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繞線機選型

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  廣義上的繞線機是指將連續(xù)條狀卷材進行纏繞處理,繞制到各種卷軸上的機器,這種連續(xù)卷材可以各種絲,線,繩,帶狀的材料。狹義上的繞線機則主要是指繞制各種漆包線線圈的機器,這些線圈可能是變壓器,繼電器,電感線圈,電流互感器,各種傳感器,這些線圈在我們生活中隨處可見,共同的特點就是用漆包線繞制而成,不同的是根據(jù)設計要求,及工業(yè)化產品的成本及效率要求,其繞制工藝各不相應,所以衍生出各種不同的繞線機,我們在官網上展示的僅僅是一部分常規(guī)的繞線機,還有一些是屬于定制型的,或是特殊行業(yè)則沒有展示,如需要了解,可聯(lián)系我們。

線圈在我們的生活可隨處可見,比如家庭中的電表,有計量感應線圈,斷路器中的脫扣線圈,小區(qū)的變壓器線圈,工業(yè)自動化中的各種電機線圈,各種傳感器線圈,小汽車上的啟動線圈,點火線圈,動車上的動力電機線圈等等,毫不夸張的說,我們生活在一個線圈的世界,線圈如此之多,對應繞制的繞線機各不相同,所以繞線機對于電氣世界的重要性,就如同車床對于機械世界的重要性。

繞線機的種類如此之多,如果你不熟悉,那些選型就成了一個很大的問題,我們現(xiàn)從幾個方面做一個簡單的介紹。

一是繞制方式,一般分為平行繞線機環(huán)形繞線機,飛叉繞線機

   平行繞線機:大部分的圓柱狀線圈與矩形線圈,漆包線與漆包線之間都是是近似平行的,這種繞線機的主體結構都是一個電機控制繞線軸,另一個電機控制排線軸,兩個軸以插補關系配合運動,繞線軸轉動一定角度,排線軸則移動一個相應的距離。

平行繞線機根據(jù)出軸的方向有兩種不同的布局,一種是右側出軸,單軸機絕大多數(shù)采用這種出軸方向,因為在繞制過程中有利于右利手操作,更重要的是,操作者可以很輕松的觀察繞制的排列情況,對于要求高的線圈這一點尤其重要。還有一種則是正面出軸,則是因為需要高頻率裝卸線圈骨架的原因,正面出軸的優(yōu)點在于拆卸骨架時是朝操作者本人胸前方向拉,裝骨架時則是由操作者正前方推,所以比較省力,但其缺點是由于目光的集聚效應,比較難以實時的觀察線圈的繞制質量。

正面出軸適合的高頻率的裝卸主要是因為線圈的匝數(shù)決定的,比如一臺繞線機的工藝轉速是3000RPM,每秒鐘則可以繞50匝,如果一個線圈的匝數(shù)只有100匝,則啟動后兩秒即可繞制完成,比如喇叭音圈就是這種典型的線圈,這種線圈的機器稼動率相對較低,裝卸周期占整個點對點周期比較大,所以裝卸頻率就非常高,但是它的匝數(shù)少,通過控制繞線機的工藝剛性與控制精度是可以保證繞制良品率的,所以這種產品整個行業(yè)都會采用正面單軸繞線機。

同樣是正面出軸繞線機,如果我的線圈匝數(shù)達到3000匝呢,同樣是3000RPM的繞線轉速,則會采用正面出兩軸的繞線機,啟動后一分鐘繞制完兩個線圈,然后熟練操作者用約10秒的時間可以完成兩個產品的裝卸,在繞制的一分鐘時間內,可以操作另一臺同樣是正面兩軸的繞線機的拆卸,并帶其它整理工作。這是基于實際工效作出的選擇,同理,如果我的線圈匝數(shù)是5000匝呢,則會選用四軸的正面出軸繞線機。

