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全自动变压器绕线机自动排线控制技术研究

1  绕线机设备构成

传统的半自动绕线机包括机座、检测装置、基于 plc控制的控制柜和设置在机座上的人机界面,该设备仅为单绝缘层供给,不能实现线圈侧边绝缘纸缠绕,工艺不完备,生产的线圈侧边绝缘性能差 。因此本文设计的全自动变压器绕线机,采用双绝缘层供给装置,可同时实现线带同步缠绕和线圈侧边绝缘纸缠绕。对于绕线机主要设备主要包括电线自动排线装置、主副绝缘层供给装置、主副绝缘层主轴轴向驱动装置和卷绕主机等装置,如图 1 所示。

2.  电线自动排线装置

自动排线装置为一轴伺服控制,包括排线装置架体、主体小车、定向定位轮、电机、导轨、导程20的滚珠丝杠和1 : 5的配减速机组成的,排线装置架体和主体小车上端设有丝杠,主体小车可沿导轨和丝杠方向移动,排线机头安装在滚珠丝杠上,可实现线头沿着导轨直线移动,而排线装置两端设有限位开关,其中排线电机功率设置为 150w 。

3. 卷绕主机

卷绕主机包括主轴 4.5kw 的伺服电机、 1 : 10 的主轴配减速机、便于安装绕组芯模、取成品的主轴关节、主轴模架和手摇装置;主机装置轴承上可固定工件,随着主轴旋转完成线圈的绕制。设收卷电极功率为 6.0kw ,通过变频器驱动脚踏开关进行启动与停止控制。收卷主机配有电磁驱动器,能够满足收卷主轴的制动需求。收卷电机与主轴之间是通过机械换挡来调节机箱传递动力的,其中设置两个档位分别为变压器绕制提供较---定转矩和较-定转速,以满足工艺要求 。

4.主副绝缘层供给装置

主副绝缘层供给装置包括伺服张力控制系统 (内含伺服电机一台及反馈传感器等相关部件)、副绝缘层供给装置中步进驱动轮组、剪纸机构和其他辅助机构;伺服系统控制绝缘纸捆沿定位定向轮移动。另双绝缘层供给排线绕线机还包括脚踏开关和控制盒,卷绕主机主轴的正反转可通过所述脚踏开关和控制盒分别实现。

变频调速方式在绕线机行业的运用  

 目前自动绕线机都带有速度调节功能，以满足不同的绕线要求，随着-集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用。使得交流变频调速成了绕线机主要的调速方式，现代交-速技术具备了宽的调速范围、高的稳速范围及稳速精度、快的动态响应以及可逆运行等---的技术性能，使得调速性能方面得到很大提高。

     在倡导节能低碳的大环境下变频调速具有优势，并且它的调速性能与---性不断完善，价格不断降低，---是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，---绕线机行业及其他工业行业的---。下面结合在自动绕线机应用中的一些特性简单讲解一下现代交流变频技术的特点。

     交流变频技术具有调速时平滑性好，。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好的特点，绕线机在绕线作业时如出现调速不平滑会出现断线和排线系统失步的问题，使用变频器---的避免这类问题的出现，绕线机为了满足不同工艺的绕线工艺，往往需要大范围---的调速，这与变频器的调速特点非常吻合；现代绕线机其控制系统一般都采用数字集成电路，与直-速器和电磁调速器比较难配合，变频器可以直接使用集成电路控制，易于实现过程自动化。

     目前交流变频调速技术在工业等各个行业得到广泛的应用，与传统绕线机相比，使用变频器的绕线机可以节省15%-30%的电能，是非常有发展前景的现代调速方式，已经得到广泛的应用，为企业创造了的效益。

全自动绕线机各部分功能分析

   一、全自动绕线机智能手需要实现的功能：

     1、取未绕置铜线的磁环，需要绕置铜线的磁环从振动盘出来后停在了的位置。此时，智能手将磁环夹起，放到递进轮中间，从而实现自动上料；

     2、夹取铜线。智能手实现夹持住铜线，将铜线布到磁环上面；

     3、压铜线穿过磁环。智能手上的压线杆构件能按设计原理那样将布在磁环上的铜线压过磁环；

     4、取已经绕置完铜线的磁环。在铜线绕置完成后，智能手将磁环取出，放入位置。

     二、全自动绕线机拨线手需要实现的功能：

     拨线手把压线杆压过磁环的铜线下拉，由于压线部件长度有限，在部件将铜线压过磁环后，铜线并没有全部穿过磁环，需要机构将铜线全---过磁环。

     在设计时考虑到很难用单一的的一个机构来实现该动作，因此考虑用拨线手和分线手两个机构来共同完成将铜线全部穿过磁环的动作。

     三、拉线手需要实现的功能：

     拉线手将拨线手拉下的铜线拉扯开，使铜线全部通过磁环，以便进行下一圈的绕线。拉线手完成绕线基本原理里拉线这一步骤。

     四、全自动绕线机翻转手需要实现的功能：

     铜线在穿过磁环后，需要被再次布在磁环上面以进行下一圈绕线，翻转手就是实现该功能的机构。

     五、剪线手需要实现的功能：

     铜线的预送和拉线手拉出所需要长度后的剪断需要一个机构来完成，剪线手便是实现该动作的机构。

     剪线手在拉线手完成次拉线，达到绕置一个磁环所需要的铜线长度后将铜线剪断，同时预留出铜线头以便下一个磁环绕置时智能手能捏取铜线。

     六、盖板需要实现的功能：

     铜线放在磁环上面时需要一个机构来对铜线进行限位，防止铜线偏移而导致压线杆无法压到铜线或者压偏铜线造成产品问题，盖板可以实现上述功能。