开题报告自动绕线机设计)

3.0 闻远设计 2023-07-15 96 4 37KB 7 页 15光币

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毕业设计（论文）开题报告

自动绕线机设计

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，主轴传动

1 文献综述

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。漆包线绕制

成电感线圈，就需要用到绕线机。例如：各种电动机，日光灯镇流器，各种大小变压器

电视机。收音机用的中周、电感线圈，行输出变压器(高压包)，电子点火器、灭蚊器上的

高压线圈，喇叭，耳机，麦克风的音圈，各种电焊机等不能一一举例，这些里面的线

圈都需要用绕线机来绕。由于各种线圈产品的功能要求不同，使得绕线机的种类也多样

化了，目前常见绕线机的有全自动绕线机、半自动绕线机、环行绕线机、伺服精密绕线机、

变压器绕线机等几种。常用的自动绕线机绕制的线多为漆包铜线(绕制电子、电器产品

的电感线圈)，纺织线(绕制纺织机用的纱绽、线团)，还有绕制电热器具用的电热线

以及焊锡线、电线、电缆等

组成绕组的基本元件是漆包线。通过在绕线骨架上按一定的规律形状缠绕而成，

绕线的匝数直接和电机的性能有重要影响。电机主要是进行电能和机械能的转换，在电

机中，电能向机械能转换主要是通过线圈进行的，电机的通电边在磁场中会受到电磁

力，从而使电机轴转动，绕线机的作用，顾名思义，就是用来绕制绕组的。

2 选题背景及其意义

线圈绕线机发展经历了多次技术革新，从早期的手摇式绕线机到现在的采用高精度

控制系统的全自动型，不光是效率和性能得到了大幅度的提升，线圈绕线机的自动化

程度也越来越高。在整个线圈绕线机发展历程中大致可分为三个阶段。即简易控制系统、

CNC 控制系统、伺服高精度控制三个阶段[3]。

一、简易控制系统：统该系统应用于早期的简易数控线圈绕线机中，功能非常简单，

仅能实现电子计数、产量累计、主轴正反向控制等简易功能核心控制单元一般都采用单

片机。

二、CNC 控制系统：也就是我们日常说的全自动数控绕线机，经过了几年的技术消化

和投入，CNC 控制器是目前线圈绕线机使用最多的控制器，其优越的扩展性能使 CNC

线圈绕线机的分类非常多。

三、伺服高精度控制系统：高精度控制系统的出现是为了满足现代高品质漆包线线

圈的要求，由于系统采用了双伺服加 PLC 的设计，其控制精度要远远高于普通线圈绕

线机，PLC 控制单元使绕线机的功能自定义性更强，常用于超细线的线圈加工和高精度

要求的线圈加工。

绕线机是电气生产行业常见加工设备，其结构、控制系统、功能随着行业生产工艺的

需求，迫使绕线机生产单位加大技术投入和研发，以适应现代漆包线加工的高品质要

求，从传统机械式、数控型、半自动型、全自动机型。

目前我国绕线机生产单位已超百家，但有将近一半的生产单位没有技术研发能力，

技术停留在抄袭和仿制阶段，造成了市场机种单一，产品无论是外观还是配置无技

术亮点，绕线机技术的核心是控制系统，目前国内厂家大多采用由系统供应商提供的

成套控制系统，产品标准一旦制定无法根据客户工艺要求作修改，由于部分控制系统

供应商对绕线机行业的工艺要求并不熟悉，导致了许多好看而并不实用的功能，绕线

机厂家对控制系统的技术应用掌握程度也影响着制造工艺，目前市场上多见的是普通

数控型、CNC 机型和厂家自制控制系统的机型。未来随着行业工艺要求的提高，绕线机

控制技术必将向着自动化、智能化等方向发展，全自动机型就是在这种行业需求的推动

下研发而成的，实现了一人看管多台设备，极大程度的满足了高产能的要求；全伺服

控制应用于绕线机大大提高了绕线机的绕线精度，满足了高品质线圈的加工要求，未

来更智能化、绕线精度更高的机型必将诞生以满足电气行业的发展要求，这也是本次设

计的重大意义

3 研究内容

3.1 总体方案设计

该绕线机由排线装置和绕线装置两部分组成，所以传动部分的设计主要是对这两部

分的设计

3.2 排线装置方案设计

排线部分是整个系统的重要组成部分，它是把回转运动转变为直线往复运动，而

且还要与绕线部分协调工作，而排线部分转速低、负载轻，本系统的排线机构采用滚珠

丝杆将回转运动转化为直线往复运动。排线机构设计从整体方案看，主要有两种传动形

式。第一种形式为直联式，即输入轴与滚珠丝杠经刚性联轴器直接连接起来；第二种方

式为软联接方式，软联接可部分消除输入低速颤振对绕线精度的影响。为了消除丝杠与

电机轴之间的同轴度和垂直度误差，本设计采用挠行联轴器。

3.3 主轴传动系统设计

绕线部分的传动是将电机的转动传递到主轴，使主轴带动骨架按照既定的转速旋转，

完成绕线动作。绕线部分要求转速高、负载较大，但是精度要求不高。，使在一个比较合

适的速度下转动。与链传动、齿轮传动相比，带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉

和缓冲吸振等特点，所以综合考虑该传动机构使用带传动。

3.4 驱动电机选择分析

按供电电源的不同，电动机有直流电机和交流电机两大类。直流电机结构复杂，同

样功率情况下尺寸、重量较大，价格较高，用于调速要求较高的场合。交流电机按电机

的转速与旋转磁场的转速是否相同可分为同步电机和异步电机两种。同步电机结构较异

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摘要：

毕业设计（论文）开题报告自动绕线机设计摘要：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，主轴传动1文献综述绕线机：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。漆包线绕制成电感线圈，就需要用到绕线机。例如：各种电动机，日光灯镇流器，各种大小变压器电视机。收音机用的中周、电感线圈，行输出变压器(高压包)，电子点火器、灭蚊器上的高压线圈...

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