以上為平行繞線機的簡單介紹,另外,張力控制,工藝剛性,控制精度,裝夾方式等另行介紹。

二是環(huán)形繞線機,環(huán)形繞線機是指線圈骨架是封閉的圓環(huán),我們要在封閉的圓環(huán)上呈放射狀的繞制漆包線,典型的產品就是互感器,用來感應通過環(huán)形線圈中心的電流,其主要特點是漆包線直徑較小,但是匝數(shù)較多,這種應用非常久遠,在最初的工藝路線中,是由人手工完成,先將漆包線繞制在一個圓柱的工字輪上,再由操作者人手工拿著這個工字輪在圓環(huán)內外纏繞。

后來人們改進工藝,將這個工字輪裝在一個轉動的環(huán)上,這個環(huán)會有開口,再將圓環(huán)骨架置于這個開口環(huán)中,開口環(huán)帶著工字輪轉動,漆包線自動就繞制到圓環(huán)骨架了。

再隨著成本壓力,人們需要設計更小的環(huán)形線圈,那這種開口環(huán)帶著工字輪穿過圓環(huán)骨架的方式需要較大的圓環(huán)中間的空間,顯然達不到要求,人們就將開口環(huán)設計成可打開的封閉環(huán),然后沿外圓柱面開一條儲線槽,先將漆線圈繞制到這個儲線槽,這個帶儲線槽的開口環(huán)于是有有了新的名字-儲線環(huán),在在儲線環(huán)轉動時再以不同的方式釋放儲線槽內的漆包線到圓環(huán)骨架,這種設計最大限度的縮小了圓環(huán)骨架的規(guī)格及漆包線規(guī)格,使得材料消耗大大減少,設計有了更大的自由度,

而這種環(huán)形繞線機的漆包線釋放方式有三種,一種是用一個梭狀構件的帶線器,與儲線環(huán)的釋放側用燕尾槽的方式配合,使帶線器可以在繞制過程中沿儲線環(huán)周向滑動,這種方式適合于比較細的漆包線,因為在漆包線經過帶線器釋放的過程中,漆包線在帶線器上有一個方向上的回折,這個回折的曲率較大,較粗的漆包線就不合適。而這種環(huán)形繞線機我們定義為邊滑式繞線機,取帶線器在儲線環(huán)側邊滑動之義。

那對于相對較粗的漆包線怎么釋放呢,人們有了對應的方案,在儲線環(huán)外圓面以凹字型的方式回繞一根同步帶,讓漆包在在釋放側壓在儲線環(huán)與同步帶之間,這種方式的繞制過程中,漆包線的折返曲率相邊滑式就小了很多,另外,這種方式因為同步帶與儲線環(huán)之間的壓力較大,所以不適合較細的漆包線,較細的漆包線在儲線環(huán)與同步帶之間非常容易因壓力與摩擦力過大斷裂。我們稱這種環(huán)形繞線機叫皮帶式環(huán)形繞線機,它還有一個明顯的缺點,漆包線在同步帶與儲線環(huán)的壓力中釋放,如果壓力過大,即使我們將儲線環(huán)處理的非常光滑,還是可能會出現(xiàn)擦傷漆包線絕緣層,但是壓力過小,則不能使漆包線纏繞的緊崩,這對電感,一致性,成本都有影響,尤其是更粗的漆包線。很顯然,我們需要更粗漆包線的纏繞解決方案。

齒輪式環(huán)形繞線機因此出現(xiàn),我們將儲環(huán)形分成兩個部分,除原來的儲線環(huán)外,分離出一個齒輪驅動環(huán),在儲線階段,由驅動環(huán)驅動儲線環(huán)儲線,而在釋放階段,由驅動環(huán)帶動一個帶線器,將儲線環(huán)中的漆包帶拖拽出來,拖拽時儲線環(huán)內側計一個摩擦機構,由此機構調節(jié)漆包線的纏繞張力,此結構由此解決了更粗漆包線的纏繞問題,但是它有幾個缺點,一是因為驅動環(huán)為齒輪結構,不管是開口式的大齒輪還是可拆卸的大齒輪,都會導致它的轉速不會高,第二是釋放時實際是由帶線器帶動漆包線拖拽儲線環(huán),所以漆包線需要一定的拉伸強度,決定了無法適用于較細的漆包線。

