專(zhuān)利名稱(chēng)：能對(duì)繞線匝數(shù)精確記數(shù)并高速繞線的用于在線圈架上繞線的變壓器線圈繞線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器線圈的繞線裝置，具體地說(shuō)是涉及為制造變壓器而把繞組繞在線圈架上的變壓器線圈繞線裝置。
在已有技術(shù)的制作變壓器的方法中，例如是把一個(gè)圓柱形線圈架裝到一個(gè)截面基本為圓形的非切削鐵芯上，再通過(guò)線圈架的旋轉(zhuǎn)使繞組(線圈)纏繞到線圈架上。在這種變壓器中，線圈架的外周緣上加工有與驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪相嚙合的齒，借此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和線圈架同步旋轉(zhuǎn)，以便使繞組的匝數(shù)精確到幾分之一匝的程度。
需要指出的是在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，當(dāng)繞線沿橫向移動(dòng)時(shí)(橫向進(jìn)給)，移動(dòng)的幅度應(yīng)根據(jù)繞線的直徑確定。此外，在繞線直徑可能不均勻的情況下，不能對(duì)往返操作進(jìn)行細(xì)調(diào)。此外，在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，當(dāng)繞線(線圈)靠近線圈架任何一端的法蘭時(shí)，通過(guò)往返裝置激勵(lì)限位開(kāi)關(guān)完成橫向移動(dòng)的換向操作。
在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，是在線圈架上的外周緣上加工出齒，致使線圈架的生產(chǎn)成本提高，從而增加變壓器的生產(chǎn)成本。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)嚙合齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)不適于線圈架的高速旋轉(zhuǎn)，所以嚙合齒輪不適于批量生產(chǎn)，這樣也會(huì)增加變壓器的生產(chǎn)成本。
另外，當(dāng)根據(jù)繞線的直徑確定橫向移動(dòng)幅度時(shí)，由于實(shí)際繞線的不均勻而引起橫向移動(dòng)的偏差。還有，當(dāng)通過(guò)往返移動(dòng)裝置激勵(lì)限位開(kāi)關(guān)使橫向移動(dòng)換向操作時(shí)，如上所述，既使是在把往返移動(dòng)裝置的移動(dòng)幅度(橫向進(jìn)給的幅度)調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)定的速度情況下，換向操作仍然可能在達(dá)到預(yù)設(shè)線圈寬度之前或之后發(fā)生。這是因?yàn)榫€圈的寬度隨繞線直徑而變化。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使變壓器制造成本降低的變壓器線圈繞線裝置。本發(fā)明的另一個(gè)目的是使在線圈架上繞線的同時(shí)使繞線的橫向移動(dòng)穩(wěn)定。本發(fā)明另一個(gè)目的是不需要精細(xì)地調(diào)整限位開(kāi)關(guān)的，位置或不需要精細(xì)地調(diào)整與繞線直徑變化有關(guān)的往返移動(dòng)裝置的移動(dòng)速度就可穩(wěn)定地使繞線的橫向移動(dòng)換向。
本發(fā)明提供了一種在線圈架上繞線的變壓器線圈繞線裝置，該裝置包括通過(guò)線圈架和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的摩擦力可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)線圈架的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
該變壓器線圈繞線裝置還可以包括裝在線圈架上的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出對(duì)線圈架轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置、根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置。該變壓器線圈繞線裝置還可以包括裝在線圈架上的檢測(cè)裝置，用于根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出對(duì)線圈架轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置，用于根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)把繞線的繞線角度保持在一個(gè)預(yù)定值的繞線往返移動(dòng)裝置。
該變壓器線圈繞線裝置還可以包括裝在線圈架上的檢測(cè)裝置，用于根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出對(duì)線圈架轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置、裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器、根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置。該變壓器線圈繞線裝置還可以包括用于存儲(chǔ)在由轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)裝置檢測(cè)線圈架的一個(gè)循環(huán)的檢測(cè)周期內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器的每一個(gè)循環(huán)輸出數(shù)的存儲(chǔ)器。
在旋轉(zhuǎn)編碼器接收檢測(cè)裝置輸出信號(hào)后的輸出數(shù)或輸出值小于一個(gè)比每一個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)或輸出值小的值時(shí)，禁止對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)提供增量的禁止單元。該變壓器線圈繞線裝置還可以包括用于存儲(chǔ)在由轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)裝置檢測(cè)線圈架的一個(gè)循環(huán)的檢測(cè)周期內(nèi)旋轉(zhuǎn)編碼器的每一個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)的存儲(chǔ)器。旋轉(zhuǎn)編碼器接收檢測(cè)裝置輸出的信號(hào)后的輸出數(shù)或輸出值大于一個(gè)比每一循環(huán)的輸出數(shù)或輸出值大的值時(shí)，用于借助于存儲(chǔ)器對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置上的轉(zhuǎn)數(shù)提供增量的轉(zhuǎn)數(shù)校正裝置。
該變壓器線圈繞線裝置還可以包括裝在線圈架上的檢測(cè)裝置、根據(jù)檢測(cè)裝置的輸出對(duì)線圈架轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置、裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器，根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出使繞線的繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置。
變壓器線圈繞線裝置可以包括檢測(cè)繞線的繞線角度的繞線角度檢測(cè)器，把檢測(cè)到的繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置。該變壓器線圈繞線裝置可以包括用于判斷被測(cè)繞線角度發(fā)生意外變化的繞線角度意外變化判斷裝置，當(dāng)檢測(cè)到的繞線角度發(fā)生意外變化時(shí)，由繞線往返移動(dòng)裝置使繞線角度逆動(dòng)的逆動(dòng)裝置。
另外，本發(fā)明還提供一種變壓器的線圈架，借助于一個(gè)變壓器線圈繞線裝置通過(guò)線圈架和變壓器線圈繞線裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的摩擦力使該線圈架可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)而把繞組繞在該線圈架上，其中線圈架包括一個(gè)借助轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置對(duì)線圈架轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)的檢測(cè)裝置，該線圈架是根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
