立式高速自動繞線機設(shè)計【含CAD圖紙+文檔】,含CAD圖紙+文檔,立式,高速,自動,繞線機,設(shè)計,cad,圖紙,文檔 本科畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 論 文 題 目 立 式高速 自動 繞線 機 學 院 業(yè) 班 級 學 生 姓 名 指導教 師 職 1 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告要求 開題報告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié) 又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 設(shè)計 的有效保證 為了使這項工作規(guī)范化和制度化 特制定本要求 一 選 題 依 據(jù) 1 論文 設(shè)計 題目及研究領(lǐng)域 2 論文 設(shè)計 工作的理論意義和應(yīng)用價值 3 目 前 研 究 的 概 況 和 發(fā) 展 趨 勢 二 論 文 設(shè) 計 研 究 的 內(nèi) 容 1 重 點解決的問題 2 擬開展研究的幾個主要方面 論文寫作大綱或設(shè)計思路 3 本論文 設(shè) 計 預(yù) 期 取 得 的 成 果 三 論 文 設(shè) 計 工 作 安 排 1 擬采用的主要研究方法 技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù) 2 論文 設(shè)計 進 度 計 劃 四 文獻查閱及文獻綜述 學 生 應(yīng) 根 據(jù) 所 在 學 院 及 指 導 教 師 的 要 求 閱 讀 一 定 量 的 文 獻 資 料 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 通 過 分 析 研 究 綜 合 形 成 文 獻 綜 述 必 要 時 應(yīng) 在 調(diào) 研 實 驗 或 實 習 的 基 礎(chǔ) 上 遞 交 相 關(guān) 的 報 告 綜 述 或 報 告 作 為 開 題 報 告 的 一 部 分 附 在 后 面 要 求 思 路 清 晰 文 理 通 順 較全面 地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ) 五 其他要求 1 開題報告應(yīng)在畢業(yè)論文 設(shè) 計 工作開始后的前四周內(nèi)完成 2 開題報告必須經(jīng)學院教學指導委員會審查通過 3 開 題 報 告 不 合 格 或 沒 有 做 開 題 報 告 的 學 生 須 重 做 或 補 做 合 格 后 方 能 繼 續(xù) 論 文 設(shè)計 工作 否則不允許參加答辯 4 開題報告通過后 原則上不允許更換論文題目或指導教師 5 開 題 報 告 的 內(nèi) 容 要 求 打 印 并 裝 訂 成 冊 部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張 上 但封面需按統(tǒng)一格式打印 2 一 選題依據(jù) 1 研究領(lǐng)域 工程實踐 2 論文 設(shè)計 工作的理論意義和應(yīng)用價值 1 當今 高速加工制造技術(shù)已經(jīng)是世界制造業(yè)的主流技術(shù) 世界范圍內(nèi)的機械 設(shè) 備 日 益 向 高 速 高 效 高 精 度 和 自 動 化 方 向 發(fā) 展 機 電 設(shè) 備 研 發(fā) 階 段 已 經(jīng) 運 用 了 現(xiàn) 代 輔 助 設(shè) 計 與 分 析 方 法 特 別 是 有 限 元 方 法 大 量 運 用 在 機 電 設(shè) 備 研 發(fā) 中 有 限 元 方 法 是 一 種 求 解 復(fù) 雜 對 象 的 方 法 基 本 思 路 來 源 于 化 弧 為 直 化 整 為 零 的 思 想 有 限 元 法 應(yīng) 用 離 散 的 思 想 將 一 個 連 續(xù) 2 解域離散為一組優(yōu)先個 