全自動變壓器繞線機(jī)自動排線控制技術(shù)研究

1  繞線機(jī)設(shè)備構(gòu)成

傳統(tǒng)的半自動繞線機(jī)包括機(jī)座、檢測裝置、基于 PLC控制的控制柜和設(shè)置在機(jī)座上的人機(jī)界面,該設(shè)備僅為單絕緣層供給,不能實現(xiàn)線圈側(cè)邊絕緣紙纏繞,工藝不完備,生產(chǎn)的線圈側(cè)邊絕緣性能差 。因此本文設(shè)計的全自動變壓器繞線機(jī),采用雙絕緣層供給裝置,可同時實現(xiàn)線帶同步纏繞和線圈側(cè)邊絕緣紙纏繞。對于繞線機(jī)主要設(shè)備主要包括電線自動排線裝置、主副絕緣層供給裝置、主副絕緣層主軸軸向驅(qū)動裝置和卷繞主機(jī)等裝置,如圖 1 所示。

2.  電線自動排線裝置

自動排線裝置為一軸伺服控制,包括排線裝置架體、主體小車、定向定位輪、電機(jī)、導(dǎo)軌、導(dǎo)程20的滾珠絲杠和1 : 5的配減速機(jī)組成的,排線裝置架體和主體小車上端設(shè)有絲杠,主體小車可沿導(dǎo)軌和絲杠方向移動,排線機(jī)頭安裝在滾珠絲杠上,可實現(xiàn)線頭沿著導(dǎo)軌直線移動,而排線裝置兩端設(shè)有限位開關(guān),其中排線電機(jī)功率設(shè)置為 150W 。

3. 卷繞主機(jī)

卷繞主機(jī)包括主軸 4.5kW 的伺服電機(jī)、 1 : 10 的主軸配減速機(jī)、便于安裝繞組芯模、取成品的主軸關(guān)節(jié)、主軸模架和手搖裝置;主機(jī)裝置軸承上可固定工件,隨著主軸旋轉(zhuǎn)完成線圈的繞制。設(shè)收卷電極功率為 6.0kW ,通過變頻器驅(qū)動腳踏開關(guān)進(jìn)行啟動與停止控制。收卷主機(jī)配有電磁驅(qū)動器,能夠滿足收卷主軸的制動需求。收卷電機(jī)與主軸之間是通過機(jī)械換擋來調(diào)節(jié)機(jī)箱傳遞動力的,其中設(shè)置兩個檔位分別為變壓器繞制提供較小額定轉(zhuǎn)矩和較高額定轉(zhuǎn)速,以滿足工藝要求 。

4.主副絕緣層供給裝置

主副絕緣層供給裝置包括伺服張力控制系統(tǒng) (內(nèi)含伺服電機(jī)一臺及反饋傳感器等相關(guān)部件)、副絕緣層供給裝置中步進(jìn)驅(qū)動輪組、剪紙機(jī)構(gòu)和其他輔助機(jī)構(gòu);伺服系統(tǒng)控制絕緣紙捆沿定位定向輪移動。另雙絕緣層供給排線繞線機(jī)還包括腳踏開關(guān)和控制盒,卷繞主機(jī)主軸的正反轉(zhuǎn)可通過所述腳踏開關(guān)和控制盒分別實現(xiàn)。

自動繞線機(jī)的優(yōu)點詳解更新時間：2018-07-05 16:12:39點擊次數(shù)：1762次動繞線機(jī)的優(yōu)點顯而易見:首先，它將人從繁重的繞線勞動中解放了出來，不僅繞線由機(jī)械完成，就連排線也是在電腦的控制下由機(jī)械完成的。      其次，自動繞線機(jī)不僅減輕了勞動強(qiáng)度，也使生產(chǎn)效率大為提高。由于有了電子設(shè)備的控制，無論繞線排線都能以*的速度進(jìn)行，不再受人的反應(yīng)速度的限制。而且，自動繞線機(jī)每次可以同時繞多個繞組，這就使得生產(chǎn)速度成倍的提高。     另外，自動繞...動繞線機(jī)的優(yōu)點顯而易見:首先，它將人從繁重的繞線勞動中解放了出來，不僅繞線由機(jī)械完成，就連排線也是在電腦的控制下由機(jī)械完成的。

    其次，自動繞線機(jī)不僅減輕了勞動強(qiáng)度，也使生產(chǎn)效率大為提高。由于有了電子設(shè)備的控制，無論繞線排線都能以*的速度進(jìn)行，不再受人的反應(yīng)速度的限制。而且，自動繞線機(jī)每次可以同時繞多個繞組，這就使得生產(chǎn)速度成倍的提高。

   另外，自動繞線機(jī)不再依賴于人工的操作，這樣就可以使生產(chǎn)質(zhì)量得到保證。操作者在生產(chǎn)過程中只是在運行前設(shè)定參數(shù)，而繞線過程中人都參與，這樣無論操作者有沒有經(jīng)驗懂不懂繞線技術(shù)，只要設(shè)定同樣的參數(shù)都可以生產(chǎn)出同樣質(zhì)量的繞組.這樣產(chǎn)品的的質(zhì)量和可靠性有了很大的提高。