線圈架可以有兩個(gè)法蘭，檢測(cè)裝置可以至少有一個(gè)設(shè)在線圈架一個(gè)法蘭上的光標(biāo)記以及一個(gè)用于檢測(cè)線圈每轉(zhuǎn)一圈時(shí)的光標(biāo)記的光檢測(cè)器，每一個(gè)光標(biāo)記的光反射系數(shù)可以同法蘭上沒(méi)有光標(biāo)的其它區(qū)域的光反射系數(shù)不同，光檢測(cè)器可以檢測(cè)出由光標(biāo)記反射出的光強(qiáng)。每個(gè)光標(biāo)記的獨(dú)特顏色不同于法蘭上無(wú)標(biāo)記的其他區(qū)域的顏色，光檢測(cè)器可以檢測(cè)光標(biāo)記的顏色。
線圈架可以包括兩個(gè)由絕緣材料制成的法蘭，檢測(cè)裝置至少包括一個(gè)裝在線圈架的一個(gè)法蘭上的金屬標(biāo)記和一個(gè)用于在線圈架每轉(zhuǎn)一個(gè)循環(huán)時(shí)檢測(cè)金屬標(biāo)記的金屬檢測(cè)器。
金屬檢測(cè)器可以由一個(gè)磁性傳感器組成。
下面通過(guò)結(jié)合附圖描述較佳實(shí)施例以便進(jìn)一步理解本發(fā)明。


圖1為已有技術(shù)線圈架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一個(gè)實(shí)施例的示意圖;
圖2A和2B為說(shuō)明已有技術(shù)的問(wèn)題的線圈架的平面圖;
圖3為說(shuō)明本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置主要結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖4為說(shuō)明本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置一個(gè)實(shí)例的正視圖;
圖5為圖4所示變壓器線圈繞線裝置的平面圖;
圖6A至6C為說(shuō)明用于本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的線圈架的一些實(shí)例的剖視圖;
圖7為用于本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的角度檢測(cè)器的一個(gè)實(shí)施例剖視圖;
圖8A和8B為說(shuō)明本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置所用的往返裝置的操作所給出的線圈架的平面圖;
圖9說(shuō)明本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置所用的線圈架檢測(cè)器的輸出和步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出的一個(gè)實(shí)施例的定時(shí)圖;
圖10至17為說(shuō)明本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的控制電路的操作過(guò)程。
為了更好地理解較佳實(shí)施例，首先參考圖1和圖2說(shuō)明一下已有技術(shù)存在的問(wèn)題。
在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，把一個(gè)圓柱形線圈架裝到一個(gè)基本為圓形截面的非切削的鐵芯上，通過(guò)旋轉(zhuǎn)線圈架使繞線(線圈)纏繞在它的上面。
圖1為已有技術(shù)線圈架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例，圖2A和2B分別為用來(lái)說(shuō)明已有技術(shù)中所存在的問(wèn)題的線圈架。在圖1，2A和2B中標(biāo)號(hào)201表示線圈架，202表示驅(qū)動(dòng)軸，206表示繞線(線圈)。
如圖1所示，在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，線圈架201的外周緣上加工有齒，以便能與驅(qū)動(dòng)軸202的齒輪嚙合，由此可以使驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和線圈架201保持同步，這樣就可以使線圈匝數(shù)精確到幾分之一匝。例如，即使繞線起始處和繞線終止處偏差1/4匝或1/2匝時(shí)，繞組匝數(shù)仍可精確到1/4和1/2。
此外在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，當(dāng)繞線(線圈)206橫向移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)幅度視繞組206的繞線直徑而定。需指出的是，繞組206的線徑可能增減或偏差±20%。在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行的繞線工作可以精確地調(diào)節(jié)橫向移動(dòng)的幅度，這樣就可以得到合適的繞線角度，但繞組206所用線徑有偏差時(shí)就不能完成精確的調(diào)節(jié)。
具體地說(shuō)，如圖2A所示，當(dāng)繞組206的線徑在部位206a處較大時(shí)，繞線(線圈)206相應(yīng)的部位AA變密，即當(dāng)繞組206的線徑較大時(shí)在部位AA處的線圈寬度變長(zhǎng)，因此在下面把線206繞在部位AA上的繞線工作就不能有順序地或精確地進(jìn)行，使生產(chǎn)出的變壓器變成劣質(zhì)變壓器。
另外，如圖2B所示，當(dāng)繞組206的直徑在206b處較小時(shí)，繞組206相應(yīng)的部位BB也變稀。即當(dāng)繞組206的線徑變小時(shí)，線圈在BB處的寬度變窄，所以在下面把線206繞在部位BB上的繞線工作就不能有順序或精確地進(jìn)行，使生產(chǎn)出的變壓器變成劣質(zhì)變壓器。
還有，在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，當(dāng)繞線(線圈)靠近線圈架201任何一端的法蘭時(shí)，借助于往返移動(dòng)裝置激勵(lì)限位開(kāi)關(guān)完成橫向移動(dòng)的換向。然而在已有技術(shù)的變壓器線圈繞線裝置中，因?yàn)樵诰€圈架201的外周緣上要加工齒，致使線圈架201的生產(chǎn)成本變高，從而使變壓器的生產(chǎn)成本增加。另外，采用嚙合齒輪的旋轉(zhuǎn)軸不適于線圈架的高速旋轉(zhuǎn)，所以嚙合齒輪不適于批量生產(chǎn)，這又使變壓器的生產(chǎn)成本增高。
需要指出，正如上面參照?qǐng)D2A和2B所述的那樣，當(dāng)橫向移動(dòng)的幅度由繞組線徑確定時(shí)，實(shí)際繞組線徑的不均勻性會(huì)對(duì)橫向移動(dòng)產(chǎn)生干擾，因此在檢驗(yàn)繞線過(guò)程中，這個(gè)影響不能由精密的調(diào)整得到補(bǔ)償，此外，如上所述，當(dāng)借助往返移動(dòng)裝置激勵(lì)限位開(kāi)關(guān)而使橫向移動(dòng)換向時(shí)，即使把往返移動(dòng)裝置的移動(dòng)幅度(橫向移動(dòng)幅度)調(diào)節(jié)到預(yù)定速率時(shí)，由于線圈寬度隨繞線的直徑而變，所以在達(dá)到預(yù)定繞組寬度之前或之后都可能發(fā)生換向，為了避免此現(xiàn)象的發(fā)生，需要經(jīng)常對(duì)限位開(kāi)關(guān)的位置或往返移動(dòng)裝置的移動(dòng)速率進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的變壓器線圈繞線裝置的較佳實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖3為本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置主要結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖3中，標(biāo)號(hào)1表示線圈架，6表示繞線(線圈)，7表示線圈架檢測(cè)器。另外，標(biāo)號(hào)5表示驅(qū)動(dòng)裝置，8表示往返移動(dòng)裝置，20表示旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，109表示轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置，5a表示旋轉(zhuǎn)編碼器。
