环形器身绕包系统及控制方法与流程

本发明属于绕线和绝缘包扎，具体涉及一种环形器身绕包系统及控制方法。

背景技术：

1、随着电力设备的不断发展，环形互感器、变压器等设备中的环形器身结构在电力系统中得到了广泛的应用。这些环形器身（比如：环形互感器、环形线圈等）设备在制造过程中需要进行绕包（绕包指线缆绕线和绝缘带包绕）等工艺操作，并且大多数企业仍采用纯手工或半自动化的器身绕包方式，不仅效率低下且精度难以保证。同时，绝缘带包扎环节涉及多种绝缘带的包扎，针对双层绝缘胶带和粘结性绝缘胶带的包扎大多仍旧采用人工进行操作。

2、现阶段的环形器身绕包作业主要存在下列技术问题：

3、效率低下：使用半自动设备，绕线和绝缘包扎依次分别进行，每完成一项需要人工操作进行另一项的包绕；

4、精度难以保证：绕线或绝缘包扎的生产参数由操作人员视觉和经验判断，可能存在包绕不均匀或因不同人的操作差异导致产品质量不稳定；

5、劳动强度大：生产过程中，需要操作人员持续观察和干预；同时绕线和绝缘包扎间隔进行，需要人员操作切换或者更换不同的设备进行包绕，容易产生疲劳和错误；

6、自动化程度低：（1）使用有保护层的双层绝缘包扎层时，绝缘层需要进行包扎，而保护层需要人工实时地进行回收，无法实现真正意义的自动化；（2）针对粘结性较强的胶带，因胶带极易与导向轮粘结，无法实现自动化包绕，目前仍采用手工包绕，大大增加了操作人员的劳动强度；（3）环形器身每旋转一圈，需要人工处理器身最内圈的导线，确保导线始终可以引出到器身外侧，避免被绕线或绝缘包扎覆盖；

7、无法满足大批量生产的需求：由于人工操作效率低，同时一人无法操作多台半自动化设备，因此无法满足环形器身大批量的生产需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种环形器身绕包系统及控制方法。本发明所采用的技术方案如下：

2、环形器身绕包系统，包括机座、安装在机座端部的电控柜、安装在电控柜上方的操作柜和设置在机座侧方的线缆放置架，在机座的侧上方设置器身支撑旋转机构，环形器身放置在所述器身支撑旋转机构上，所述环形器身的两侧分别设置绝缘带包绕机构和线缆绕线机构，所述绝缘带包绕机构上转动设置分体结构的包绕齿圈，所述线缆绕线机构上转动设置分体结构的绕线齿圈，所述绕线齿圈上同圆心设置储线圈，所述储线圈设置缺口，缺口处设置储线圈滑动组件，储线圈滑动组件和储线圈组成完整的圆形结构，所述储线圈和储线圈滑动组件的外周表面开设储线凹槽。

3、优选的，所述器身支撑旋转机构包括呈三角形分布的第一器身支撑旋转台、第二器身支撑旋转台和第三器身支撑旋转台，所述第一器身支撑旋转台固定安装在机座的侧方，第一器身支撑旋转台上转动设置器身托板和器身从动轮；所述第二器身支撑旋转台和第三器身支撑旋转台包括夹紧电机和旋转驱动电机，第二器身支撑旋转台和第三器身支撑旋转台结构相同、固定安装在机座上端部并且共用器身支撑旋转台底座，所述器身支撑旋转台底座为中空结构的长方体，器身支撑旋转台底座的长度方向的两端分别设置夹紧电机，所述夹紧电机通过蜗杆与器身支撑旋转台底座内部的蜗轮结构传动连接，所述蜗轮结构与长条状中空结构的转动板端部传动连接，所述转动板远离器身支撑旋转台底座的端部上方固定安装竖直的抱夹臂，所述抱夹臂的内部中心转动安装驱动轴，所述旋转驱动电机固定安装在机座内部，旋转驱动电机的转轴上固定安装链轮，所述链轮通过驱动链条一与器身支撑旋转台底座内部的主驱动轮一转动连接，所述转动板内部两端分别转动安装从驱动轮一和从驱动轮二，主驱动轮一和从驱动轮二同轴固定连接，从驱动轮一和从驱动轮二通过驱动链条二转动连接，所述从驱动轮一的中心固定连接驱动轴的下端部，驱动轴的上端部与安装柱下端部固定连接，器身托板固定安装在安装柱的下部，器身驱动轮固定安装在器身托板的上方，安装柱贯穿器身托板和器身驱动轮。

