绕线扎线机在绕线过程中,通过机械传动系统、电气控制与传感器技术、排线机构与模具配合以及操作流程与参数优化等多方面的协同作用,实现对排线的精准控制,具体如下:

一、机械传动系统控制排线
主轴旋转与排线运动:
主轴驱动:伺服电机通过同步带或齿轮箱带动主轴旋转,转速通常在500-5000rpm范围内可调,以适应不同线材和绕线需求。主轴扭矩需匹配线材直径,如0.1mm细线需扭矩≤0.5N・m,1.0mm粗线需扭矩≥2N・m,以确保绕线过程中线材不会因扭矩过大而断裂或因扭矩过小而松散。
排线机构:由丝杆或直线导轨配合步进电机驱动,通过“螺距控制算法”实现线材均匀排列。排线精度可达±0.1mm,确保绕线过程中线材不会叠线或漏绕。例如,在绕制变压器线圈时,排线间距需等于线材直径,以实现紧密且均匀的绕线效果。
张力控制:
采用磁粉制动器或张力传感器+PID调节,实时控制线材张力,范围在5-500g之间。张力过小易导致线圈松散,过大则会拉断细线(如0.08mm铜线断裂张力约80g)。通过精确控制张力,可确保绕线过程中线材始终保持稳定的张力状态,提高绕线质量。
二、电气控制与传感器技术辅助排线
PLC/HMI控制系统:
针对锥形线圈(如喇叭天线绕组),通过非线性排线控制(排线速度随主轴角度变化),实现锥度精度±0.5°。这种控制方式可根据线圈的形状和尺寸,自动调整排线速度和方向,确保绕线过程中线材始终沿着预定的轨迹排列。
控制系统还可根据线束直径自动调整扎带长度,误差≤1mm,确保扎线过程中扎带能够紧密且均匀地缠绕在线束上。
传感器技术:
红外定位器用于确定排线器的绝对零点,确保排线过程中线材的起始位置准确无误。
张力传感器实时监测线材张力,并将数据反馈给控制系统。控制系统根据张力传感器的反馈数据,自动调整磁粉制动器或张力器的参数,以保持线材张力的稳定。
三、排线机构与模具配合优化排线
排线机构与模具的配合精密度:
通过满绕调试,逐步调整排线装置和模具装置的位置,直至绕线效果符合要求。例如,在绕制电机定子时,需确保线嘴和针杆运行路径正常,定位准确,定子骨架和线嘴以及针杆不得相碰或者刮蹭,以避免绕线过程中出现断线或排线不整等问题。
排线组件的位置调整也至关重要。排线组件不能离绕线柱太远或者太近,需根据线材尾部长度而定。通过调整排线组件的位置,可确保线材在绕线过程中始终保持稳定的排列状态。
模具的选择与调整:
根据定子参数选择合适的模具,确保线径、匝数和布局正确。模具的精度和抛光程度直接影响绕线质量。例如,在绕制高精度电机定子时,需选择精度高、抛光好的模具,以确保绕线过程中线材能够紧密且均匀地排列在模具上。
四、操作流程与参数优化保障排线
操作流程:
参数设置:根据线圈规格,在触控屏上输入圈数、线径、排线宽度、排线间距、速度等参数。参数设置需准确无误,以确保绕线过程中线材能够按照预定的轨迹排列。
手动测试:选择手动模式进行少量绕线测试,观察排线是否均匀、张力是否合适。如有偏差,及时调整导线系统或参数。手动测试可帮助操作人员熟悉设备的操作流程和参数设置方法,同时及时发现并解决潜在的问题。
自动运行:进入自动模式,启动绕线程序。设备将按设定完成绕线任务。操作过程中建议注意观察设备运行状态,发现异常及时暂停处理。
参数优化:
绕线速度:需根据线材强度及骨架形状设定。建议先从中速开始调试,确保设备运行平稳、线材不受拉伤。例如,在绕制细线时,需适当降低绕线速度,以避免线材因速度过快而断裂。
排线宽度与间距:排线宽度要与骨架或槽位匹配,排线间距决定线圈的密实程度。一般设置为线径大小,特殊情况可微调。例如,在绕制高密度线圈时,需适当减小排线间距,以提高线圈的密实程度。
张力调整:根据线材类型和线径调整张力器范围,确保张力适中。张力过小易导致线圈松散,过大则会拉断细线。通过微调张力器的参数,可找到最适合当前线材和绕线需求的张力值。