如圖3所示，在使繞線(線圈)6繞在線圈架1上的變壓器線圈繞線裝置中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20借助摩擦力可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)線圈架1。此外線圈架1的檢測(cè)裝置(線圈架檢測(cè)器)7設(shè)置在線圈架1上。需指出的是，轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置109根據(jù)檢測(cè)裝置7的輸出對(duì)線圈架1的轉(zhuǎn)數(shù)C1進(jìn)行計(jì)數(shù)。
還有，把旋轉(zhuǎn)式編碼器5a例如可以裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20的傳動(dòng)軸上。驅(qū)動(dòng)裝置5根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)器109的轉(zhuǎn)數(shù)C1和旋轉(zhuǎn)式編碼器5a的輸出C2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)20旋轉(zhuǎn)。需要指出的是，繞線往返移動(dòng)裝置8，把線圈(線圈)的繞線角度保持在預(yù)定值上。即繞線往返移動(dòng)裝置8根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器5a的輸出將線6的繞線角度保持在預(yù)定值上，或者按另一種方案根據(jù)檢測(cè)線6繞線角度的繞線角度檢測(cè)器的輸出把線6的繞線角度保持在預(yù)定值上，這將在后面詳細(xì)描述。
在上述變壓器線圈繞線裝置中，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)采用摩擦驅(qū)動(dòng)，所以線圈架1的外周緣上就不需加工齒，線圈架1上只裝有檢測(cè)裝置(線圈架檢測(cè)器)7。所以線圈架1不需要太高的精度，其生產(chǎn)成本即可降低。此外，由于不存在用齒輪嚙合的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所以可使線圈架1高速旋轉(zhuǎn)，從而可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
另外，即使線圈架1和傳動(dòng)軸之間的同步性能較低，仍可通過(guò)線圈架1的轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)編碼器5a的輸出精確地檢測(cè)出繞線(線圈)6的圈數(shù)，此外，借助于旋轉(zhuǎn)式編碼器5a的輸出或繞線角度檢測(cè)器的輸出可以保持繞線角度的穩(wěn)定。
圖4為本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的一個(gè)實(shí)施例，圖5為圖4變壓器線圈繞線裝置的平面圖。
在圖4和圖5中，把線圈架1裝在兩對(duì)線圈架傳動(dòng)橡膠滾輪2a、2b、2c、2d和2′a、2′b、2′c、2′d之間，這兩對(duì)滾輪以合適的間隔對(duì)置地裝在一對(duì)主動(dòng)軸2和2′上。另外線圈架1被一對(duì)定位滾輪3從上方壓下，需要指出的是，用一個(gè)氣缸4使線圈架定位滾軸3沿上下方向移動(dòng)，即線圈架定位滾輪3降低時(shí)，靠氣缸4的壓力在線圈架1和線圈架傳動(dòng)橡膠滾輪2a到2d及2′a到2′d之間產(chǎn)生適當(dāng)?shù)哪Σ亮Α?br> 用驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸2和2′，該主動(dòng)軸上裝有步進(jìn)旋轉(zhuǎn)編碼器5a，線圈架1被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)后繞組就繞在該線圈架上。
應(yīng)指出，變壓器線圈繞線裝置裝有往返移動(dòng)裝置8，該裝置8包括一個(gè)為線圈提供適當(dāng)張力的轉(zhuǎn)矩控制裝置(未示出)。
圖6A到6C說(shuō)明了用于本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的線圈架的實(shí)施例。
如圖6A和6B所示，線圈架1上裝有一個(gè)線圈架檢測(cè)器7，用以對(duì)線圈架1旋轉(zhuǎn)的一個(gè)循環(huán)進(jìn)行檢測(cè)，線圈架1上有兩個(gè)法蘭，這兩個(gè)法蘭(或線圈架1)是由絕緣材料，例如塑料制成。
具體地說(shuō)，如圖6A所示，線圈架檢測(cè)器7包括一個(gè)裝在線圈架1一個(gè)法蘭上的光標(biāo)記7a和一個(gè)光敏元件7b，注意，光敏元件7b固定在變壓器線圈繞線裝置上，線圈架1旋轉(zhuǎn)一周，它對(duì)光標(biāo)記7進(jìn)行檢測(cè)。在這種情況下用涂黑標(biāo)記制成光標(biāo)記7a，法蘭由白色(或淡色)線圈架構(gòu)成，這樣使光敏元件7b通過(guò)在光標(biāo)記7a(小的反射光強(qiáng)度)和無(wú)光標(biāo)記的法蘭的其余部位(大的反射光強(qiáng)度)之間的反射光強(qiáng)度便可檢測(cè)光標(biāo)記7a。需指出的是，光標(biāo)記7a可用白色標(biāo)記構(gòu)成，而法蘭可以由黑色(或深色)線圈架構(gòu)成。
另外，光標(biāo)記7a也可以由特殊顏色的標(biāo)號(hào)構(gòu)成，例如紅色和蘭色標(biāo)號(hào)。在這種情況下，法蘭上無(wú)光標(biāo)7a的其他部位用別的顏色構(gòu)成，例如綠色或黃色。還有就是光敏元件7b可以檢測(cè)到光標(biāo)7a(例如紅色部位)和法蘭其它部位(例如綠色部位)之間的顏色差別。所以，光敏元件7b在線圈架1旋轉(zhuǎn)一周時(shí)便能檢測(cè)到光標(biāo)記7a。
另一方面，如圖6B所示，線圈架檢測(cè)器7在線圈架1的一個(gè)法蘭上有一個(gè)金屬標(biāo)記7′a和一個(gè)金屬檢測(cè)器7′b。需要指出的是，金屬檢測(cè)器7′b固定在變壓器線圈繞線裝置上，線圈架1每旋轉(zhuǎn)一周，它就檢測(cè)到金屬標(biāo)記7′a。還要指出的是，金屬標(biāo)記7′a由粘到線圈架1法蘭上的金屬膜或固定到線圈架1法蘭上的金屬膜或固定到線圈架1法蘭上的金屬片構(gòu)成。此外，金屬檢測(cè)器7′b例如是能檢測(cè)金屬標(biāo)記的磁性檢測(cè)器。在這種情況下，金屬檢測(cè)器7′b靈敏度應(yīng)該較低，或者金屬檢測(cè)器7′b的固定位置位于離開(kāi)線圈架1有某一距離處，以防止錯(cuò)誤地檢測(cè)到繞在線圈架1上的繞線(金屬線)。所以，線圈架1每旋轉(zhuǎn)一周，金屬檢測(cè)器7′b就可檢測(cè)到金屬標(biāo)記7′a。
另外，如圖6C所示，在線圈架1的法蘭上有四個(gè)光標(biāo)記7a作為多個(gè)光標(biāo)記。即法蘭上的光標(biāo)記7a(參照?qǐng)D6A)并不限于一個(gè)，而在法蘭上可以有多個(gè)光標(biāo)記7a。在這種情況下，線圈架1每轉(zhuǎn)一周則光檢測(cè)器7b檢測(cè)四個(gè)光標(biāo)記7a。同樣，在法蘭上的金屬標(biāo)記7′a(參照?qǐng)D6B)也不限于一個(gè)，而在法蘭上可以有多個(gè)金屬標(biāo)記7′a。
如上所述，在線圈架1法蘭上至少可以有一個(gè)光標(biāo)記7a或至少一個(gè)金屬標(biāo)記7′a。在此情況下，線圈架每旋轉(zhuǎn)一周，則檢測(cè)光標(biāo)7a的次數(shù)與光標(biāo)7a或金屬標(biāo)記7′a的個(gè)數(shù)相應(yīng)。此外，如圖6A至6C所示，光標(biāo)記7a為矩形，金屬標(biāo)記7′a為圓形，而標(biāo)記7a和7′a并不限于矩形和圓形，它們可以為各種形狀。
圖7為用于本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的線圈角度檢測(cè)器實(shí)施例的剖視圖。如圖4，5和7所示，往返移動(dòng)裝置8有一個(gè)由轉(zhuǎn)矩控制裝置控制的脹緊輪81(圖4所示)、基準(zhǔn)輪82和檢測(cè)繞線6纏繞角度的繞線角度檢測(cè)器83。如圖5所示，基準(zhǔn)輪82和繞線角度檢測(cè)器83借助于往返移動(dòng)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(步進(jìn)馬達(dá))9通過(guò)滾珠絲桿11驅(qū)動(dòng)。所以每纏繞一層繞線都應(yīng)對(duì)繞線進(jìn)行校準(zhǔn)。