以上為齒輪式環(huán)形繞線機及其三種結構的介紹。

飛叉式繞線機:

飛叉式繞線機與平行式繞線機的最大不同點在于,平行繞線機是繞線骨架在旋轉,漆包線連續(xù)釋放于骨架,而飛叉繞線機則是骨架不旋轉,漆包線圍繞骨架纏繞,它主要適應于骨架不宜旋轉的場合,比如外繞式電機轉子線圈,U形互感器線圈,C形互感器線圈,較長的柔性骨架的繞制。

  根據(jù)排線方式的不同,分為平行式飛叉繞線機與旋轉式飛叉繞線機,平行飛叉繞線機是排線為直徑擺動,應用于U形互感線圈,或較長的柔性骨架的繞制,而旋轉式飛叉繞線機排線是骨架有擺動。

   以上為常規(guī)繞線機的簡單介紹,具體到選型的時候,還要結合產品的要求,比如同樣的環(huán)形線圈,互感器環(huán)形線圈的特點是漆包線直徑小但是匝數(shù)多,而共模電感則需要兩側線圈排列整齊一致電感一致。比如同樣是平行繞制的線圈,在民用繼電器線圈中的要求就很低,線圈可要可以在骨架骨大致致平整可以,但是同樣是平行繞制的線圈,光纖制導線圈則需要在長達幾十公里的光纖纏繞過程中,全部要求恒張力整列,所以兩者的要求其實相差很遠。

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   在制造電力變壓器的時候,繞制變壓器線圈是一個超重要的步驟,你想想,變壓器線圈繞得更牢靠、整齊一點,變壓器的強度和防護短路能力都能大大提高。但現(xiàn)在的變壓器繞線機大多都得靠人工來對線圈進行額外整理,整個設備自動化程度低,生產效率也不高,所以,研發(fā)一臺優(yōu)秀的大型變壓器繞線機對我們公司來說是至關重要的事情。

                                   

    我們對變壓器繞線機的主軸技術、壓緊力與繞組質量之間的關系以及壓緊力的控制等關鍵技術進行了深入研究。根據(jù)變壓器繞制原理和工藝流程,我們提出了一整套大型變壓器繞線機的整體設計方案,包括機械結構和電氣控制。從機械上來說,我們簡化了傳統(tǒng)變壓器繞線機的復雜結構。而在電氣控制方面,我們確保電機啟停時的穩(wěn)定性,保證繞組線圈在繞制過程中的松緊度均勻。對于變壓器繞線機的核心部件——主軸系統(tǒng)和壓緊裝置,我們進行了類型和參數(shù)的計算和選擇。通過壓緊裝置,我們能夠在變壓器繞組線圈繞制的過程中提供實時的軸向和輻向壓緊力,這對于提高繞組的緊密度非常有效。

    我們還利用了有限元對繞線機的輻向壓緊裝置進行了靜力學分析,并根據(jù)分析結果進行了結構優(yōu)化。我們發(fā)現(xiàn),隨著繞組層數(shù)和匝數(shù)的增加,所需的軸向和輻向壓緊力也會相應變化。通過分析實驗數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)在繞制質量要求范圍內,繞制壓緊力有一個最大值和一個最小值,而將繞制壓緊力與層數(shù)及匝數(shù)近似成正比關系是最合理的選擇。

    我們公司開發(fā)的大型變壓器繞線機已經初步調試完畢并投入市場。經過測試,這臺變壓器繞線機各項性能參數(shù)都符合設計要求,運行穩(wěn)定高效。它能繞制出緊密規(guī)整的變壓器繞組線圈,而且得到了市場的充分肯定。