且按一定方式相互聯(lián)系在一起的單元組合體 由于 求 解 域 的 區(qū) 域 與 區(qū) 域 的 連 接 方 式 不 同 因 此 可 以 模 擬 幾 何 形 狀 復(fù) 雜 的 求 解 域 然 后 利 用每 一單元內(nèi)假設(shè)近似函數(shù) 分片表示求解域上的未知場函數(shù) 3 當今有限元技術(shù)已經(jīng)從航空航天 大型土木工程 大型風電設(shè)備 高速列車 及 國 防 等 領(lǐng) 域 推 廣 到 汽 車 生 活 消 費 品 能 源 工 業(yè) 設(shè) 備 工 程 機 械 材 料 化 學 工 藝 等 過 程 及 高 科 技 等 領(lǐng) 域 如 唐 進 元 等 應(yīng) 用 了 有 限 元 分 析 了 加 載 條 件 下 齒 輪 嚙 合 的 傳 動 性 能 參 數(shù) 應(yīng) 力 變 化 等 規(guī) 律 通 過 與 赫 茲 接 觸 應(yīng) 力 解 析 公 式 計 算 結(jié) 果 對 比 理 論 與 有 限 元 分 析 結(jié) 果 一 直 驗 證 了 有 限 元 仿 真 值 的 正 確 性 4 同 樣 有 限 元 技 術(shù) 也 有 很 多 應(yīng) 用 分 析 機 床 主 軸 如 Reddy VR 簡 歷 了 車 床 主 軸 有 限 元 建 模 將 加 工 最 大 宮 頸 癌 年 和 最 小 變 形 作 為 準 則 并 將 軸 承 間 隙 軸 承 剛 度 工 件直徑等作為參數(shù) 諸如此類的研究成果還有很多 不一一列舉 3 目前研究的概況和發(fā)展趨勢 我 國 繞 線 機 產(chǎn) 業(yè) 從 改 革 開 放 的 初 期 開 始 起 步 從 原 始 的 機 械 齒 輪 手 搖 式 到 全 自 動 的 繞 線 機 其 中 經(jīng) 歷 的 多 次 的 技 術(shù) 革 新 從 市 場 調(diào) 研 來 看 現(xiàn) 代 電 氣 技 術(shù) 的 提 高 促 進 了 對 高 質(zhì) 量 線 圈 的 要 求 于 是 半 自 動 的 繞 線 機 正 在 向 全 自 動 高 效 的 方 向 發(fā) 展 目 前 國 能 的 廠 家 正 在 集 中 精 力 開 發(fā) 精 密 排 線 閉 環(huán) 控 制 張 力 控 制 多 功 能 等 技 術(shù) 正 在 與 國 外 的 現(xiàn) 金 技 術(shù) 拉 近 距 離 2010 年 隨 著 經(jīng) 濟 的 回 暖 繞 線 機 的 市 場 需 求 量 大 幅 度 增 加 許 多 企 業(yè) 也 在 趕 制 設(shè) 備 其 中 箔 繞 機 的 增 長 幅 度 最 為 明 顯 其 中 是 多 頭 繞 線 機 可 以 滿 足 搞 生 產(chǎn) 要 求 的 機 型 自 動 繞 線 機 的 增 長 大 大 提 高 了 生 產(chǎn) 效 率 減 少 了 勞 動 工 人 的 勞 動 量 近 年 來 繞 線 機 的 發(fā) 展 水 平 已 經(jīng) 達 到 了 一 個 新 的 高 度 形 成 了 全 自 動 多 功 能 高 效 自 動 化 的 生 產(chǎn) 能 力 從 線 圈 的 生 產(chǎn) 的 上 線 饋 線 端 頭 繞 制 到 線 圈 繞 制 和 下 線 都 實 現(xiàn) 了 過 程 的 自 動 化 從 控 制 形 式 上 看 單 一 的 開 環(huán) 控 制 發(fā) 展 到 使 用 直 流 伺 服 電 機 和 交 流 伺 服 電 機 到 多 軸 同 時 繞 制 多 個 線 圈 的 一 系 列 產(chǎn) 品 中 國 繞 線 機 在 控 制 方 面 還 在 沿 用 繼 電 器 控 制 生產(chǎn)出來的產(chǎn) 品質(zhì)量很差 生產(chǎn)效率也很低 是手工與機械的結(jié)合 近幾年來 中 過 的 科 研 人 員 利 用 電 腦 和 單 片 機 對 這 類 設(shè) 備 進 行 了 改 造 但 是 仍 然 不 盡 如 人 意 自 動 化 程 度 仍 然 不 高 操 作 也 不 方 便 高 精 度 的 控 制 問 題 因 采 用 了 PLC 