如圖7所示，在繞線角度檢測(cè)器83的軸上有一塊片簧84，以及在頂端有一個(gè)帶有V型槽的導(dǎo)向板85。繞線6穿過(guò)基準(zhǔn)輪82的V型槽后再通過(guò)導(dǎo)向板85的V型槽，最后再把繞線6供給線圈架1。
圖8A和8B為說(shuō)明用于本發(fā)明變壓器線圈繞線裝置的往返移動(dòng)裝置工作的線圈架的平面圖。需指出的是，當(dāng)往返移動(dòng)裝置8的傳送速度和繞線6在線圈架1上的纏繞速度彼此間變得不協(xié)調(diào)時(shí)，如圖8A和8B所示，其結(jié)果是繞線的取向相對(duì)于由基準(zhǔn)輪82的中心和繞線角度檢測(cè)器的軸心所確定的直線L之間的夾角為+θ(圖8A)或-θ(圖8B)。在此情況下的繞線角度檢測(cè)器83最好是具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)摩擦阻力小并具有大的輸出。同時(shí)該檢測(cè)器最好是體積小，價(jià)格低。例如可以使用采用非線性磁阻元件的繞線角度檢測(cè)器。
下面將描述圖4中控制電路(微機(jī))10的工作程序。
如圖4所示，控制電路10包括A/D轉(zhuǎn)換器101，輸入接口102、中心處理單元(CPU)103，只讀存儲(chǔ)器104、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器105、備用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(b-RAM)106，輸出接口107和時(shí)鐘脈沖發(fā)生器108。
A/D轉(zhuǎn)換器101接收繞線角度檢測(cè)器83的輸出。計(jì)數(shù)器109的輸出輸入到輸入接口102中。計(jì)數(shù)器109用于對(duì)步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器5a的脈沖計(jì)數(shù)并由線圈架，檢測(cè)器7的輸出清零，即線圈架每轉(zhuǎn)一周都如此。此外，計(jì)數(shù)器109還由中心處理單元(CPU)103清零，這將在后面說(shuō)明。
輸入接口102接收線圈架檢測(cè)器7的輸出和來(lái)自控制板上各個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)、這些開(kāi)關(guān)例如有總開(kāi)關(guān)12，壓力開(kāi)關(guān)13、起動(dòng)開(kāi)關(guān)14、停止開(kāi)關(guān)15、右移開(kāi)關(guān)(右開(kāi)關(guān))16和左移開(kāi)關(guān)(左開(kāi)關(guān))17等。
只讀存儲(chǔ)器ROM104預(yù)先儲(chǔ)存有后面要描述的程序、常數(shù)等，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM105也臨時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。另外，在備用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器b-ROM106中存有永久性的重寫(xiě)數(shù)據(jù)，該存儲(chǔ)器106直接連到電池(未示出)。例如，備用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器b-ROM106中儲(chǔ)備有所用各個(gè)繞線架的代號(hào)數(shù)據(jù)、線圈號(hào)、每個(gè)線圈要繞的圈數(shù)、繞線的直徑(在該情況下為標(biāo)定線圈直徑)、起始纏繞位置、結(jié)束纏繞位置、纏繞開(kāi)始時(shí)的慢速繞線數(shù)，在此時(shí)繞線以慢速進(jìn)行、線圈架兩端的低速繞線與最高速之比(%)、線圈架兩端換向時(shí)角度的變化(θmin)、固定繞線角度(θR)、停止時(shí)速度降低的程度、指令等。即在繞線操作時(shí)，通過(guò)訪問(wèn)編碼號(hào)，可以調(diào)整相應(yīng)繞線的電氣條件。
如圖4所示，一個(gè)控制主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)5的速率110和控制驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸主軸馬達(dá)5的驅(qū)動(dòng)電路111的D/A轉(zhuǎn)換器連到輸出接口107。驅(qū)動(dòng)電路111包括一個(gè)比較器，該比較器把D/A轉(zhuǎn)換器110的輸出和可變電阻18所測(cè)定的電壓進(jìn)行比較，這個(gè)電壓值設(shè)定一個(gè)最大的速度。當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器110的輸出低于最大速度值時(shí)，主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)5被以對(duì)應(yīng)于D/A轉(zhuǎn)換器110的輸出的速度驅(qū)動(dòng)。另一方面，當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器110的輸出大于最大速度值時(shí)，驅(qū)動(dòng)主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)被以對(duì)應(yīng)于最大速度值的速度驅(qū)動(dòng)。
此外，輸出接口107還與比率發(fā)生器112相連該比率發(fā)生器對(duì)于步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器5a每次所給定的脈沖數(shù)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，出口107還與驅(qū)動(dòng)電路113相連。預(yù)定脈沖數(shù)首先由中心處理單元(CPV)103予設(shè)在比率發(fā)生器112中。驅(qū)動(dòng)電路113根據(jù)比率發(fā)生器112在響應(yīng)來(lái)自輸出接口107的旋轉(zhuǎn)方向指令信號(hào)后發(fā)出的脈沖數(shù)向左手方向或向右手方向驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)9，比率發(fā)生器112的操作由計(jì)算機(jī)軟件控制。
需指出的是，發(fā)生器電路108設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)接收到線圈架檢測(cè)器7的輸出時(shí)，例如每4ms接受一個(gè)脈沖時(shí)，在經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器101變換以后，CPU定時(shí)發(fā)生中斷，例如線圈架檢測(cè)器7在線圈架1每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)便發(fā)出一個(gè)脈沖。
下面將描述圖4控制電路的工作情況。需指出，在控制電路10初始接到操作之前，先準(zhǔn)備進(jìn)行機(jī)械狀態(tài)的調(diào)節(jié)，例如與線圈架的尺寸相應(yīng)的線圈架傳動(dòng)橡膠滾輪的寬度、調(diào)節(jié)線圈架定位滾輪3的壓力、調(diào)整鐵芯座的角度、調(diào)節(jié)繞組、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩控制裝置的轉(zhuǎn)矩、調(diào)節(jié)用于獲得主動(dòng)軸2和2′的最高速率的可變電阻。
圖10(圖10-1和圖10-2)為電源開(kāi)關(guān)合上時(shí)初始化階段的主要程序。這些主要程序?yàn)榘ǔ跏蓟绦虻牟襟E801以及與用于響應(yīng)各個(gè)開(kāi)關(guān)12-15步驟802至811的空載循環(huán)。
在初始化程序的步驟801中，待用的線圈架的編碼由鍵盤(pán)(未示出)輸入，根據(jù)輸入表示上述電狀況的數(shù)據(jù)編碼數(shù)例如線圈號(hào)、每個(gè)線圈要繞的圈數(shù)、繞線直徑(在此為線的標(biāo)稱(chēng)直徑)、起始時(shí)纏繞位置、結(jié)束時(shí)纏繞位置、繞線開(kāi)始時(shí)的慢速繞組數(shù)，對(duì)這些繞組的繞線以慢速進(jìn)行、線圈架兩端低速繞線與最高速度之比(%)、線圈架兩端換向時(shí)角度的變化(θmin)、保持繞組角度(θR)、停止時(shí)速度降低的程度等均輸入到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器105中。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的計(jì)數(shù)器的C1的初始化(清零)等也輸入到該存儲(chǔ)器中。另外，步進(jìn)馬達(dá)9的每個(gè)脈沖使步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器5a產(chǎn)生的脈沖數(shù)n被預(yù)先計(jì)算出。