4、优选的，所述水平移动机构包括水平转动丝杠电机、水平滑动台、水平移动导轨和水平转动丝杠，所述水平滑动台上固定安装移动底座，移动底座的上方固定安装安装柱，器身托板转动安装在安装柱的下部，器身从动轮转动安装在器身托板的上方，安装柱贯穿器身托板和器身从动轮。

5、优选的，所述水平移动机构上设置有防尘罩，所述防尘罩为折叠形机构。

6、优选的，所述线缆绕线机构包括储线圈、绕线齿圈和固定安装在机座上表面的线缆绕线移动组件，第一升降机构安装在线缆绕线移动组件上，第一升降平台的一侧安装绕线主支撑板，所述绕线主支撑板为中心开圆通孔并且一侧设置第一开口的类方形板，绕线主支撑板的后侧面安装绕线齿圈驱动电机，绕线齿圈驱动电机的输出转轴贯穿绕线主支撑板连接至前侧面的第一齿轮传动机构，绕线主支撑板的前侧面安装呈圆形结构布置的若干个储线导向轮，储线圈套装在若干个储线导向轮形成的圆形结构中，所述储线圈的后侧安装绕线齿圈，储线圈、绕线齿圈与绕线主支撑板的圆通孔同圆心，所述绕线齿圈与第一齿轮传动机构啮合传动连接，在储线圈和绕线齿圈之间的空隙边沿位置转动安装绕线轮，过线轮靠近绕线轮转动安装在绕线齿圈上，所述绕线主支撑板的上方转动设置若干个进线导向轮，进线导向轮的侧方安装压线机构，压线机构的后侧设置第一拉杆，所述压线机构的侧方安装排线轮，排线轮的后侧设置第二拉杆。

7、优选的，所述储线圈的一侧安装抱紧气缸，抱紧气缸的活塞杆移动端安装抱紧块。

8、优选的，所述绕线齿圈的外侧面设置若干个连接轴，储线圈的外周开设与连接轴相对应的滑槽。

9、优选的，所述绝缘带包绕机构包括包绕水平移动组件和包绕齿圈，所述包绕水平移动组件安装在高度调节移动支架上，第二升降机构安装在所述包绕水平移动组件上，包绕安装板安装在所述第二升降机构上，所述包绕安装板为中心开圆通孔并且一侧设置第二开口的类方形板，在包绕安装板的前侧面安装包绕齿圈和第二齿轮传动机构，在包绕安装板的后侧面安装包绕驱动电机，包绕驱动电机的转轴连接第二齿轮传动机构，第二齿轮传动机构与包绕齿圈啮合传动连接，绝缘带涨紧轮转动安装在包绕齿圈的侧方，绝缘带涨紧轮的转轴外周设置涨紧轮齿环，涨紧轮齿环一侧啮合传动连接保护层回收轮齿环，保护层回收轮齿环设置在保护层回收轮的转轴外周，保护层回收轮转动安装在包绕安装板的前侧面，包绕齿圈的边沿位置安装若干个包绕导向轮，绝缘带穿过若干个包绕导向轮缠绕至环形器身上，外侧的一个包绕导向轮上设有弹簧涨紧组件，弹簧涨紧组件一端连接包绕导向轮，弹簧涨紧组件另一端挂接安装在包绕齿圈上的开口圆环上，所述包绕水平移动组件的端部连接到设置在机座上的包绕滑动支撑台上。

10、优选的，所述高度调节移动支架包括竖直方向平行设置的可调支撑组件和脚轮移动组件，所述可调支撑组件的下端设有高度可调的移动轮。

11、前述的环形器身绕包系统的控制方法，通过电控柜中的控制线路和操作柜，通过电气控制系统实现对电控设备（主要是各类电机）的全程控制，包括启停、速度调节和位置控制，通过实时采集电控设备的运行参数进行故障诊断和报警，能够实时监测电控设备的运行状态和物料剩余量，及时检测异常情况并发出警报。这可以提高绕包过程的准确性、可靠性和稳定性，及时处理故障，避免无料运行造成的生产中断和损失，确保绕包系统的顺利运行。

12、本发明的有益效果：

13、1、本发明可以自动夹紧环形器身，并且保证夹紧力的大小，节省人力，避免损伤环形器身，提高装夹效率；

14、2、本发明全部使用伺服电机驱动，可以根据夹紧装置或者人员输入判断环形器身尺寸，电控系统控制环形器身的转动和线缆绕线、绝缘带绕包旋转速度，严格满足环身器身的包绕匝数和间距要求，提高产品质量；

15、3、本发明可实现对粘结性较强的绝缘带进行缠绕，通过伺服驱动电机对绕包机头前后上下的自动化控制，实现绝缘带与环形器身表面的紧密贴合，替代人工包绕的同时提高了产品质量。