1185脱皮机-拓新

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卧式自动绕线机尾座部分包括:箱体、移动支承部件、锁紧手轮、移动支承手轮、尾座移动手轮、减速机构、齿条组成。

尾座在床身另一端，尾座上开有燕尾槽，与床身上的支撑部件配合，使尾座在床身平行方向可移动，1185脱皮机，尾座移动手轮通过传动链连接减速机构，减速机构通过齿轮与床身上的齿条啮合，移动支承部件装在尾座上，移动支承部件通过螺杆与移动支承手轮连接，锁紧手轮连接一螺杆，螺杆顶端装有左旋、右旋两相反螺母，用于夹持移动支承部件。

1、箱体：箱体采用工字钢、槽钢焊接而成钢结构形式机架，材料为Q235，采用敞开式的框架结构。

2.移动支承部件：移动支承部件装在尾座上，其作用是支承绕线模再驱动系统带动下完成线圈绕制。移动支承部件通过螺杆与移动支承手轮连接，通过手轮进行支承间距的调节。

3.锁紧机构：锁紧手轮连接一螺杆，螺杆顶端装有左旋、右旋两相反螺母，当顺时针旋转锁紧手轮时，两相反旋向螺母相对移动，间距缩小，以夹紧移动支承部件；当逆时针旋转锁紧手轮时，两相反旋向螺母相背移动，间距增大，以放松移动支承部件。

4.尾座移动机构：尾座移动机构由尾座移动手轮、传动链、链轮部分及减速机构、齿轮齿条传动部分组成。旋转手轮输出链传动，经由减速器降速后由输出轴输出为齿轮旋转，通过齿轮齿条机构将旋转运动转变为直线往复运动，1185脱皮机多少，驱动尾座左右移动。

5、床身：床身用于将绕线机与地面安装连接，同时对主轴箱和尾座起到支撑的作用。床身由槽钢焊接而成，其上安装有齿条用于与齿轮配合进行主轴箱和尾座间距的调整。

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我们都知道自动绕线机是机电一体化产品，在电子电气行业运用广泛，它的功能是将线状物体（如漆包线）缠绕在特定工件上。在电动机、变压器、扬声器等各类电气产品中，内部含有的各式各样的线圈都是由绕线机绕制 ，而线圈绕制的精度直接影响到其作为电感类元器件的电气参数，进而影响到相应电气产品的整体质量。目前市场上常见的绕线机都是采用步进电机提供动力，并以 PLC 或单片机控制***。步进电机有个很严重的问题是容易产生累积误差 ，导致出现排线不紧密、重叠、张力不均匀等现象。我们这里介绍的自动绕线机以单片机作为控制*** ，采用运动精度更高的交流伺服电机作为动力源 ，提高了绕线精度。

1、自动绕线机系统方案

自动绕线机系统技术特色是在精密机械装置的基础上 ，利用单片机结合两套交流伺服电机系统的方案 ，避免了在高精度运动控制中单片机进行复杂运算，单片机仅需负责两轴协调调度 ，实现绕排线高精度控制。

2、自动绕线机的机构和原理

自动绕线机的工作示意图。绕线机的机械运动分为两个完全独立的运动 ，一个是主轴运动 ，另一个是排线运动。

其中主轴旋转运动 ，即绕线模具随主轴伺服电机做旋转运动 ，使漆包线在绕线模具上绕制；排线运动 ，即漆包线沿绕线模具的轴向做点动直线运动，通过控制排线轴的正转和反转实现导线轮左右往复运动。漆包线能够紧密而均匀地绕制在绕线模具上 ，其工作原理是当主轴伺服电机旋转一周时 ，排线轴带动丝杆上导线轮平移一个线径的单位。主轴和排线轴的同步性决定了绕线的质量。

