繞線機的設(shè)計與開發(fā)開題報告

1、開題報告機械設(shè)計制造及其自動化繞線機的設(shè)計與開發(fā)一 . 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 我國是繞線機的生產(chǎn)大國也是需求大國， 然而在關(guān)鍵技術(shù)上我國卻始終無法 與國外的廠家相競爭。 即使經(jīng)歷了2008 、 2009 年的經(jīng)濟衰退，繞線機產(chǎn)業(yè)在2010 年得到了快速發(fā)展， 各繞線機廠家的定單量大幅提升， 原本已經(jīng)半倒閉的中小型 繞線機企業(yè)又重新回到了繞線機制造的大軍中， 但是目前國內(nèi)繞線機產(chǎn)業(yè)的前景仍非常的嚴(yán)峻， 主要來自于國外進口品牌的壓力及國內(nèi)低端機型市場的萎縮， 今 年繞線機產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了新的格局， 多方的努力拉近了國產(chǎn)繞線機與進口 繞線機的技術(shù)差距。但是關(guān)鍵技術(shù)還需要

2、我國技術(shù)人員的努力， 依靠自己的力量， 解決關(guān)鍵部位技術(shù)難題。國內(nèi)繞線機的發(fā)展現(xiàn)狀2010 年隨著經(jīng)濟回暖，繞線機的市場需求量大大的增加，許多企業(yè)都在加 班加點的趕制設(shè)備， 其中箔繞機的增長幅度最為明顯； 其次是多頭繞線機， 可以 滿足高產(chǎn)量要求的機型； 最后的自動繞線機的增長。 全自動繞線機的開發(fā)大大提 高了機器的工作效率， 減少了人為操作。 近年來， 國內(nèi)繞線機的制造水平和引進 繞線機制造水平看，已形成了全自動、多功能、高效自動化的生產(chǎn)能力。從線圈 生產(chǎn)的上線、饋線、端頭繞制到線圈繞制和下線等，都要實現(xiàn)了過程的自動化。 從繞線機的控制形式上看， 由單一的開環(huán)控制發(fā)展到使用直流伺服系統(tǒng)和交流

3、伺 服系統(tǒng)的閉環(huán)控制， 其中交流伺服系統(tǒng)的采用已相當(dāng)普遍， 已形成了由單軸繞制 線圈到多軸同時繞制多個線圈的一系列產(chǎn)品 1 。在繞線機的結(jié)構(gòu)形式上，根據(jù)所 繞制的線圈的鐵芯或骨架結(jié)構(gòu)形式的不同，又研制出有梭式的繞線機，以適應(yīng)環(huán) 形或其它封閉式鐵芯或骨 TOC o 1-5 h z 架的線圈的繞制需求2 。國外的繞線機的發(fā)展?fàn)顩r繞線機按自動化程度又可分為簡易型、 半自動型、全自動型。 電子控制方式有數(shù)控式微電腦單片機及 IBM 電腦控制。按安裝方式分類為桌面式和落地式機。 常用繞線機繞制的線多為漆包銅線（ 繞制電子、電器產(chǎn)品的電感線圈 ） ，紡織線（ 繞制紡織機用的紗綻、線團 ） ，還有繞制電熱器

4、具用的電熱線以及焊錫線，電線， 電纜等。繞線機的種類繁多，按其用途分類，可分為通用型和專用型；通用型- 由 1根或數(shù)根線適合安裝多種框架繞線的繞線機。常見的通用型漆包線繞線機有；裝有 1根園形繞軸的叫 單頭機 ，依此類堆有雙頭機 3 頭機 6頭機。繞線機是用來完成家用電器及工業(yè)電機線圈繞制的電工設(shè)備，在西德意大利，繞線、繞嵌設(shè)備已由電器自動控制發(fā)展到微機控制， 有些還具備關(guān)鍵部位的 狀態(tài)見識和故障診斷功能， 現(xiàn)在正向 3000r/min 以上的高速繞線發(fā)展3 。在亞洲， 日本某些公司在關(guān)鍵領(lǐng)域也在技術(shù)領(lǐng)先我國。主要研究內(nèi)容 本課題研究設(shè)計一種能實現(xiàn)配合注塑機出線的繞線機。該系統(tǒng)主要由電機 架、