   電力變壓器作為電網設備,通過變壓器繞組線圈間的電磁感應進行電壓的轉換。隨著市場的不斷發(fā)展,對變壓器的制造水平提出了更高的要求,市場需要更節(jié)能、高效的變壓器。因此,變壓器制造工藝的優(yōu)化顯得尤為關鍵質量和性能都取決于工藝設備。變壓器繞線機的技術水平直接反映了變壓器的制造水平。因此,加快變壓器繞線機的開發(fā)是提高變壓器性能的重要保障。

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掃描電子顯微鏡中的漆包線繞組

掃描電子顯微鏡其主要組成部分:電子光學系統(tǒng)、信號收集處理系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、圖像處理顯示和記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)等組成。而其中核心部分為電子光學系統(tǒng),其主要由電子槍、電磁聚光鏡、光闌、掃描系統(tǒng)、消像散器、物鏡和各類對中線圈組成.

         協(xié)普?繞線機作為專業(yè)的精密繞線方案解決供應商,我們重點關注其中電磁聚光鏡,物鏡及消像散器,因為其主要部件構成是漆包線繞組,而且其繞組的精度與一致性與掃描電子顯微鏡的成像質量高度相關。

電磁透鏡線圈.

           

電磁透鏡主要是對電子束起約束匯聚作用,可以將它看作是光學中的凸透鏡。由于電子束在旋轉對稱的磁場中會受到洛倫茲力的作用,從而產生聚焦作用。所以能產生這種旋轉對稱而非均勻磁場并使得電子束聚焦成像的漆包線繞組線圈的質量就顯得非常重要。

     磁透鏡中的漆包線繞組線圈,當電流通過線圈的時,極靴被磁化,并在心腔內建立磁場,對電子束產生聚焦作用。磁透鏡中的漆包線繞組有兩種,分別為聚光鏡漆包線繞組和物鏡漆包線繞組,靠近電子槍的透鏡是聚光鏡漆包線繞組,靠近試樣的是物鏡漆包線繞組。一般聚光鏡是強勵磁透鏡漆包線繞組,強勵磁透鏡漆包線繞組匝數(shù)多,呈圓柱狀多層排列,要求旋轉對稱性好

 協(xié)普?繞線機關于精密繞線機排線速度曲線控制的研究

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想象一下,你是一名線圈繞制工廠的負責人。您的工廠正在使用傳統(tǒng)的繞線機,你們的線線機結構合理,機械精度很高,電機也是采用的大品牌的電機,但是在繞制精密線圈的時候,還是會有較高的不良率,你們認真分析前改進各種因素-設備結構,加工精度,工裝精度,骨架精度,漆包線品質,張力控制等等,但還是解決不了問題。但有告訴你,這不僅僅是硬件的問題,而是算法的問題,或許會讓你很吃驚。因為在你看來,繞線軸每轉運一周,排線軸都有相應的響應,但事實上,你或許沒有考慮過,在精密線圈的繞線過程中,排線導針在接接線圈兩端時,速度的突然變化可能會導致線圈跨線、凸起。這些缺陷會線圈降低性能。

           

針對這一問題,我們提出了一種基于5段S型曲線的加減速方法。該算法采用在排線運動控制的末端和收尾線性加速或減速的方式,以期有助于減少線圈的缺陷。我們先是利用ADAMS軟件驗證了該算法的可行性。軟件模擬了精密繞線線圈的運動,得到了運動過程中的速度變化曲線和位移曲線。后來通過實驗結果表明,這種在排線速度控制中采用S 形曲線的方法最多可將線圈缺陷降低 50%。這說明,5 段 S 形曲線運動控制算法是提高電動精密線圈繞制過程精度和效率的一種很有前途的方法。通過使用該算法,線圈制造商可以降低線圈缺陷的風險并提高線圈的性能。 

協(xié)普?繞線機成功實現(xiàn)無骨架毛細管式磁性液體加速度傳感器的線圈制備工藝

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磁性液體既能像液體一樣流動,又能像固體磁性材料一樣被磁場吸引的膠體溶液,如果在納米級的固體磁性顆粒周圍包覆一層能夠防止固體顆粒相互結合的表面活性劑,那么磁性液體就具有足夠的穩(wěn)定性,在重力和磁場的長期作用下也不會發(fā)生團聚和沉降。