在步驟802時(shí)，判斷總開(kāi)關(guān)12是否合上，只要總開(kāi)關(guān)12合上，過(guò)程就進(jìn)行到步驟803，由步進(jìn)馬達(dá)9使往返裝置8移到繞線的起始位置。總開(kāi)關(guān)12如果根據(jù)在步驟802核準(zhǔn)為斷開(kāi)的，則過(guò)程直接前進(jìn)到步驟804，需要指出的是，總開(kāi)關(guān)12在斷開(kāi)位置時(shí)繞線(電線)6的一端嵌入線圈架中。另外，當(dāng)往返移動(dòng)裝置8位于不適當(dāng)位置時(shí)，向右移動(dòng)開(kāi)關(guān)(右開(kāi)關(guān))16或向左移動(dòng)開(kāi)關(guān)(左開(kāi)關(guān))17被合上，以便由一個(gè)程序(未示出)調(diào)節(jié)往返移動(dòng)裝置8的位置。
在步驟804中進(jìn)行核查以確定壓力開(kāi)關(guān)13是否合上，只要壓力開(kāi)關(guān)13合上，過(guò)程前進(jìn)到步驟805，以確定線圈架定位滾輪3是否以預(yù)定的壓力壓住線圈架1，即壓力開(kāi)關(guān)13用于使線圈架定位滾輪3對(duì)線圈架1施加作用力(定位)和使定位滾輪3與線圈架1脫離(釋放)。因此，隨著壓力開(kāi)關(guān)13的第一次轉(zhuǎn)換到接通狀態(tài)，線圈架定位滾輪3壓住線圈架1，而隨著壓力開(kāi)關(guān)13的第二次轉(zhuǎn)換到接通狀態(tài)時(shí)線圈架定位滾輪3脫開(kāi)線圈架1。所以，在步驟805，如果檢測(cè)出線圈架定位滾輪3沒(méi)有壓住線圈架1，過(guò)程前進(jìn)到步驟806以驅(qū)動(dòng)線圈架定位滾輪3把需要壓在它下面的線圈架1壓住。反之，當(dāng)測(cè)定出線圈架定位滾輪3已經(jīng)壓住線圈架1時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟807以驅(qū)動(dòng)線圈架定位滾輪3離開(kāi)要松開(kāi)的線圈架1。當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)13在步驟804檢查出為切斷狀態(tài)時(shí)，過(guò)程直接前進(jìn)到步驟808中。
在步驟808中，確定起動(dòng)開(kāi)關(guān)14是否接通。只要起動(dòng)開(kāi)關(guān)14接通，過(guò)程前進(jìn)到步驟809以使主動(dòng)軸馬達(dá)的ON的標(biāo)志FX置“1”該標(biāo)志使主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)5接通(FX＝1)。另外，在步驟810確定停止開(kāi)關(guān)15是否處于接通狀態(tài)。只要停止開(kāi)關(guān)15接通，過(guò)程前進(jìn)到步驟811以使主動(dòng)軸馬達(dá)的ON標(biāo)志FX置“0”使主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)5切斷(FX＝0)，緊接著過(guò)程返回到步驟202。需提出的是，主動(dòng)軸的主軸馬達(dá)5，根據(jù)標(biāo)志FX由程序控制，該程序?qū)⒃谙旅婷枋觥?br> 圖11為對(duì)用于驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)的主動(dòng)軸進(jìn)行控制的程序，該程序在設(shè)定的時(shí)間間隔，例如每4ms執(zhí)行一次。在步驟901，確定主動(dòng)軸馬達(dá)的ON標(biāo)志FX是“1”(主動(dòng)軸接通控制)還是“0”(主動(dòng)軸切斷控制)。當(dāng)FX＝“1”時(shí)，由步驟902到906對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸作接通控制，當(dāng)FX＝“0”時(shí)，由步驟907至909對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸作切斷控制。
需指出在步驟902中根據(jù)下面將要描述的程序算出的線圈架繞線數(shù)計(jì)數(shù)器的C1確定繞線開(kāi)始位置是否處于繞線初始階段的以慢速開(kāi)始的限度內(nèi)〔C1＜C(以慢速開(kāi)始的繞線數(shù))〕。在步驟903確定繞線數(shù)計(jì)數(shù)器的C1是否表示線圈架1兩個(gè)端部區(qū)域。當(dāng)C1＜C(以慢速開(kāi)始的繞線數(shù))所在步驟904，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器提供給驅(qū)動(dòng)電路111一個(gè)慢速開(kāi)始的繞線速度SP1作為驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的速度SP。
另一方面，當(dāng)繞線數(shù)計(jì)數(shù)器的C1表示線圈架兩端范圍時(shí)，則在步驟905通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器110提供給驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)較低的速度SP2作為驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的速度SP，低速相對(duì)于最高速SPmax為一個(gè)給定比值(%)。當(dāng)繞線數(shù)計(jì)數(shù)器的C1值既不是在慢速開(kāi)始的限度內(nèi)也不是線圈架1兩端范圍內(nèi)，在步驟906通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器110提供給驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)最高速度SPmax作為驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的速度SP。值得指出的是，在這種情況下，由于最大速度SPmax是由可變電阻18限定的，所以在步驟806中CPU103提供給D/A轉(zhuǎn)換器110的指令實(shí)際上是一個(gè)比SPmax大得多的值。
此外，在步驟907中，根據(jù)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)情況確定繞線數(shù)是否達(dá)到設(shè)定值，并確定轉(zhuǎn)數(shù)的ON標(biāo)志FX是否置“0”，在步驟908中，在繞線數(shù)尚未達(dá)到預(yù)定值時(shí)，把驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的速度調(diào)在慢速SP2上，在步驟909中，當(dāng)匝數(shù)的預(yù)定值達(dá)到時(shí)，驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的速度SP，設(shè)定到零以使馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是說(shuō)，當(dāng)主動(dòng)軸馬達(dá)ON的標(biāo)志從“1”轉(zhuǎn)換到“0”時(shí)，驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使其轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸地停止下來(lái)。然后，在步驟910該程序結(jié)束。
圖9為用于本發(fā)明變壓器繞線裝置的線圈架檢測(cè)器的輸出和步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出的一個(gè)實(shí)施例。從圖9可以清楚地看到，當(dāng)線圈架檢測(cè)器7和旋轉(zhuǎn)編碼器5a在精確地工作時(shí)，線圈架檢測(cè)器7輸出的脈沖數(shù)與旋轉(zhuǎn)編碼器5a輸出的脈沖數(shù)之間的關(guān)系保持在一個(gè)特定的恒定值上。
