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细微线空心绕线机的研究
  

细微线空心绕线机适用于绕制不同规格的无骨架线圈,如:传动线圈,扬声器线圈,天线线圈以及各种无骨架通用线圈,如图1 所示。

 线圈

随着太阳集团53138备用网址国经济的发展,越来越多的电声行业的生产厂商希翼采用功能齐全,操作方便,性能稳定的全自动绕线机,以自动化方式来代替手工绕制的小作坊生产方式。太阳集团53138备用网址国一些企业自主研制的绕线机以及引进国外的绕线机,在绕制细微漆包线时,这些机器都会遇到共同的问题,如无法达到整齐排线,绕线张力无法控制等,特别是绕制0.1mm以下的一些音圈时,问题尤为突出"针对这种情况,太阳集团53138备用网址研制了适用于细微漆包线的绕线机,很好地解决了这个问题,用它绕制的线圈,张力稳定,线圈直流电阻一致性好,排线整齐,外观达到了“镜面”效果。

自动绕线机

1主要技术指标

    该设备要求绕制的线圈无明显机械折痕与刻伤;排线整齐,无压叠、无断开、无松散;无故障率;音圈两根引线要求有长短;适用范围:热烘线。

    为实现以上功能,具体的设计参数为:

    适用线径:0.02~0.1 mm,最大可选择0.2 mm;

    线圈外径:2.00~15.00 mm;

    线圈高度:0.05~8.00 mm;

    排线进给距离:0.01~0.50 mm;

    绕线角度分辨率:0.1°;

    排线间距分辨率:0.0001 mm;

    主轴转速:最高3000 r/min

    固定方式:热粘结

2设备组成

    绕线机主要由机架、绕线主轴机构、排线机构、线圈模具、张力机构、加热机构以及控制系统等组成,其机构示意图如图2所示。

 绕线机,自动绕线机

2.1绕线主轴机构

    该机构由伺服电机带动同步带及传动轴转动,保证绕线两侧主轴转动等速及同步,通过加工及装配精度保证绕线模具同心,从而保证绕线的质量。

2.2排线机构

    该机构采用伺服电机作为驱动源,经联轴器驱动精密滚珠丝杠组成,运动精度高,可保证排线整齐,无压叠、无松散

    为了达到设计要求,有针对性地进行了改进,采用复合排线法,大大地改进了整机性能,提高了产品质量。

    排线机构的换向控制成为控制绕制层面品质的关键问题,可通过App控制伺服电机在换向时速度与时间的匹配,不会造成压叠或松散等现象。

2.3线圈模具

    更换不同的线圈模具可绕制不同规格的线圈。

2.4加热机构

    该机构使用热风加热器,并有温控仪表控制加热器温度,可提供线圈在绕制过程具有稳定可靠的工艺温度。

2.5放线张力机构

    在绕制细微漆包线时,由于线径细,如果张力太大,就会将线拉长,使线圈的直流电阻增大。如果张力太小,就会出现乱排线现象,绕线品质下降。在成批生产中,张力的不稳定还会造成线圈与线圈之间较大的直流电阻差异,所以要严格控制张力。该设备的放线张力器采用最新研制的伺服张力器,可以稳定地控制细微漆包线的张力,保证排线整齐,无压叠、无松散,经过细致调节完全可以满足不同线径要求。

2.6控制系统

    本机采用可编程控制器作为控制核心,触摸屏作为人机交换,伺服电机作为实行机构,实现排线与绕线主轴的精确控制,从而保证绕线的精度。主要实行部件均采用日本进口,响应快,可靠性高。控制系统框图如图3所示。

绕线机控制系统

    工作过程:自动绕线时,先选择要操作的文件号,调出绕线参数。进行参数设定及原点调整,S轴电机和X轴电机在原点,各个气缸在所需位置时,且气源稳定,温度达到要求,手动上线完成之后,按下面板上启动按钮,实行自动绕线过程。流程如图4所示:

 绕线流程图

3复合排线原理

    绕细微线线圈时一般采用两种排线方式,即自由排线和强制排线。自由排线靠线的张力及摆动轮的摆动来排线,导轮与线圈模具芯轴之间的距离较远,只要调节得当,每匝线都能紧密排绕,完全可以使绕出的线圈达到“镜面”效果,但是调节起来比较困难,主要是机械方面的调试量太多,并目_稳定性差,合格率低;强制排线利用绕线主轴与排线轴的同步运动技术,使每绕一圈,排线机构步进一个线径的距离,在电子数控技术发展的今天,实现起来并不困难,只要事先设置好绕线参数,不需要太多的调试即可绕线,但经过太阳集团53138备用网址反复试验,强制排线方式用于高速绕制0.1mm以下的线圈时非常困难,经常出现乱绕现象。

    太阳集团53138备用网址对绕线方式进行了许多改进,采用将两种方式复合,取其长补其短,以强制排线为主,自由排线为辅,导线轮与线圈芯轴的距离拉开合适的距离,控制系统根据这一距离和设定的绕线参数,计算出实际的排线参数,再根据实际调试加以修正,对每一种规格的线圈,经过几次调整,都可以很快得到理想的绕线参数并保存。绕线时,排线电机带动导线轮与绕线主轴同步,不过其摆动幅度比单独采用强制排线时小,留出了一定的余地让自由排线来发挥其紧密排绕特长。经过大量实验,这种排线方式效果非常好,合格率高,绕出的线圈能达到“镜面”效果。

4结束语

    细微线空心绕线机已在用户厂家进行了批量使用,实践证明其绕线质量满足精密线圈要求,调试方便,稳定可靠。


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