自动排线绕线机的设计
全自动绕线机的研制(1)
高，自动化程度高，24 h 的连续运转只需要最简单 的保养，适应线圈的大批量生产。
图 1 多种空心型线圈
1 主要技术特征
适用线径：0.02～0.1 mm，最大可选择 0.2 mm； 最大加工外径：2.00～15.00 mm；
Nov． 2010（总第பைடு நூலகம்190 期） 41
x轴 offset+ 线径 * 单层圈数
offset
单层圈数 双恸圈数 s 轴
图 5 消除急速换向误差曲线
进行试验，同时参照日本机进行了工艺与程序 上的改动。具体改进为：为了使第一层漆包线紧密 排列，需要排线电机延时一周运行。为了设备的稳 定运行，继续沿用以前在两端停的方法。即凸轮曲 线更改为如图 6 所示。
该机构设有由伺服电机驱动的滚珠丝杆传动 机构，其中丝杆与交流伺服电机的输出轴固定连 接；活动排线架与丝杆螺母固定连接；精密排线的 要求：当导线绕过一圈时，导线架必须移动一个线 径的距离，本传动采用高精度滚珠丝杆，保证了传 动的精确性，减小了换向时的空程，进而保证了两 端的排线精度；
图 2 主体机构
42（总第 190 期）Nov． 2010
x轴 offset+ 线径 * 单层圈数
offset
循环周期
单层圈数 双恸圈数 s 轴
图 6 两端停曲线
在生产过程中出现端面缺，通过多种方法实验 和分析，认为由于丝杠不能完全将漆包线拉到位， 希望能够实现丝杠比线超前，强迫丝杠过冲，凸轮 曲线如图 7。
电机
同步带 2
模具左部件
模具右部件
微分头 同步带 3
同步带 1 中间轴
图 3 分解主体结构
注意事项，模具右部件不同心，就会导致在绕 线过程中模具右部件相互错动而发生摩擦，降低 模具精度和缩短模具寿命，更严重的是擦伤线圈， 降低线圈合格率和使用寿命。所以，在设计图纸 中，严格控制加工及装配精度，保证模具左右部件 回转中心同心。该机构由伺服电机、精密丝杠、精 密导轨组成。
毕业设计：高压线圈全自动绕线机主体设计[管理资料]
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摘要本文设计的是一种用于某些电感线圈、环形变压器、继电器线圈、步进电机线圈等不同规格的线圈进行精确绕线的智能机器。
其设计开发涉及零部件的制造工艺流程、PLC的应用、伺服电机的选择、液晶显示与触摸屏控制的人机平台。
本文重点阐述了绕线机主体结构中主轴箱的结构设计，传动方案的选择确立、装配图及非标准零件图的描绘，并对主轴等零件进行了强度校验。
应用Solidworks三维造型软件对所有零件进行了三维造型，并完成零部件的虚拟装配，并对主轴箱体进行了干涉检验。
设计的主轴箱是全自动绕线机的核心部件，为确保绕线机的设计质量奠定了坚实的基础，为绕线机的平稳运行提供了保障。
关键词：绕线机，五轴联动，主轴箱，线圈ABSTRACTThis design is accurate routing of intelligent machines that are used in coils of different specifications , such as some coil , toroid, relay coil, step motor coils. The design and development related to parts of the manufacturing process, PLC's application, the choice of the servo motor, LCD display and touch screen control of the machine platform.This article focuses on the winding machine spindle box in the structural design of the main structure, the choice of transmission scheme and assembly drawings and non-standard part drawings, and the spindle and other parts of the strength check. Software of three-dimensional modeling is Solidworks. The virtual