圖12表示線圈架檢測(cè)器7每輸出一次，即線圈架1每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)就完成一個(gè)中斷程序，步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器5a的最大輸出值C2max在步驟1001和步驟1002中被設(shè)定。即在步驟1001確定值C2max是否已經(jīng)設(shè)定，只要C2max未被設(shè)定，計(jì)數(shù)器的C2值在步驟1002中就被設(shè)定成值C2max。在步驟1003中確定計(jì)數(shù)器109的值C2是否大于比上述值C2max小的值C2max-α。當(dāng)C2＜C2max-α?xí)r，就要考慮到線圈架檢測(cè)器7上產(chǎn)生了振動(dòng)。然后，程序跳到步驟1009。發(fā)生振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)。
在與結(jié)束線圈1的一周旋轉(zhuǎn)有關(guān)的步驟1004中計(jì)數(shù)器109的值C2就被清除。在步驟1005中計(jì)數(shù)器C1的記數(shù)增加到+1。在步驟1006確定值C1是否達(dá)到線圈架1的線圈架停止轉(zhuǎn)數(shù)C1max。當(dāng)C1＞C1max，主動(dòng)軸馬達(dá)的ON標(biāo)記FX就在步驟7置零(FX＝0)，C1在步驟108中被清除掉。需指出的是當(dāng)主動(dòng)軸馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的ON的標(biāo)記FX置零時(shí)，驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸通過(guò)圖11的步驟901、907、908和909被慢慢地停止下來(lái)。然后程序在步驟1009中結(jié)束。
圖13為處理編碼器輸出的程序，即處理計(jì)數(shù)器109的數(shù)值C2。所示的程序在每個(gè)預(yù)定時(shí)間例如每4ms完成一次。計(jì)數(shù)器的值C2在步驟1001讀出。在步驟1102，根據(jù)值C2控制往返移動(dòng)裝置8的變化。步驟1102的詳細(xì)討論將在下面進(jìn)行。應(yīng)指出，當(dāng)線圈架檢測(cè)器7由于失靈沒(méi)產(chǎn)生輸出時(shí)，用步驟1003至1005進(jìn)行補(bǔ)償。即在步驟1003，當(dāng)計(jì)數(shù)器109的值C2大于線圈架1的設(shè)定輸出值C2max的值C2max+β還要大時(shí)，即發(fā)現(xiàn)線圈架檢測(cè)器7的輸出出現(xiàn)失靈，之后在步驟1004，繞線計(jì)數(shù)器的C1就增加+1，而計(jì)數(shù)器109的值C2在步驟1105則被清除。需指出，在該情況下會(huì)發(fā)生報(bào)警。爾后程序在步驟1106結(jié)束。
圖14為圖13的往返移動(dòng)變換控制步驟1102的詳細(xì)程序。即在步驟1201，編碼器輸出值C2的步進(jìn)值C2由△C2←C2-C20算出，這里C20是值C2緊前面的數(shù)。在步驟1202確定步進(jìn)值△C2是否大于圖10(圖10-1)初始程序步驟801中預(yù)先已算出的脈沖數(shù)n。只要△C2＞n，在步驟1203中就有一個(gè)脈沖從步進(jìn)馬達(dá)9輸出。然后在步驟1204中將步進(jìn)值△C2清除以進(jìn)行下一步循環(huán)。
另外，在步驟1205，為準(zhǔn)備下一步循環(huán)，把計(jì)數(shù)器C2的值調(diào)成上述循環(huán)值C20，在步驟1206，確定往返移動(dòng)裝置8是否換向，即步進(jìn)馬達(dá)9的驅(qū)動(dòng)方向是否要換向，這通過(guò)檢驗(yàn)繞線計(jì)數(shù)器C1的值C1是否達(dá)到換向值來(lái)確定。只要判斷出往返移動(dòng)裝置需要換向，程序就前進(jìn)到步驟1207使步進(jìn)馬達(dá)5a的旋轉(zhuǎn)方向倒過(guò)來(lái)。此后程序在步驟1208結(jié)束。
其后，參照附圖15-17對(duì)圖12-14的改型實(shí)施例進(jìn)行描述。圖15至17表示在線圈架1上繞線開(kāi)始時(shí)的位置和繞線結(jié)束時(shí)的位置存在差別時(shí)的狀態(tài)。即繞線的開(kāi)始位置和繞線的結(jié)束位置之間有差別。在這種情況下，由繞線計(jì)數(shù)器C1的值C1max和計(jì)數(shù)器109的值C2s確定對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的OFF控制。因此，在圖15的程序中，沒(méi)采用圖12的步驟1006至1008，而在圖16中采用了步驟1401至1404，往返移動(dòng)轉(zhuǎn)換控制步驟1102′也不同于圖13的往返移動(dòng)轉(zhuǎn)換控制步驟1102，因此圖14至圖17的程序彼此間并不相同。
在步驟1401中，進(jìn)行檢測(cè)以確定繞線數(shù)計(jì)數(shù)器C1是否達(dá)到設(shè)定值C1max。在步驟1402中進(jìn)行檢驗(yàn)以確定編碼器的輸出值C2是否達(dá)到設(shè)定值C2s，只要C1＞C1max和C2＞C2s，主動(dòng)軸馬達(dá)的ON標(biāo)記置“0”(FX＝“0”)，以完成圖11對(duì)驅(qū)動(dòng)主軸馬達(dá)5的主動(dòng)軸的OFF的控制程序。
圖17為說(shuō)明圖16的往返移動(dòng)轉(zhuǎn)換控制步驟1102′的詳細(xì)過(guò)程的流程圖。用圖17的程序代替圖14的程序來(lái)作往返移動(dòng)變化控制。
在圖17的步驟1501中，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器讀出繞線角度檢測(cè)器83的繞線角度θ。然后在步驟1502中，由△θ←θ-θi-1計(jì)算出繞線角θ的變化值△θ，這里θi-1為繞線角度θ緊前面的值。
在步驟1503中，確定繞線角度θ的變化值△θ的絕對(duì)值是否大于換向角的變化值θmin。即判斷繞線角θ的意外變化，由此即可確定繞線6是否與線圈架1的一個(gè)法蘭接觸。只要測(cè)到繞線角θ有意外變化，過(guò)程就前進(jìn)到步驟1504中，使步進(jìn)馬達(dá)9的旋轉(zhuǎn)方向換向，因此使往返移動(dòng)裝置8換向。
在步驟1506和1507中，步進(jìn)馬達(dá)9進(jìn)行穩(wěn)定狀態(tài)的工作。即在步驟1506中確定繞線角度θ的絕對(duì)值|θ|是否大于固定繞線角度θR。只要|θ|＞θR時(shí)，就給步進(jìn)馬達(dá)9發(fā)送一個(gè)脈沖，使繞線角度θ變成大致等于θR。在步驟1508中，所述的程序結(jié)束。
步驟1506和1507可以在一個(gè)比圖14的步驟1206和1207更穩(wěn)定的狀態(tài)下定成往返移動(dòng)的換向，因?yàn)椴襟E1206和1207中的往返移動(dòng)換向取決于繞線的直徑。需指出，盡管圖17的步驟1503中的橫向移動(dòng)與繞線角度θ的意外變化有關(guān)，但可以加上一個(gè)用來(lái)確定繞線數(shù)是否達(dá)到比換向時(shí)的繞線計(jì)數(shù)器的值C1稍小的值的條件。
在上面描述的本發(fā)明的變壓器線圈繞線裝置的實(shí)施例中，采用了步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)編碼器，但也可以用絕對(duì)式旋轉(zhuǎn)編碼器。在這種情況下，圖4的計(jì)數(shù)器9就不需要了。而旋轉(zhuǎn)編碼器本身的輸出代表值C2(僅對(duì)特定碼而言)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，采用了摩擦旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使線圈架的生產(chǎn)成本降低，還可以以高速完成線圈的繞線操作，這有助于批量生產(chǎn)。所以也可以降低變壓器的生產(chǎn)成本。另外，橫向移動(dòng)轉(zhuǎn)變可以穩(wěn)定進(jìn)行，并且便于穩(wěn)定地使橫向移動(dòng)轉(zhuǎn)變換向。