特別是磁性液體中的非磁性物質在非均勻磁場中會受到一個指向弱磁場區(qū)域的磁場力,這使得許多磁性液體加速度傳感器便可基于該種特性而設計。

         

  這些特性使得磁性液體加速度傳感器與傳統(tǒng)加速度傳感器相比具有無磨損,靈敏度高,結構簡單等諸多優(yōu)點。

然而現(xiàn)有磁性液體加速度傳感器大多采用了固體質量塊作為非磁性物質,并利用線圈檢測不同加速度情況下電感的變化來獲得輸出信號,但其缺點是導致磁路復雜,傳感器穩(wěn)定性較差。

新的解決方案應運而生-采用毛細管式的磁性液體加速度傳感器,穩(wěn)定性好、磁路簡單、測量結果準確可靠且使用時效長。



協(xié)普?繞線機發(fā)布線導導彈制導光纖繞線機

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        線導導彈的光纖制導是利用特殊光纖在導彈與發(fā)射裝置之間,雙向傳輸信息和控制信號來完成對受控導彈的閉環(huán)制導控制。

        光纖制導屬于遙控制導中的有線制導,其優(yōu)點不但是精度高、抗干擾能力強,可以可以裝備光纜軸、微型攝像機等,導彈發(fā)射后尾部便會釋放出光纖,可對導彈進行控制和獲取目標信息。

         光纖的纏繞與釋放技術是光纖制導的關鍵技術,目前我國在光纖卷繞生產中尚未實現(xiàn)自動化生產,對繞制技術人員的熟練程度依賴非常高,纏繞過程中的跨匝工序仍以人工操作為主,生產效率低,差錯機率高,一致性低。

                                      光纖的高速釋放除了通過其它途徑來解決外,一個重要的途徑就是通過光纖纏繞來保證光纖的順利釋放.光纖纏繞技術是指針對光纖制導導彈的要求,把光纖纏繞在線軸上的技術。鑒于光纖較一般纖維的獨特性質,以及光纖制導導彈的特殊用途,使得光纖纏繞成為一項復雜的技術難題。在實現(xiàn)自動化繞制過程中,與光纖自身性質有關的技術難點主要有如下幾方面:

協(xié)普?繞線機發(fā)布代碼式示教型繞線機控制系統(tǒng)

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               線圈智能制造解決方案提供商協(xié)普?繞線機面向線圈繞制企業(yè)重磅推出其更加開放、智能、高度自主運行的新一代代碼編程式示教型繞線機控制系統(tǒng)——協(xié)普?繞線機SP500-R5系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)對話框式繞線機控制系統(tǒng),SP500-R5系統(tǒng)在運行邏輯、技術架構、功能實現(xiàn)等方面實現(xiàn)了重大突破,具有“代碼編程、流程靈活、即編即得”等三大顯著特點。

                       

                         SP500-R5系統(tǒng)秉承“開放、智能”的理念,在基于傳統(tǒng)對話框式繞線機控制系統(tǒng)功能之上,融合繞線工廠實際需求,致力于實現(xiàn)線圈繞制工藝編程流程從傳統(tǒng)參數(shù)對話框填制到代碼示教型編程的重大創(chuàng)新和升級。

        協(xié)普?繞線機SP500-R5系統(tǒng)是結合時代進步、洞察用戶需求的匠心之作,圍繞線圈繞制企業(yè)對于柔性化生產越來越迫切的需求。

簡潔指令集、特制功能鍵盤、代碼編程、即編即得、手持示教,將極大助力線圈繞制企業(yè)生產過程高度柔性化,推進線圈企業(yè)自動化、數(shù)字化、柔性化水平提升,為客戶帶來“成本優(yōu)化、減少人力、安全平穩(wěn)”等重要價值。