5、電機、電器、卷繞成型、線圈架、等部分組成，完成對管筒的切斷與接入?？衫貌竭M電機變細(xì)分驅(qū)動排線機構(gòu)、 主軸電機調(diào)速驅(qū)動繞頭， 以單片機作為控 制微機開發(fā)的自動繞線機4 。繞線機通過組合傳動將塑料線條纏繞在卷筒上， 纏繞后的線不僅不滑落、不松動，而且在塑料線條脫離卷筒時阻力小， 容易脫 離卷筒，便于操作。 塑料線在纏繞線軸過程中有三種運動形式 : 一是線在卷筒上 的圓周運動 ; 二是線在卷筒上的往復(fù)擺動 ; 三是線在卷筒上每繞一周，向前平移 一個線寬度。 通過這三種運動的相互配合， 線就一層壓著一層， 使得最終纏繞 后的塑料線不易滑落和松動。 使用線時， 線則是一層一層脫離卷筒， 達(dá)到了減 小阻

6、力的目的。 本文設(shè)計的主軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)采用三相異步電動機作為驅(qū)動源， 電機 帶動主軸轉(zhuǎn)動有通過同步帶帶動 （軟聯(lián)接方式）和通過聯(lián)軸器與軸直聯(lián) （直聯(lián)式） 兩種方式。本設(shè)計采用聯(lián)軸器與軸直聯(lián)連結(jié)方式， 即硬聯(lián)接方式。 排線機構(gòu)和繞 線機構(gòu)與其他的繞線機大同小異， 但是繞線機的自動剪切和接入采用了剪壓線機構(gòu)。絲杠步進電機排線機構(gòu)i.i繞線機工作原理圖繞線機構(gòu)：該設(shè)備用1臺功率1.8kW、轉(zhuǎn)速3000r/min的電動機帶動，通過轉(zhuǎn)軸使 齒輪與線軸模型相連，工作時卷筒套在模型上并用螺絲加以緊固，使得卷筒與轉(zhuǎn)軸 同心。通過二級減速器來降低轉(zhuǎn)速，使工作軸的轉(zhuǎn)速符合繞線要求，在繞線過程中，可同時進行3根軸工作，

7、也就是三根軸上同時繞線，當(dāng)線圈繞滿后，通過另一電機來控制圓盤旋轉(zhuǎn)180度，使另外一邊空閑的三根主軸投入工作，而工人們可以在此期間，將繞滿的線圈取下，重新?lián)Q上的空線圈，整個過程電機無需停機，可以大大提高工作效率。排線機構(gòu)：步進電機直接連接聯(lián)軸器，通過聯(lián)軸器再連接一滾珠絲杠使螺母沿 軸 向移動，帶動導(dǎo)絲杠運動，實現(xiàn)排線要求。螺母的一側(cè)通過連接片連接一導(dǎo)向板，導(dǎo)向板與導(dǎo)向桿連接。線經(jīng)過滑動塊上的圓孔連接到卷筒上，電動機通過齒輪嚙合帶動 線軸做圓周運動；經(jīng)機械傳動，通過張力器來控制調(diào)節(jié)線條的張力。二研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：基本內(nèi)容：繞線機的多軸轉(zhuǎn)換，線在纏繞時的緊密性以及自動排線，自動纏繞，

8、 自動 裝卸。第一部分：線圈繞滿之后如何轉(zhuǎn)換工作軸第二部分：線圈如何自動接入線頭 第三部分：線圈自動纏繞。三、 研究步驟、方法及措施：（一）研究步驟：確定論文方向，選擇論題確定論文題目收集資料，分 析資料，得出自己的觀點撰寫開題報告撰寫文獻(xiàn)綜述撰寫論文。 （二）方法及措施：文獻(xiàn)法：搜集利用國內(nèi)外有關(guān)資料， 不斷完善本課題研究。 參考前人的研究文獻(xiàn) 對這個主題的研究。 同時也從他們的研究當(dāng)中吸取寶貴的經(jīng)驗， 綜合了解學(xué)者們 的研究動向，在此基礎(chǔ)上提出自己的見解。四、參考文獻(xiàn)高振華，梁榮海，姜宗林. 數(shù)控繞線機的開發(fā)與設(shè)計. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備.2006 第二期： 12-15楊正新，汪勁松 , 機電一體化系統(tǒng) .M 北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1996紀(jì)洪波 . 自動繞線機控制的研究. 煙臺大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)與工程版） .1995 第 1 期 51-57范鵬程 .繞線機拉緊裝置的改進. 中小型電機. 2000, 第二期 .