在不超出本發(fā)明設(shè)想和構(gòu)思的范圍內(nèi)，還可以構(gòu)成本發(fā)明的許多不同實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)指出的是本發(fā)明除了包括從屬權(quán)利要求中限定的實(shí)施例之外還包括不局限于本說(shuō)明書(shū)中所述的特定實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于將繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于包括通過(guò)線圈架(1)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2c，2′c；2d，2′d)之間的摩擦力可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述線圈架(1)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d，3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中變壓器線圈繞線裝置還包括裝在線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)裝置(109);以及根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d)的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置還包括裝在線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);以及根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)把繞線(6)的繞線角度保持在預(yù)定值的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)包括檢測(cè)所述繞線(6)的繞線角度的繞線角度檢測(cè)器(83);和用以使所述檢測(cè)到的繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置(9、11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置(8、9、11)包括用于判斷所檢測(cè)繞線角度發(fā)生意外變化的繞線角度意外變化判斷裝置;當(dāng)檢測(cè)到的角度有意外變化時(shí)由所述繞線往返移動(dòng)裝置(9、11)使繞線角度反向的逆動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置還包括裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a);根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)和所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d)的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器繞線裝置還包括在借助所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)檢測(cè)對(duì)所述線圈架(1)每一周的檢測(cè)時(shí)間內(nèi)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)每一循環(huán)的輸出數(shù)(C2max)進(jìn)行儲(chǔ)存的存儲(chǔ)裝置(105、106);和在所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)接收所述檢測(cè)裝置(7)的輸出信號(hào)后的輸出數(shù)(C2)或輸出值小于一個(gè)比每一循環(huán)的輸出數(shù)(C2max)或輸出值小的值(C2max-α)時(shí)，禁止所述旋轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)增加的禁止裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器繞線裝置還包括在借助所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)檢測(cè)所述線圈架(1)的一個(gè)循環(huán)的檢測(cè)周期內(nèi)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)每一個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)(C2max)進(jìn)行儲(chǔ)存的存儲(chǔ)裝置(105、106);和用于對(duì)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)提供增量的轉(zhuǎn)數(shù)校正裝置(103)，在接收所述檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)，如果所述的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出數(shù)(C2)或輸出值大于一個(gè)比每個(gè)循環(huán)輸出數(shù)(C2MAX)或輸出值大的值(C2MAX+β)時(shí)，所述轉(zhuǎn)數(shù)校正裝置提供上述增量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置還包括裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a);和根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)和所述旋轉(zhuǎn)編碼數(shù)(5a)的輸出(C2)將繞線(6)的繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)包括檢測(cè)所述繞線(6)的繞線角度的繞線角度檢測(cè)器(83);和用于將檢測(cè)的繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置(9、11)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置(8、9、11)，包括用以判斷所測(cè)繞線角度發(fā)生意外變化的繞線角度意外變化判斷裝置;和當(dāng)檢測(cè)到的繞線角度發(fā)生意外變化時(shí)，由所述繞線往返移動(dòng)裝置(9，11)使繞線角度逆向的逆動(dòng)裝置。
12.把繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于包括用于可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述線圈架(1)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d);裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);和根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d)的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
13.把繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于包括裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)轉(zhuǎn)數(shù)C1計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);和根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)使所述繞線(6)的繞線角度保持在予定值上的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)包括用于檢測(cè)所述繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)包括用于檢測(cè)所述繞線(6)的繞線角度的繞線角度檢測(cè)器(83);和使所測(cè)繞線角度保持在預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)裝置(9、11)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置(8、9、11)包括用以判斷所測(cè)繞線角度發(fā)生意外變化的繞線角度意外變化判斷裝置;和當(dāng)檢測(cè)到的繞線角度發(fā)生意外變化時(shí)，由所述繞線移動(dòng)變化裝置(9、11)使所述繞線角度逆向的逆動(dòng)裝置。