控制和變頻技 3 術(shù)已經(jīng)得已解決 即 使 國 內(nèi) 技 術(shù) 正 在 高 速 發(fā) 展 但 成 產(chǎn) 出 來 的 繞 線 機 種 種 缺 點 還 是 存 在 制 造 出 來 的 繞 線 機 應(yīng) 用 的 局 限 性 很 大 目 前 只 能 用 于 繞 制 較 大 的 線 圈 比 如 變 壓 器 的 線 圈 對 于 繞 制 小 型 的 線 圈 還 是 有 較 大 的 困 難 雖 然 我 過 繞 線 機 的 生 產(chǎn) 商 有 近 百 家 但 是 有 一 半 沒 有 生 產(chǎn) 能 力 技 術(shù) 還 不 成 熟 借 鑒 與 抄 襲 的 現(xiàn) 象 還 是 屢 見 不 鮮 造 成 市 場 上 生 產(chǎn) 出 來 的 繞 線 機 型 號 單 一 功 能 不 全 繞 制 完 成 的 線 圈 質(zhì) 量 很 差 而 且 繞 制 的 效 率 也 是 不 如 人 意 無 論 在 外 觀 還 是 性 能 方 面 都 沒 有 亮 點 可 言 還 有 一 個 致 命 的 缺 點 就 是 柔 性 差 不 能 根 據(jù) 需 要 對 繞 線 機 進 行 簡 單 的 改 造 以 適 應(yīng) 不 同 的 需 求 國 內(nèi) 的 立 式 繞 線 機 力 矩 大 架 線 機 構(gòu) 與 加 緊 裝 置 會 產(chǎn) 生 很 大 的 拉 緊 力 所 以 繞 制 出 來 的 線 圈 直 徑 一 般 都 會 滿 足 要 求 不 會 超 差 這 對 精 密 的 線 圈 來 說 至 關(guān) 重 要 缺 點 是 構(gòu) 型 復(fù) 雜 精 密 度 要 求 高 不 好 制 造 升 降 機 構(gòu) 的 三 套 傳 動 系 統(tǒng) 運 動 必 須 同 步 否 則 會 產(chǎn) 生 相 當 大 的 噪 音 嚴 重 時 不 能 夠 運 動 深 圳 市 拓 維 精 新 精 密 機 械 廠 生 產(chǎn) 的 TWX 08 750 八 軸 數(shù) 控 繞 線 機 采 用 了 CNC 四 軸 伺 服 電 機 驅(qū) 動 能 用 于 多 種 骨 架 線 圈 繞 線 但 控 制 器 采 用 的 是 日 本 YASKAWA 公 司 的 MP2000 系列控制器 無自主知識產(chǎn) 權(quán) 且 設(shè) 備 故 障 率 很 高 廈 門 精 合 電 氣 自 動 化 有 限 公 司 生 產(chǎn) 的 多 軸 繞 線 機 包 括 主 軸 機 構(gòu) 排 線 機 構(gòu) 和 夾 斷 線 機 構(gòu) 但 其 關(guān) 鍵 部 件 多 采 用 進 口 部 件 所 以 控 制 器 亦 為 國 外 直 接 進 口 控 制 器 不 具 有 核 心 技 術(shù) 的 自 助 知 識 產(chǎn) 權(quán) 國內(nèi)繞線機與國外同等擦汗尿頻還存在差距 主要是對繞線機關(guān)鍵技術(shù)研究不 足 不透徹 自主研發(fā)繞線機要達到國際水平或領(lǐng)先國際水平 必須要加強對其關(guān)鍵 技術(shù) 的研究 而 國 外 在 繞 線 機 這 一 方 面 的 發(fā) 展 水 平 遠 遠 超 過 了 中 國 比 如 德 國 意 大 利 日 本 等 國 外 繞 線 機 的 控 制 系 統(tǒng) 已 經(jīng) 由 繞 線 機 自 身 的 控 制 發(fā) 展 到 微 機 控 制 在 關(guān) 鍵 的 部 位 還 可 以 實 現(xiàn) 狀 態(tài) 的 自 動 監(jiān) 控 和 故 障 的 診 斷 正 在 向 3000r min 的高速繞制方向發(fā)展 從 大 型 的 電 力 變 壓 器 牽 引 電 機 繞 組 到 充 電 的 微 型 線 圈 以 及 各 類 電 子 設(shè) 備 已 經(jīng) 實 現(xiàn) 了 閉 環(huán) 控 制 整 個 繞 線 機 設(shè) 備 已 經(jīng) 基 本 實 現(xiàn) 自 動 化 智 能 化 網(wǎng) 絡(luò) 化 而 中 國 還 在 沿 用 落 后 的 繼 電 器 控 制 在 