assembly and spindle box intervened test are completed. Headstock design is a core component of automatic winding machine , that ensure the quality of winding machine and laid a solid foundation for the smooth operation of winding machines to provide a guarantee.Key words:Winding machine, Five-axis, Headstock, Coil目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章：全自动绕线机简介 (1)全自动绕线机历史背景及发展趋势 (1)全自动绕线机设计意义及价值 (3)第二章：总体设计 (4)设计时应注意的问题 (4)传动方案的比较与选择 (4)主轴的强度计算 (5)第三章：主轴箱零件设计与造型 (7)造型软件的介绍 (7)三维造型软件Solidworks (7)绘图软件AutoCAD (10) (12)Solidworks三维造型 (12)工程图绘制 (16)第四章：主轴箱装配造型 (20)第五章：总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第一章：全自动绕线机简介1.1全自动绕线机历史背景及发展趋势自九十年代初期以来，随着国内经济的迅速发展，对外开放政策的推行，使我国有机会不断学习和借鉴国外的先进技术，随后国内少数几家变压器企业引进了几台国外先进的绕线设备，但由于价格昂贵，对国内多数变压器企业来说难以承受，变压器行业迫切需要提供性能优良、价格相对低廉的国产绕线设备。
绕线机设计
绕线机设计绕线机设计摘要随着电子工业的蓬勃发展，对线圈的需求量越来越大、品种也越来越多。
线圈的使用已遍及了人类生活的方方面面，而线圈的绕制则需要绕线机，这样就为绕线机制造业带来了新的发展机遇。
于是各种各样的绕线机便应运而生了。
本文主要介绍了绕线机的简介与发展，总体方案的如何设计及机械部分的设计步骤。
关键词：绕线机；机构设计。
AbstractWith the booming development of electronic industry, the more and more coils will be needed, and it will become various too. The use of Coil has throughout all aspects of human life, and coiling around the system requires the coil winding machine, which brings new development opportunities for coiling machine manufacturing. Then many different kinds of winding machine emerged as required. The winding machines’ performance are close related with the quality and output of electrical product. Also, it’s precis ion has great influence to the entire machine performance.This context mainly introduce the winding machine and it’s development. It also tells how to design the overall plan and the design steps of machine parts. Keywords：winding machine? mechanism design1 绪论1.1 绕线机的简介绕线机：顾名思义绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。
自动排线绕线机的设计分析
190 320丝杆：（2）在设置状态按（增加）（减少）键切换1到8设置项。
