[發明專利]一種特殊骨架線圈繞制裝置及繞制方法

有效

• 申請號: 202110502346.1
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113314332B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 徐劍;高云霞;梅韜;焦彤;劉晨旭;潘凱;姚瑤;吳瑋;劉興興;王奚;陳怡靜
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: H01F41/06
• 分類號: H01F41/06;H01F41/098;H01F41/094
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

本發明提供了一種特殊骨架線圈繞制裝置及繞制方法，繞制裝置包括固定支架、伺服電機、涂膠機構、輸線機構、平移機構和PLC工控機，所述固定支架具有軸體結構，用于固定碗形骨架；所述涂膠機構對繞制過程中的碗形骨架涂膠，所述輸線機構包括張力器和輸線針，經張力器張緊后的漆包線由輸線針輸出后纏繞在碗形骨架上；所述平移機構用于帶動輸線針沿碗形骨架的軸向往復運動，使漆包線往復纏繞在碗形骨架上；所述PLC工控機控制伺服電機的旋轉、控制縱向位移機構帶動涂膠頭靠近或遠離骨架線圈，并控制平移機構帶動輸線針沿碗形骨架的軸向往復運動，實施線圈的自動繞制。本發明提供的裝置及方法能夠實現漆包線的自動繞制，使繞制的線圈滿足其技術要求。

技術領域

本發明屬于線圈繞制和自動控制技術領域，特別涉及一種特殊骨架線圈繞制裝置及繞制方法。

背景技術

目前國內相關行業中，線圈僅有在圓柱體、圓環上才能開展半自動化繞制，根據工藝要求實現漆包線的均勻排繞，繞制的分布效果較好，產品有：電動機定子繞組、轉子、變壓器線圈、喇叭音圈等，且該類型產品的本體為圓柱體或圓環，表面平整，無較大的坡度。軍工特殊裝備上需要用到碗形骨架線圈(即以碗形骨架為本體繞制的線圈)，然而，尚未有能在碗形骨架(圖1)上繞制漆包線的相關自動化設備。由于碗形骨架的外表面為圓弧狀，弧面弧度大，且不規則，繞制漆包線的難度較大，目前繞制生產的過程僅能通過人工繞制的方法完成繞制工作。繞制漆包線過程，為避免漆包線從弧面上滑落，確保繞制效果，生產工藝方法較為復雜和耗時。對操作工人的熟練程度和繞制手法依賴較大，產品的一致性很難保證。

目前碗形骨架上繞制漆包線的工藝方法如下：

(1)先在碗形骨架外表面繞制Φ角線圈和貼絕緣紙，涂X98-11膠處理，待膠干后，將碗形骨架通過繞制工裝固定夾緊，安裝在手動繞制的轉輪上，準備使用漆包線繞制線圈部件；

(2)碗形骨架外表面弧形為不規則形狀，在繞制線圈部件時，需先在表面涂X98-11膠，再用漆包線繞制線圈部件，將漆包線引出端固定在碗形骨架的底端，使用醫用橡皮膏粘貼固定，再左手手動牽引漆包線，施加適當的力，拉直待繞制的漆包線，右手旋轉繞制的轉輪，每轉逆時針動1圈即實現將漆包線繞制在碗形骨架表面。繞制過程需左右手配合，目視觀察漆包線的繞制效果，避免在弧形面出現漆包線滑落的現象。初始時，從碗形骨架的底端往碗口方向繞制，然后返回，每繞制完1層后，需人工檢查漆包線繞制效果，并壓緊漆包線；

(3)由于表面涂X98-11膠后，膠液增加了碗形骨架表面的滑動性，碗形骨架表面的漆包線在繞制的拉緊過程中易滑落，繞制難度大，漆包線的位置難以準確控制。為將漆包線固定在弧形面上，僅在繞制第1層和第2層過程中，允許少量漆包線使用交叉法，將漆包線交叉斜繞，從而拉緊底層的漆包線，避免出現漆包線滑落現象；

(4)在每繞制一層后，需采用塑料壓片將線包表面壓貼平順，使漆包線包裹在碗形骨架表面；再開展下一層的繞制，從第3層至第9層的繞制過程中，需確保漆包線均勻排繞，確保繞制的漆包線有效黏貼碗形骨架的表面；

(5)繞制線圈部件的交叉和不均勻分布，將導致通電后對其磁性的影響大，出現線圈磁場不同軸的現象，造成產品控制上出現擾動現象。繞制完成的碗形骨架，需配套安裝工藝陀螺，開展電磁感應電壓檢測，若測試不滿足工藝指標要求，則需將繞制的漆包線調整線圈的分布，使部分漆包線靠近底端略多，若仍不滿足指標要求，需將漆包線全部拆除，重新繞制；

(6)通過電磁感應測試的樣品，再流轉后續工序開展烘干、繞制和裝配等工步。

綜上所述，目前在碗形骨架表面僅能通過人工手動方法開展漆包線的繞制，在繞制過程中存在較多的問題，主要有以下幾點：

(1)人工繞制過程，手動牽引漆包線的力矩不穩定，繞制過程漆包線的落點散布較大，從而導致繞制的線圈樣品在電磁感應檢測時，存在測試結果離散度較大，部分樣品無法通過修正，需拆除重新繞制；