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东莞市拓新自动化设备有限公司主要生产USB高速扎线机，圆圈扎线机，hdmi扎线机，双扎线扎线机，多扎线扎线机，无人扎线机，dc线扎线机，充电线扎线机等，高精度绕线机的优点与改进的地方。

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 或单片机控制核心。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核心 ，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 ，双扎线扎线机厂家，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 ，工作稳定可靠 ，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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我们以细线径线圈作为加工对象，开展数控绕线机工艺技术的研究，实现自动绕线机控制系统开发。细线径线圈主要特点为线径较细，信号耦合性要求较高，因此线圈绕制质量要求较高，且根据厂商要求本绕线机可以实现绕线过程的**指令编写控制。我们根据常用的控制系统设计方案，对线圈绕制要求进行分析，结合绕线机的机构部分设计，确定绕线机控制流程并实现控制系统框架设计。

1、细线径线圈绕线机控制系统设计方案

设计一个绕线机控制系统，主要是根据被控对象的工艺要求和确定的控制任务进行的，因此首先要对绕线机的工作过程进行深入研究、分析，双扎线扎线机哪家好，熟悉其工艺过程，确定系统需要完成的任务，然后根据工艺和控制要求来进行控制系统的设计及其开发。  一般包括以下几步:

1)对绕线机工艺过程和控制要求进行研究

2)对绕线机控制系统整体构架进行设计

3)对控制系统的硬件进行确定和选型

4)对控制任务进行 I/O 分配

5)完成控制系统硬件线路设计和连接

6)进行控制系统软件编写，包括下位机 PLC 编写和上位机人机界面编写

2、细线径线圈绕线机设计要求

表 3.1 所示为细线径线圈绕制特征，其绕制线径为 0.02 mm~0.1 mm，线径较细，在绕制过程中容易出现绕制精度不高，易断线的现象；由于细线径线圈工作时要求较高的信号耦合性，本项目要求绕线平移精度要≤0.125 mm，且电磁线缠绕均匀、无塌陷；为提高绕线机的生产效率并实现高度柔性，设定绕线速度可在 0~10000 rpm 间进行调整。

通过上述绕线机各机械部分功能分析及绕线工艺分析，要求绕线机达到可以获得高质量线圈，完成连贯性绕线工作，实现在人机交互界面各参数的设置及修改绕线机，并实现绕线过程中突发故障的自动报警等功能，综合分析，绕线机控制系统关键技术如下。

1)机电耦合多轴联动：我们绕线机要求可以实现主轴伺服电机和排线轴伺服电机的精密控制，哪里有双扎线扎线机卖，以实现高精度排线。

2)便捷美观的人机界面：我们绕线机人机界面要求可以通过按钮进行绕线控制、通过界面实现绕线参数的设置和修改、通过**指令的编辑进行绕线运行程序的编程等功能。

3)自动故障寻检技术：这是绕线机智能化的基本要求，生产过程中要有故障报警、故障自动停止运行等动作，对故障要有详细的解释。

4)高精度闭环张力控制和断线保护技术：细线径线圈绕线机绕制线圈的线径大小为0.02mm~0.1mm，同时绕线速度达到 10000  rpm，因此要保证均衡的张力和连续工作不出现断线，就要求精度较高的张力控制和及时的断线保护。

5)精密排线伺服控制：细线径线圈绕线机要求实现绕线轴绕组均匀，线匝排列紧密，无锥形、无塌陷和突起，漆包线能正确的缠头、缠尾和进出卡线槽。

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1、常用的电力变压器绕线机种类

(1) 多轴全自动绕线机

多轴全自动绕线机是绕制配电变压器高压线圈的**设备。新型的绕线机主机转速由300r/m提高到500r/m，进一步提高了生产效率。排线机构由单头增加到六、八轴、十轴、十二轴、十六轴等，即一次可同时绕多只线圈。同时采用多线并绕方式;增加径向压紧机构;对每根放线盘进行张力的独立控制，从而使线组导线排列整齐、电流密度分布均匀、匝间紧密均匀。同时配有端绝缘开卷机构、导线张紧机构，计算机可预置多种参数，可使线圈绕制一次完成，自动化程度大大提高，减轻了工人的劳动强度。

(2) 箔式线圈绕制机

箔式线圈绕制机是绕制低压箔式线圈的关键设备。国内己有厂家研制出了新型数字箔式线圈绕线机，该机采用直流电机产生箔带张力，其特点是张力调整方便、准确、稳定性好，绕制全过程张力保持不变，从而能够保证线圈的绕制质量。

控制系统会自动计算开卷机上料卷直径，从而随时调整电机输出力矩，确保整个绕制过程张力恒定，对保证线圈质量起关键作用。调偏机构采用光电模拟量传感器非接触检测箔带边沿，通过伺服电机动态纠偏，该系统精度高，反应快，可靠性高，调偏精度高。

(3) 立式绕线机

立式绕线机进一步向大型化发展。原有的立式绕线机载重量只有20t，现在已提高到40t，廊坊双扎线扎线机，线圈直径使用到35O0rnln，高度达到4000rnnl。使用了气囊板式张紧装置，而且数字显示张力大小，张力控制更加准确、稳定可靠。为了提高所绕线圈尺寸精度，控制立式绕线机径向跳动，增加了绕线模轴头固定装置;

为了控制轴向跳动，使用了高精度双排辊式大型轴承。因此，通过使用线圈绕制**设备，使绕组生产达到一个新的水平。从而使变压器进一步降低损耗、减轻重量、降低成本。多应用在国内**高压、特高压变压器的制造过程中，对我国双百万变压器成功研制起到设备的**作用。

(4) 卧式绕线机

带有轴向、径向压紧式卧式绕线机，在大型变压器线圈生产中，得到了广泛使用。随着变压器性能要求提高，一般中小型变压器的生产，也逐渐开始使用压紧式卧式绕线机。为了更加准确地控制压紧力，原来压紧机构是使用力矩电机或气缸产生压力进行压紧，现在已通过伺服电机取代。为了控制绕制线圈尺寸公差，增加光栅尺，可以进行在线检测线圈尺寸。多轴式放线车上的各线盘放线张力独立控制，根据绕制线圈的长度，放线车随动跟踪，避免导线的扭曲变形产生新的应力，降低绕组的涡流损耗。

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