細微線空心繞線機適用于繞制不同規(guī)格的無骨架線圈,如:傳動線圈,揚聲器線圈,天線線圈以及各種無骨架通用線圈,如圖1 所示。
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的電聲行業(yè)的生產(chǎn)廠商希望采用功能齊全,操作方便,性能穩(wěn)定的全自動繞線機,以自動化方式來代替手工繞制的小作坊生產(chǎn)方式。我國一些企業(yè)自主研制的繞線機以及引進國外的繞線機,在繞制細微漆包線時,這些機器都會遇到共同的問題,如無法達到整齊排線,繞線張力無法控制等,特別是繞制0.1mm以下的一些音圈時,問題尤為突出"針對這種情況,我們研制了適用于細微漆包線的繞線機,很好地解決了這個問題,用它繞制的線圈,張力穩(wěn)定,線圈直流電阻一致性好,排線整齊,外觀達到了“鏡面”效果。
1主要技術(shù)指標
該設(shè)備要求繞制的線圈無明顯機械折痕與刻傷;排線整齊,無壓疊、無斷開、無松散;無故障率;音圈兩根引線要求有長短;適用范圍:熱烘線。
為實現(xiàn)以上功能,具體的設(shè)計參數(shù)為:
適用線徑:0.02~0.1 mm,最大可選擇0.2 mm;
線圈外徑:2.00~15.00 mm;
線圈高度:0.05~8.00 mm;
排線進給距離:0.01~0.50 mm;
繞線角度分辨率:0.1°;
排線間距分辨率:0.0001 mm;
主軸轉(zhuǎn)速:最高3000 r/min
固定方式:熱粘結(jié)
2設(shè)備組成
繞線機主要由機架、繞線主軸機構(gòu)、排線機構(gòu)、線圈模具、張力機構(gòu)、加熱機構(gòu)以及控制系統(tǒng)等組成,其機構(gòu)示意圖如圖2所示。
2.1繞線主軸機構(gòu)
該機構(gòu)由伺服電機帶動同步帶及傳動軸轉(zhuǎn)動,保證繞線兩側(cè)主軸轉(zhuǎn)動等速及同步,通過加工及裝配精度保證繞線模具同心,從而保證繞線的質(zhì)量。
2.2排線機構(gòu)
該機構(gòu)采用伺服電機作為驅(qū)動源,經(jīng)聯(lián)軸器驅(qū)動精密滾珠絲杠組成,運動精度高,可保證排線整齊,無壓疊、無松散
為了達到設(shè)計要求,有針對性地進行了改進,采用復(fù)合排線法,大大地改進了整機性能,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
排線機構(gòu)的換向控制成為控制繞制層面品質(zhì)的關(guān)鍵問題,可通過軟件控制伺服電機在換向時速度與時間的匹配,不會造成壓疊或松散等現(xiàn)象。
2.3線圈模具
更換不同的線圈模具可繞制不同規(guī)格的線圈。
2.4加熱機構(gòu)
該機構(gòu)使用熱風加熱器,并有溫控儀表控制加熱器溫度,可提供線圈在繞制過程具有穩(wěn)定可靠的工藝溫度。
2.5放線張力機構(gòu)
在繞制細微漆包線時,由于線徑細,如果張力太大,就會將線拉長,使線圈的直流電阻增大。如果張力太小,就會出現(xiàn)亂排線現(xiàn)象,繞線品質(zhì)下降。在成批生產(chǎn)中,張力的不穩(wěn)定還會造成線圈與線圈之間較大的直流電阻差異,所以要嚴格控制張力。該設(shè)備的放線張力器采用最新研制的伺服張力器,可以穩(wěn)定地控制細微漆包線的張力,保證排線整齊,無壓疊、無松散,經(jīng)過細致調(diào)節(jié)完全可以滿足不同線徑要求。
2.6控制系統(tǒng)
本機采用可編程控制器作為控制核心,觸摸屏作為人機交換,伺服電機作為執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)排線與繞線主軸的精確控制,從而保證繞線的精度。主要執(zhí)行部件均采用日本進口,響應(yīng)快,可靠性高?刂葡到y(tǒng)框圖如圖3所示。
工作過程:自動繞線時,先選擇要操作的文件號,調(diào)出繞線參數(shù)。進行參數(shù)設(shè)定及原點調(diào)整,S軸電機和X軸電機在原點,各個氣缸在所需位置時,且氣源穩(wěn)定,溫度達到要求,手動上線完成之后,按下面板上啟動按鈕,執(zhí)行自動繞線過程。流程如圖4所示:
3復(fù)合排線原理
繞細微線線圈時一般采用兩種排線方式,即自由排線和強制排線。自由排線靠線的張力及擺動輪的擺動來排線,導輪與線圈模具芯軸之間的距離較遠,只要調(diào)節(jié)得當,每匝線都能緊密排繞,完全可以使繞出的線圈達到“鏡面”效果,但是調(diào)節(jié)起來比較困難,主要是機械方面的調(diào)試量太多,并目_穩(wěn)定性差,合格率低;強制排線利用繞線主軸與排線軸的同步運動技術(shù),使每繞一圈,排線機構(gòu)步進一個線徑的距離,在電子數(shù)控技術(shù)發(fā)展的今天,實現(xiàn)起來并不困難,只要事先設(shè)置好繞線參數(shù),不需要太多的調(diào)試即可繞線,但經(jīng)過我們反復(fù)試驗,強制排線方式用于高速繞制0.1mm以下的線圈時非常困難,經(jīng)常出現(xiàn)亂繞現(xiàn)象。
我們對繞線方式進行了許多改進,采用將兩種方式復(fù)合,取其長補其短,以強制排線為主,自由排線為輔,導線輪與線圈芯軸的距離拉開合適的距離,控制系統(tǒng)根據(jù)這一距離和設(shè)定的繞線參數(shù),計算出實際的排線參數(shù),再根據(jù)實際調(diào)試加以修正,對每一種規(guī)格的線圈,經(jīng)過幾次調(diào)整,都可以很快得到理想的繞線參數(shù)并保存。繞線時,排線電機帶動導線輪與繞線主軸同步,不過其擺動幅度比單獨采用強制排線時小,留出了一定的余地讓自由排線來發(fā)揮其緊密排繞特長。經(jīng)過大量實驗,這種排線方式效果非常好,合格率高,繞出的線圈能達到“鏡面”效果。
4結(jié)束語
細微線空心繞線機已在用戶廠家進行了批量使用,實踐證明其繞線質(zhì)量滿足精密線圈要求,調(diào)試方便,穩(wěn)定可靠。