繞線機(jī)是用于繞制各類電磁線圈的專用設(shè)備，根據(jù)繞線方式可將繞線機(jī)分為3類:平行繞線機(jī)、飛叉繞線機(jī)和環(huán)形繞線機(jī)。平行繞線機(jī)是由主軸帶動骨架旋轉(zhuǎn)，配合三維機(jī)構(gòu)空間移動定位控制漆包線，使漆包線在骨架外層以螺旋線排列的繞線機(jī)，通常用于變壓器、電感等線圈。飛叉繞線機(jī)繞制時骨架固定不動，以側(cè)邊主軸帶動飛叉旋轉(zhuǎn)將漆包線繞制在骨架的外槽上，通常用于電機(jī)轉(zhuǎn)子和十字儀表線圈。環(huán)形繞線機(jī)是由導(dǎo)針牽引漆包線往復(fù)直線運(yùn)動，并配合骨架旋轉(zhuǎn)，將漆包線繞制在骨架的內(nèi)環(huán)槽上，通常用于電機(jī)定子和特殊產(chǎn)品。
由于環(huán)形繞線機(jī)的主運(yùn)動是由導(dǎo)針牽引漆包線的往復(fù)直線運(yùn)動，在兩端需要加減速，會造成整機(jī)的振動，其控制要比平繞法和飛叉繞法的連續(xù)旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動復(fù)雜得多。由于繞線效率越高，要求的往復(fù)直線運(yùn)動速度越快，兩端的加減速也越大，如何達(dá)到兩者的平衡，是造成目前環(huán)形繞線機(jī)自動化水平較低的主要原因。在加減速控制算法研究中，主要是控制加速度連續(xù)無突變，降低因加速度不連續(xù)而引起的設(shè)備振動。
1、定子自動繞線原理
1.1電機(jī)定子骨架
電機(jī)定子骨架結(jié)構(gòu)如圖1所示。
電機(jī)定子骨架結(jié)構(gòu)為多極骨架，骨架極數(shù)多為4,6,8,12和24等，每極左右兩側(cè)為扇形骨架槽。電機(jī)定子繞線是將漆包線在每一骨架極兩側(cè)的骨架槽中運(yùn)動，繞制在電機(jī)定子骨架的每一極上。
1.2漆包線運(yùn)動軌跡數(shù)學(xué)模型
主軸系統(tǒng)首先將所加工骨架極旋轉(zhuǎn)到指定位置，排線系統(tǒng)經(jīng)X向、Y向及Z向運(yùn)動，使導(dǎo)針運(yùn)動到繞線起始線槽處(如圖2所示)，啟動繞線程序，繞線時漆包線由導(dǎo)針帶動。
導(dǎo)針帶動漆包線在電機(jī)定子骨架槽內(nèi)以速度。勻速直線運(yùn)動，在定子骨架上下兩端運(yùn)動時，考慮到繞線效率的問題，兩端運(yùn)動為組合運(yùn)動，即導(dǎo)針在豎直方向(Z方向)減速為0，然后反向加速到速度，同時定子骨架旋轉(zhuǎn)一個槽角月，故在兩端的組合運(yùn)動為一段弧線。
總結(jié)：
(1)電機(jī)定子自動繞線機(jī)由導(dǎo)針垂直運(yùn)動和骨架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動復(fù)合而成的腰形繞線軌跡的數(shù)學(xué)模型，提出了腰形軌跡兩端分別為圓弧、橢圓、劣弧時的運(yùn)動控制策略。
(2)在導(dǎo)針最大繞線速度相同的情況下，弓高5 mm效率明顯高于10 mm及15mm，但是弓高5 mm加速度明顯大于10 mm及15 mm，對設(shè)備產(chǎn)生較大沖擊，所以在效率允許條件下，應(yīng)設(shè)置較大弓高。
(3)設(shè)置弓高巧mm，在電機(jī)定子自動繞線機(jī)上實測線桿的運(yùn)動學(xué)參數(shù)，并與理論值、仿真值對比，三者基本一致，結(jié)果表明繞線運(yùn)動控制策略達(dá)到預(yù)期要求。
精密平行繞線機(jī)
精密環(huán)型繞線機(jī)
自動飛叉繞線機(jī)
全自動設(shè)備系列
精密線圈
包膠線圈
精密馬達(dá)線圈
空芯線圈
變壓器線圈