按（设置）键进入某一设置项参数设置，按（增加）（减少）键修改参数值。
设置完成，按（设置）键退出参数修改状态。
进入设置状态。
然后重复上述操作过程，直到第6项设置完成。
第7项为《触发计数》是计正转触发，反转触发的次数。
该项目只能查看，和清零，不能修改。
在设置状态按（设置）键进入查看计数数值0-9999，同时按（增加）（减少）键清零计数值。
第8项为《手动点动》在设置状态按（设置）键进入点动状态，按（增加）键为正转，按（减少）键为反转。
显示0-9999实际发出的脉冲量。
正反转速度分别为第2，第4项设置的速度。
（3）《正转距离》，《反转距离》，设置参数为0-9999。
距离的单位可以由第5项《细分设置》，定义。
比如我们定义距离单位为电机转动一周。
那么我们根据驱动器的细分为8细分得知1600个脉冲电机转动一周，所以我们设置《细分设置》等于1600. 这样《正转距离》，《反转距离》0-9999对应的实际距离就是0-9999周，当然同样道理我们还可以定义为MM，CM，等等单位，《正转速度》，《反转速度》设置参数为0-500，对应频率为5-35Khz《加速设置》，设置参数为0-10，根据速度，设置加速值，高速要求加速时间长，三接口说明：注：触发信号为下降沿触发，0-5V，最高不能超过24V例子1：要求触发一次电机转到2圈。
驱动细分参数： 1驱动器使用8细分，（即1600脉冲转一周）通过上面驱动器细分得知道1600脉冲电机转一周，这样我们就可以在《5-CF》里面设置为1600. 在《1-CN》里面设置2，就能达到触发一次电机转2圈，当然这个时候我们修改《1-CN》里面的数值为3，则这个时候我们触发一次，电机就是转动3圈。
例子2：要求触发一次电机转到45度。
驱动细分参数： 1驱动器使用16细分，（即3200脉冲转一周）通过上面驱动器细分得知道3200脉冲电机转一周，那么一个脉冲电机应该转动的角度就应该是360°/3200=0.1125°好知道了一个脉冲的角度是0.1125°反过来我们需要的是45度是需要多少脉冲呢。
绕线机自动排线伺服控制系统的设计思路
绕线机自动排线伺服控制系统的设计思路作者：庄雷来源：《山东工业技术》2014年第24期摘要：对于变压器自动绕线系统来说，交流伺服驱动系统是理想的选择，交流伺服系统可以精确地对电机的位置、扭矩、以及转速等各个指标进行控制，动态性能好，可控性能高，能够很好的完成变压器的排线自动化工作。
我国工业的发展对变压器绕组的精度要求不断提高，因此，在保证排线机构速度的前提下，其排线精度也大大提高，有必要对自动排线伺服控制系统的设计进行探讨。
关键词：绕线机；自动排线；伺服控制；交流1 伺服系统的工作原理控制系统中的伺服驱动器是伺服系统中的核心部件，其起到了对伺服电机的控制与对排线指令的传达任务，伺服控制系统与伺服电机联合组成了完整的闭环伺服机构，如图1所示，伺服电机工作产生的电机脉冲数可以通过控制系统中的编码先传达到伺服驱动器中，通过与预设的脉冲数值进行比较运算，可以正确的识别伺服电机的位置，并且进行识别。
通过这种方式，可以有效的提高伺服电机定位精度，与此同时，系统对PLC的输入脉冲也能够很好的接收，并且传达给伺服电机，实现的完整的控制循环。
2 伺服系统的性能指标综合衡量本排线系统的设计要求，笔者认为较为理想的选择对象是Mitsubishi的HC-MFS23低惯量伺服电机，与之匹配的驱动器则选择为MR-J2S-20A，期具有输入电压三相230V或单项AC230V，入电频率为20/60HZ，适用于0.2KW以下的伺服电机，期位置信号有三种输入方式，分别为，脉冲-方向、A/B脉冲串。
HC-MFS23的主要技术参数：额定输出功率为0.2ICW；额定输出转矩0.64Nni，最大输出转矩1.9Nm；额定转速为3000r/min。
3 自动排线伺服的控制原理本自动排线伺服控制原理如图2所示，本系统主要包分为了主电路和端子控制电路两部分。
3.1 主电路伺服驱动器的单相电源需要被连接在L1/2/11/12端口，对于MR-J2S-20A伺服驱动器来说，L3端口可以为空。
制作自动排线绕线机
制作⾃动排线绕线机做胆机⽜是最头痛的，好的价格不低，便宜的⼜不敢⽤。
本⼈是打⼯族，⽩天要上班，只有晚上回来可以折腾。
⼿动排线绕过⼀次眼珠⼦都差点瞪出来，太累太累了。
索性⾃⼰⿎捣⼀个⾃动排线的绕线机。
只因单⽚机程序搞不定，（实验板也买了就是没学会写程序）没办法只能想到⽤电脑控制，⽤MACH3控制步进电机绕线排线。