3、绕线机控制系统结构和原理

绕线机的控制系统结构如图2所示，该系统主要由单片机、交流伺服电机及驱动、LCD、键盘组成。设计的双伺服（主轴、排线轴各一套伺服电机）系统 ，主要原理是：单片机以脉冲的形式向伺服驱动器发送控制信号 ，伺服驱动器利用编码器发回的反馈信号，再通过其内部的算法对电机进行准确的位置和速度控制。单片机通过对编码器的读取及处理 ，发出相应的控制指令 ，实现整个绕线功能。

4、绕线轴电机旋转伺服控制

根据电机的启动特性 ，在启动电机时必须保证有一定大小的力矩 ，因此单片机发送脉冲频率大小的变化趋势是由零开始逐渐增大并趋于稳定的过程。脉冲频率的变化曲线大致为一条抛物线，在转速低时 ，频率变化快 ；转速高时 ，频率变化慢并趋于平稳。单片机根据参数设定，自动形成运动控制曲线 ，同时对绕线圈数进行控制。

5、排线往返直线运动伺服控制

根据绕线原理 ，排线轴与绕线轴是以一定的速度比同步运动的，因此单片机两轴电机发送的控制脉冲的频率也成一定的比例并同步。排线轴转速依据绕线轴转速 ，实时调整发送脉冲数。排线轴用于传动的滚珠丝杆存在着机械系统死区 ，要保证位置上的同步 ，必须对排线轴进行脉冲补偿。补偿的时机可选择在排线轴反转的时候，因为机械系统的死区主要源于零部件的间隙 ，而反向时间隙的影响。具体根据δc=Phδ/2πi（式中 δc 为死区误差 ，Ph 为丝杠导程 ，δ为传动副传动间隙量 ，i 为传动副至丝杠的传动比），换算成脉冲数后补偿发送。

6、自动绕线机系统的程序设计

本系统的程序流程如图 3，单片机初始化后 ，通过读取伺服电机编码器反馈信号获得两轴的位置参数，进而设定两轴的转速 ，使之协调同步。设定转速即设定脉冲的发送频率。K 是设定的单层的线圈匝数 ，若绕线匝数达到 K 时 ，单片机要控制两轴运动减速到停止。

7、结论

实验证明我们介绍的这款自动绕线机系统能够完成精密绕线的功能 ，工作*** ，绕制的线圈均匀紧密。加之开发周期短，成本低等优点 ，有很强的应用价值。  

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全自动绕线机系统在电子工厂里应用己经较为广泛和普遍了，现在的绕线机也广泛地应用于其它行中行业。在这些行业中，发现有些材料比较细，而且没有张力，对它们进行高精度的绕线有一定的困难，因此需要一个高精度绕线控制系统来解决这种问题。

1、绕线机的总体控制方案设计

(1) 绕线机的机械结构：全自动绕线机由放线机构、绕线机构和排线机构三部分所组成。在排线过程中只要绕线电动机和排线电动机保持恒定的转速比就可以实现等螺距卷绕。

(2) 卷取张力控制方案：下图所示的控制系统中，主调节器为张力调节器，主调节器接受张力定值信号;速度调节器在主轴转动时保持线速度的恒定，电流调节器保证电机的稳定。两条副回路只是在卷取过程中起粗调作用，而主回路才是对卷取张力的细调。当张力高于或低于设定值时，其调节器发生调节信号，校正卷取系统的给定值，不断纠正张力，保持卷取时张力的恒定。

(3) 绕线控制方案

下图中的主调节器为位置调节器，保证每次绕线都能达到所需的位置，接下来传递给矢量调节器，到达一定位置后能往相反的位置行走。在整个过程中，要保证导轨丝杠行走的速度保持一定。通过速度调节器，保证速度保持稳定。

2、绕线机控制系统设计

此次设计的控制系统中，参与运作的主要设备器件有伺服电机机、变频器、交流异步电动机、PLC。其中伺服电机和交流异步电动机实现对各个控制环节的调节;变频器对重要控制参数进行调节调整;PLC作为***控制器***终实现绕线的控制系统。

3、系统的：为检验此设计系统的可靠性、正确性以及稳定性，在这里使用MATLAB语言来实现，确定系统的可靠性，验证所做设计的准确性。

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