   產(chǎn)品特點： 外型新穎流線，結(jié)構(gòu)合理，運動剛性大，唯本司新代軟體運行，穩(wěn)定性極高，能勝任同行同等產(chǎn)品不能處理的繞制工藝、精度之特點； 使用windows編程，載入ESM新版繞線機(jī)軟體，搭載IPC獨立高速運行，簡易而人性化教導(dǎo)控制介面，中文、英文可選性對話，易學(xué)操作； 全部重要配件供應(yīng)，使之技術(shù)世界鑄造，結(jié)構(gòu)合理緊湊，運動剛性大，響應(yīng)頻率快，動作精度高，整機(jī)穩(wěn)定性高，適應(yīng)工作環(huán)境大。

變頻調(diào)速方式在繞線機(jī)行業(yè)的運用  

    目前自動繞線機(jī)都帶有速度調(diào)節(jié)功能，以滿足不同的繞線要求，隨著大規(guī)模集成電路和計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用。使得交流變頻調(diào)速成了繞線機(jī)主要的調(diào)速方式，現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)具備了寬的調(diào)速范圍、高的穩(wěn)速范圍及穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應(yīng)以及可逆運行等良好的技術(shù)性能，使得調(diào)速性能方面得到很大提高。

     在倡導(dǎo)節(jié)能低碳的大環(huán)境下變頻調(diào)速具有優(yōu)勢，并且它的調(diào)速性能與可靠性不斷完善，價格不斷降低，特別是變頻調(diào)速節(jié)電效果明顯，而且易于實現(xiàn)過程自動化，深受繞線機(jī)行業(yè)及其他工業(yè)行業(yè)的認(rèn)可。下面結(jié)合在自動繞線機(jī)應(yīng)用中的一些特性簡單講解一下現(xiàn)代交流變頻技術(shù)的特點。

     交流變頻技術(shù)具有調(diào)速時平滑性好，。低速時，特性靜關(guān)率較高，相對穩(wěn)定性好的特點，繞線機(jī)在繞線作業(yè)時如出現(xiàn)調(diào)速不平滑會出現(xiàn)斷線和排線系統(tǒng)失步的問題，使用變頻器很好的避免這類問題的出現(xiàn)，繞線機(jī)為了滿足不同工藝的繞線工藝，往往需要大范圍高精度的調(diào)速，這與變頻器的調(diào)速特點非常吻合；現(xiàn)代繞線機(jī)其控制系統(tǒng)一般都采用數(shù)字集成電路，與直流調(diào)速器和電磁調(diào)速器比較難配合，變頻器可以直接使用集成電路控制，易于實現(xiàn)過程自動化。

     目前交流變頻調(diào)速技術(shù)在工業(yè)等各個行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，與傳統(tǒng)繞線機(jī)相比，使用變頻器的繞線機(jī)可以節(jié)省15%-30%的電能，是非常有發(fā)展前景的現(xiàn)代調(diào)速方式，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的效益。

全自動繞線機(jī)各部分功能分析

      一、全自動繞線機(jī)智能手需要實現(xiàn)的功能：

     1、取未繞置銅線的磁環(huán)，需要繞置銅線的磁環(huán)從振動盤出來后停在了的位置。此時，智能手將磁環(huán)夾起，放到遞進(jìn)輪中間，從而實現(xiàn)自動上料；

     2、夾取銅線。智能手實現(xiàn)夾持住銅線，將銅線布到磁環(huán)上面；

     3、壓銅線穿過磁環(huán)。智能手上的壓線桿構(gòu)件能按設(shè)計原理那樣將布在磁環(huán)上的銅線壓過磁環(huán)；

     4、取已經(jīng)繞置完銅線的磁環(huán)。在銅線繞置完成后，智能手將磁環(huán)取出，放入位置。

     二、全自動繞線機(jī)撥線手需要實現(xiàn)的功能：

     撥線手把壓線桿壓過磁環(huán)的銅線下拉，由于壓線部件長度有限，在部件將銅線壓過磁環(huán)后，銅線并沒有全部穿過磁環(huán)，需要機(jī)構(gòu)將銅線全不穿過磁環(huán)。

     在設(shè)計時考慮到很難用單一的的一個機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)該動作，因此考慮用撥線手和分線手兩個機(jī)構(gòu)來共同完成將銅線全部穿過磁環(huán)的動作。

     三、拉線手需要實現(xiàn)的功能：

     拉線手將撥線手拉下的銅線拉扯開，使銅線全部通過磁環(huán)，以便進(jìn)行下一圈的繞線。拉線手完成繞線基本原理里拉線這一步驟。

     四、全自動繞線機(jī)翻轉(zhuǎn)手需要實現(xiàn)的功能：

     銅線在穿過磁環(huán)后，需要被再次布在磁環(huán)上面以進(jìn)行下一圈繞線，翻轉(zhuǎn)手就是實現(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)。

     五、剪線手需要實現(xiàn)的功能：

     銅線的預(yù)送和拉線手拉出所需要長度后的剪斷需要一個機(jī)構(gòu)來完成，剪線手便是實現(xiàn)該動作的機(jī)構(gòu)。

     剪線手在拉線手完成次拉線，達(dá)到繞置一個磁環(huán)所需要的銅線長度后將銅線剪斷，同時預(yù)留出銅線頭以便下一個磁環(huán)繞置時智能手能捏取銅線。

     六、蓋板需要實現(xiàn)的功能：

     銅線放在磁環(huán)上面時需要一個機(jī)構(gòu)來對銅線進(jìn)行限位，防止銅線偏移而導(dǎo)致壓線桿無法壓到銅線或者壓偏銅線造成產(chǎn)品質(zhì)量問題，蓋板可以實現(xiàn)上述功能。