其实做这个的难度在于机械部分，电脑控制其实⽐较简单的。
整机图⽚制作⾃动排线绕线机排线部分光轴12MM 丝杆12MM 丝距2mm 就是丝杆转⼀周螺母移动2Mm制作⾃动排线绕线机绕线部分都是废铜烂铁做的制作⾃动排线绕线机绕线同步⽪带减速2:1制作⾃动排线绕线机扔⼤街上都没⼈要的烂电脑，旁边是做好的⼀个⽜。
制作⾃动排线绕线机绕线步进电机 57 3A 步进⾓度1.8度制作⾃动排线绕线机排线步进电机 42 1.2A 1.2度制作⾃动排线绕线机以下是电脑控制部分电脑MACH3控制部分安装好以后汉化（本⼈英⽂太垃圾）⾸先设置为毫⽶制作⾃动排线绕线机制作⾃动排线绕线机然后找到 “端⼝/针脚 ” "电机输⼊" ，我是这么设置的反正能⽤制作⾃动排线绕线机接下来是MACH3的重点绕线电机设置脉冲数，我们假设绕线电机转⼀周是1MM ，我们⽤的这个步进电机是1.8度的，所有步进电机转⼀周要（360度/1.8度=200）200个脉冲。
下⾯那个图是步进电机控制板我设置的是2细分，所以再乘以2就等于400，主轴⽤的是同步轮减速2:1 ，所以再乘以2就等于800. 也就是电脑上MACH3输出800个脉冲信号主轴转⼀圈。
制作⾃动排线绕线机制作⾃动排线绕线机排线电机设置脉冲数，绕线电机⽤的是1.2度的，360/1.2=300 控制板设置的细分数是8300*8=2400，所以2400个脉冲步进电机转⼀周。
因为丝杆的丝距是2MM，这⾥再除以2（2400/2=1200）最后得到的事1200个脉冲，排线⾛1MM制作⾃动排线绕线机以上⼤部分是以个⼈理解写的，可能跟专业名词有差距。
自动绕线机毕业设计
自动绕线机毕业设计自动绕线机毕业设计毕业设计是大学生在校期间最为重要的一项任务，它既是对所学知识的综合运用，也是对学生能力的全面考察。
在我的专业领域中，我选择了自动绕线机作为我的毕业设计主题。
下面我将从设计需求、原理及实现、优化方案等方面进行论述。
设计需求自动绕线机是一种用于电子元器件生产的机器，它能够自动完成线圈的绕制工作。
在设计自动绕线机时，首先要明确设计需求。
根据市场调研和用户需求分析，我确定了以下几点设计需求：高效率、精准性、稳定性和易操作性。
原理及实现在自动绕线机的设计中，核心原理是通过电机驱动线圈的旋转，同时通过传感器实时检测线圈的位置，从而实现精准绕线。
具体实现过程中，需要考虑以下几个关键因素。
首先，选择合适的电机。
电机是自动绕线机运行的核心部件，需要选择适合的电机类型和规格。
常见的选择有步进电机和伺服电机，它们具有不同的特点和适用范围。
其次，设计合理的传感器系统。
传感器用于检测线圈的位置和状态，以便对绕线过程进行控制。
常见的传感器有光电传感器、霍尔传感器等，选择合适的传感器对于实现精准绕线至关重要。
此外，还需要设计合理的控制系统。
控制系统是自动绕线机的大脑，负责对电机和传感器进行控制和协调。
可以采用单片机或者PLC等嵌入式系统进行控制，通过编程实现自动化操作。
优化方案在设计自动绕线机的过程中，我也考虑了一些优化方案，以提高机器的性能和功能。
首先，我考虑了实现多种绕线方式的需求。
不同的电子元器件需要不同的绕线方式，例如圆形绕线、方形绕线等。
因此，我设计了可调节的绕线模块，可以根据不同的需求进行灵活调整。
其次，我考虑了自动调节线圈张力的需求。
绕线过程中，线圈的张力对于绕线质量至关重要。
因此，我设计了张力传感器和自动调节装置，能够实时监测和调节线圈的张力，以保证绕线质量。
最后，我考虑了安全性和可靠性的需求。
自动绕线机在运行过程中，需要保证操作人员的安全，并且能够稳定可靠地完成绕线任务。
自动绕线机设计方案说明
自动绕线机设计方案说明一、绕线机工作原理：绕线机是用于切割硅单晶上的一种细合金钢丝，由于是在美国进口的大卷筒估计有50000米左右长（重量？），用在线切割机太大太重不能使用，在正常工作情况下只能使用小卷的合金钢丝筒，因此需要将大卷合金钢丝筒，卷成小的合金钢丝筒，小卷的合金钢丝筒约2500-5000米，（重量？）才能用于线切割机使用，合金钢丝直径为Ф0.31。
二、绕线机主要技术要求分析：1、由于合金钢丝直径只有Ф0.31mm比较细，而且合金钢丝本身比较硬，在绕制过程中拉紧容易断，绕松了容易跑而且排列不整齐，不符合工艺要求，2、在绕制过程中，绕线的速度不能太快，也不能太慢，启动或停止时，不能堵启、堵停刚好适应合金钢丝本身物理特性。
