线机构包括张力器和输线针，经张力器张紧后的漆包线由输线针输出后缠绕在碗形骨架上；所述平移机构用于带动输线针沿碗形骨架的轴向往复运动，使漆包线往复缠绕在碗形骨架上；所述PLC工控机控制伺服电机的旋转、控制纵向位移机构带动涂胶头靠近或远离骨架线圈，并控制平移机构带动输线针沿碗形骨架的轴向往复运动，实施线圈的自动绕制。本发明提供的装置及方法能够实现漆包线的自动绕制，使绕制的线圈满足其技术要求。

技术领域

本发明属于线圈绕制和自动控制技术领域，特别涉及一种特殊骨架线圈绕制装置及绕制方法。

背景技术

目前国内相关行业中，线圈仅有在圆柱体、圆环上才能开展半自动化绕制，根据工艺要求实现漆包线的均匀排绕，绕制的分布效果较好，产品有：电动机定子绕组、转子、变压器线圈、喇叭音圈等，且该类型产品的本体为圆柱体或圆环，表面平整，无较大的坡度。军工特殊装备上需要用到碗形骨架线圈(即以碗形骨架为本体绕制的线圈)，然而，尚未有能在碗形骨架(图1)上绕制漆包线的相关自动化设备。由于碗形骨架的外表面为圆弧状，弧面弧度大，且不规则，绕制漆包线的难度较大，目前绕制生产的过程仅能通过人工绕制的方法完成绕制工作。绕制漆包线过程，为避免漆包线从弧面上滑落，确保绕制效果，生产工艺方法较为复杂和耗时。对操作工人的熟练程度和绕制手法依赖较大，产品的一致性很难保证。

目前碗形骨架上绕制漆包线的工艺方法如下：

(1)先在碗形骨架外表面绕制Φ角线圈和贴绝缘纸，涂X98-11胶处理，待胶干后，将碗形骨架通过绕制工装固定夹紧，安装在手动绕制的转轮上，准备使用漆包线绕制线圈部件；

(2)碗形骨架外表面弧形为不规则形状，在绕制线圈部件时，需先在表面涂X98-11胶，再用漆包线绕制线圈部件，将漆包线引出端固定在碗形骨架的底端，使用医用橡皮膏粘贴固定，再左手手动牵引漆包线，施加适当的力，拉直待绕制的漆包线，右手旋转绕制的转轮，每转逆时针动1圈即实现将漆包线绕制在碗形骨架表面。绕制过程需左右手配合，目视观察漆包线的绕制效果，避免在弧形面出现漆包线滑落的现象。初始时，从碗形骨架的底端往碗口方向绕制，然后返回，每绕制完1层后，需人工检查漆包线绕制效果，并压紧漆包线；

(3)由于表面涂X98-11胶后，胶液增加了碗形骨架表面的滑动性，碗形骨架表面的漆包线在绕制的拉紧过程中易滑落，绕制难度大，漆包线的位置难以准确控制。为将漆包线固定在弧形面上，仅在绕制第1层和第2层过程中，允许少量漆包线使用交叉法，将漆包线交叉斜绕，从而拉紧底层的漆包线，避免出现漆包线滑落现象；

(4)在每绕制一层后，需采用塑料压片将线包表面压贴平顺，使漆包线包裹在碗形骨架表面；再开展下一层的绕制，从第3层至第9层的绕制过程中，需确保漆包线均匀排绕，确保绕制的漆包线有效黏贴碗形骨架的表面；

(5)绕制线圈部件的交叉和不均匀分布，将导致通电后对其磁性的影响大，出现线圈磁场不同轴的现象，造成产品控制上出现扰动现象。绕制完成的碗形骨架，需配套安装工艺陀螺，开展电磁感应电压检测，若测试不满足工艺指标要求，则需将绕制的漆包线调整线圈的分布，使部分漆包线靠近底端略多，若仍不满足指标要求，需将漆包线全部拆除，重新绕制；

(6)通过电磁感应测试的样品，再流转后续工序开展烘干、绕制和装配等工步。

综上所述，目前在碗形骨架表面仅能通过人工手动方法开展漆包线的绕制，在绕制过程中存在较多的问题，主要有以下几点：

(1)人工绕制过程，手动牵引漆包线的力矩不稳定，绕制过程漆包线的落点散布较大，从而导致绕制的线圈样品在电磁感应检测时，存在测试结果离散度较大，部分样品无法通过修正，需拆除重新绕制；