16.把繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于包括裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出計(jì)數(shù)所述線圈架(1)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a);和根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)C1和所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出(C2)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d)的驅(qū)動(dòng)裝置(5)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置還包括在借助所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)檢測(cè)所述線圈架(1)的一個(gè)循環(huán)檢測(cè)周期內(nèi)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的每一個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)(C2max)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置(105、106);和用于在一定條件下禁止所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)獲得增量后的禁止裝置(103)，這個(gè)條件是在接收所述檢測(cè)裝置(7)的輸出信號(hào)時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出數(shù)(C2)或輸出值小于一個(gè)比每個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)(C2MAX)或輸出值小的值(C2MAX-α)
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置還包括在借助所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)檢測(cè)所述線圈架1的一個(gè)循環(huán)檢測(cè)周期內(nèi)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的每一個(gè)循環(huán)的輸出數(shù)(C2max)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置(105，106)和用于對(duì)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)提供增量的轉(zhuǎn)數(shù)校正裝置(103)，在接收所述檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)時(shí)，如果所述的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出數(shù)(C2)或輸出值大于一個(gè)比每個(gè)循環(huán)輸出數(shù)(C2MAX)或輸出值大的值(C2MAX+β)所述轉(zhuǎn)數(shù)校正裝置提供上述增量。
19.把繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于包括裝在所述線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7);根據(jù)所述檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)所述線圈架(1)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109);裝在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器(5a);和根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)和所述旋轉(zhuǎn)編碼器(5a)的輸出(C2)把所述繞線(6)保持在繞線角度的繞線往返移動(dòng)裝置(8、9、11)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的繞線移動(dòng)裝置(8、9、11)包括檢測(cè)所述繞線(6)的繞線角度的繞線角度檢測(cè)器(83);和把所述檢測(cè)到的繞線角度保持到預(yù)定值上的繞線往返移動(dòng)變化裝置(9、11)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的變壓器線圈繞線裝置，其特征在于，其中所述的變壓器線圈繞線裝置(8、9、11)，包括用以判斷所述繞線角度發(fā)生意外變化的繞線角度意外變化判斷裝置;和當(dāng)檢測(cè)到的繞線角度發(fā)生意化時(shí)，由所述繞線往返移動(dòng)裝置(9、11)使繞線角度換向的換向裝置。
22.一種變壓器線圈架，其中通過(guò)所述線圈架和所述變壓器線圈繞線裝置的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2-c，2′c;2d，2′d)之間的摩擦力，利用帶有可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述線圈架的變壓器線圈繞線裝置，把繞線(6)繞在該線圈架上，其特征在于，其中所述的線圈架包括由轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)對(duì)所述線圈架(1)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)計(jì)數(shù)的檢測(cè)裝置(7)，該線圈架根據(jù)所述轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù)裝置(109)的轉(zhuǎn)數(shù)(C1)由所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2a至2d，2′a至2′d，可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的線圈架，其特征在于，其中所述的線圈架有兩個(gè)法蘭，所述檢測(cè)裝置至少有一個(gè)設(shè)置在所述線圈架一個(gè)法蘭上的光標(biāo)記(7a)以及一個(gè)用以檢測(cè)所述線圈架轉(zhuǎn)一個(gè)循環(huán)時(shí)的光標(biāo)記(7a)的光檢測(cè)器(7b)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的線圈架23，其特征在于，其中所述的每個(gè)光標(biāo)記(7a)可以有由所述法蘭上設(shè)有所述光標(biāo)記(7a)的其它區(qū)域構(gòu)成的不同的光反射系數(shù)，所述光學(xué)檢測(cè)器(7b)檢測(cè)由所述光標(biāo)(7a)反射出光強(qiáng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的線圈架，其特征在于，其中所述的每一個(gè)光標(biāo)記(7a)都有不同于所述法蘭其它無(wú)光標(biāo)記(7a)區(qū)域的特定顏色，所述光學(xué)檢測(cè)器(7b)檢測(cè)所述光標(biāo)記(7a)的顏色。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的線圈架，其特征在于，其中所述線圈架有兩個(gè)由絕緣材料制成的法蘭，所述檢測(cè)裝置(7)至少有一個(gè)設(shè)置在所述線圈架一個(gè)法蘭上的金屬標(biāo)記(7′a)以及一個(gè)在線圈架轉(zhuǎn)一個(gè)循環(huán)時(shí)用于檢測(cè)所述金屬標(biāo)記(7′a)的金屬檢測(cè)器(7′b)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的線圈架，其特征在于，其中所述的金屬檢測(cè)器(7′b)包括一磁性傳感元件。
全文摘要
把繞線(6)繞在線圈架(1)上的變壓器線圈繞線裝置包括由線圈架(1)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置(2c，2′c； 2d，2′d)之間的摩擦力可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)線圈架(1)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2a至2d，2′a至2′d，3)。另外，變壓器線圈繞線裝置包括裝在線圈架(1)上的檢測(cè)裝置(7)，根據(jù)檢測(cè)裝置(7)的輸出對(duì)線圈架(1)的轉(zhuǎn)數(shù)(C
文檔編號(hào)H01F41/06GK1071781SQ92103120
公開(kāi)日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1992年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月23日
發(fā)明者北村文男 申請(qǐng)人:北村機(jī)電株式會(huì)社