3、大卷的合金钢丝筒与小卷合金钢丝筒，在绕制合金钢丝过程中（过度轮1）与（过度轮2）垂直下拉转到小卷合金钢丝筒上，而且合金钢丝在小卷合金钢丝筒上从左到右，从右到左依次循环进行绕制，要保证绕线筒合金钢丝排列整齐，松紧适宜，传动部分必须采用高精度、转速恒定可调的步进电机、伺服电机。
由于精度高，转速恒定可调是通过内部的脉冲信号来控制与外部传感器信号来控制电机转速、起步、运行、停止等工作状态，才能满足工艺及技术要求。
三、绕线机设计方案：1、绕线机是根据客户公司提供有关绕线机加工工艺要求及技术要求来进行设计，根据以上工作原理主机控制均采用进口品牌欧姆龙、或西门子PLC可编程器、主要传动部分采用步进电机、伺服电机。
合金钢丝绕制过程中的张力松、紧信号采用张力传感器、计数频率采用旋转编码器，所有传感器采集的控制信号如速度、同步、张力、计数送到PLC进行运算，完成绕线机绕线工艺技术要求。
2、步进电机传动总成叫标准拖板固定安装在工作平台上，同时小卷合金钢丝筒传动总成，水平固定在步进电机传动总成标准拖板上，同步控制信号的采集是安装在2号传动轮上旋转编码器脉冲信号（转速），来控制小卷合金钢丝筒传动总成与步进电机传动总成的同步，方向控制信号由两边的接近开关分别进行控制左、右换向从而达到绕制过程同步。
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190 320
丝杆：
（2）
在设置状态按（增加）（减少）键切换1到8设置项。
按（设置）键进入某一设置项参数设置，按（增加）（减少）键修改参数值。
设置完成，按（设置）键退出参数修改状态。
进入设置状态。
然后重复上述操作过程，直到第6项设置完成。
第7项为《触发计数》是计正转触发，反转触发的次数。
该项目只能查看，和清零，不能修改。
在设置状态按（设置）键进入查看计数数值0-9999，同时按（增加）（减少）键清零计数值。
第8项为《手动点动》在设置状态按（设置）键进入点动状态，按（增加）键为正转，按（减少）键为反转。
显示0-9999实际发出的脉冲量。
正反转速度分别为第2，第4项设置的速度。
（3）
《正转距离》，《反转距离》，设置参数为0-9999。
距离的单位可以由第5项《细分设置》，定义。
比如我们定义距离单位为电机转动一周。
那么我们根据驱动器的细分为8细分得知1600个脉冲电机转动一周，所以我们设置《细分设置》等于1600. 这样《正转距离》，《反转距离》0-9999对应的实际距离就是0-9999周，当然同样道理我们还可以定义为MM，CM，等等单位，
《正转速度》，《反转速度》设置参数为0-500，对应频率为5-35Khz
《加速设置》，设置参数为0-10，根据速度，设置加速值，高速要求加速时间长，
三接口说明：
注：触发信号为下降沿触发，0-5V，最高不能超过24V
例子1：要求触发一次电机转到2圈。
驱动细分参数： 1驱动器使用8细分，（即1600脉冲转一周）
通过上面驱动器细分得知道1600脉冲电机转一周，这样我们就可以在《5-CF》里面设置为1600. 在《1-CN》里面设置2，就能达到触发一次电机转2圈，当然这个时候我们修改《1-CN》里面的数值为3，则这个时候我们触发一次，电机就是转动3圈。
例子2：要求触发一次电机转到45度。
驱动细分参数： 1驱动器使用16细分，（即3200脉冲转一周）
通过上面驱动器细分得知道3200脉冲电机转一周，那么一个脉冲电机应该转动的角度就应该是360°/3200=0.1125°
好知道了一个脉冲的角度是0.1125°反过来我们需要的是45度是需要多少脉冲呢。
所以 45°/0.1125=400 得到45°的角度需要400个脉冲。
这样我们就可以在《5-CF》里面设置为400. 在《1-CN》里面设置1，就能达到触发一次电机转45度，当然这个时候我们修改《1-CN》里面的数值为2，则这个时候我们触发一次，电机就是转动90度
例子3：要求触发一次滑块移动5MM。
硬件参数： 1丝杆螺距为 8MM（即电机转一周滑块移动8MM）
2驱动器使用16细分，（即3200脉冲转一周）
好我们通过上面两个硬件参数，我们就可以这样计算滑块移动1MM需要的脉冲
量。
1MM需要的脉冲量=3200/8=400。
这样我们就可以在《5-CF》里面设置400. 在《1-CN》里面设置5，就能达到触发一次滑块移动5MM，当然这个时候我们修改《1-CN》里面的数值为8，则这个时候我们触发一次，滑块就是移动8MM。