精 度 方 面 有 著 很 大 的 欠 缺 自 動 化 程 度 仍 然 沒 有 國 外 的 高 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 和 制 造 領(lǐng) 域 的 需 要 繞 線 機 的 制 造 正 在 處 于 飛 速 發(fā) 展 過 程 中 而 將 來 的 繞 線 機 必 將 發(fā) 展 到 流 水 線 的 水 平 從 制 造 線 圈 到 線 圈 質(zhì) 量 的 考 察 故 障 的 反 饋 與 修 復(fù) 都 將 由 繞 線 機 自 身 來 完 成 把 工 人 的 雙 手 從 無 盡 的 勞 動 中 解 放 出 來 既 降 低 了 勞 動 強 度 還 提 高 了 工 作 效 率 國 外 自 動 繞 線 機 發(fā) 展 較 早 繞 線 機 性 能 更 優(yōu) 功 能 更 全 面 德 國 和 意 大 利 生 產(chǎn) 的 自 動 繞 線 機 功 能 多 繞 線 加 工 可 靠 性 能 高 自 動 化 程 度 已 經(jīng) 基 本 實 現(xiàn) 繞 線 全 過 程 自 動 化 產(chǎn) 品 得 到 更 多 功 能 用 戶 的 青 睞 美 國 生 產(chǎn) 的 自 動 繞 線 機 人 機 交 互 平 臺 完 備 方 便 工 人 方 便 工 人 操 作 日 本 生 產(chǎn) 的 自 動 繞 線 機 設(shè) 備 體 積 小 巧 精 致 具 有 多 軸 高 自 動 化 特 點 其 設(shè) 備 柔 性 好 各 機 型 標 準 化 一 遇 拆 裝 更 換 與 維 修 瑞 士 的 米 特 已 經(jīng) 研 制 出 主 軸 轉(zhuǎn) 速 高 達 24000rpm 的 高 速 繞 線 機 日 本 田 中 精 密 生 產(chǎn) 的 MSC 全 自 動 多 軸 4 繞 線 機 到 達 主 軸 10000rpm 主 軸 最 高 轉(zhuǎn) 速 可 達 16000rpm 日本日特機械工程株式會 社 生 產(chǎn) 的 NOL 線嘴式內(nèi)轉(zhuǎn)子繞線機 可對用于小型馬達的外轉(zhuǎn)子 內(nèi)轉(zhuǎn)子繞線 采 用 自 動 流 水 線 式 安 裝 傳 動 單 元 用 戶 可 自 由 編 排 自 己 的 流 水 線 美 國 生 產(chǎn) 的 GS 6 繞 線 機 繞 線 軸 最 高 轉(zhuǎn) 速 達 12000rpm 具有繞線加工小靜電機外轉(zhuǎn)子的特點 意大利 Marsilli 在粗線徑繞線機的研制方面 具有自己獨特的技術(shù)優(yōu)勢 日本的繞線機先進 程 度 很 高 在 繞 線 機 的 很 多 方 面 相 比 中 國 都 具 有 創(chuàng) 新 行 也 算 是 技 術(shù) 優(yōu) 勢 日 產(chǎn) 繞 線 機 人 機 界 面 友 好 獨 創(chuàng) 了 簡 單 的 中 文 編 程 操 作 系 統(tǒng) 也 可 以 選 擇 英 文 操 作 系 統(tǒng) 自 帶 了 128k 的 快 速 閃 存 可 擴 展 USB 移 動 存 儲 既 第 一 次 使 用 后 接 下 來 的 使 用 可 以 直 接 調(diào) 出 相 應(yīng) 的 程 序 既 簡 單 又 快 速 作 業(yè) 效 率 很 高 日 本 產(chǎn) 繞 線 機 排 線 上 下 料 纏 腳 和 絞 線 動 作 都 是 全 自 動 用 微 機 控 制 不 需 要 人 來 操 作 定 位 精 度 高 性 能 高 工 作 更為穩(wěn)定 使用了 3GT 同 步 帶 的 使 用 全 面 地 大 幅 度 地 降 低 了 噪 音 減 小 了 溫 度 升 高 而 且 極 大 地 提 高 了 轉(zhuǎn) 速 效 率 也 相 應(yīng) 提 高 繞 線 機 上 還 增 加 了 熱 量 排 放 系 統(tǒng) 溫 度 可 維持在 4 0 設(shè) 備 因 摩 擦 和 工 作 時 間 過 長 產(chǎn) 生 的 熱 量 都 被 降 低 減 小 了 發(fā) 生 故 障 的 幾 率 卸 料 系 統(tǒng) 裝 在 上 料 系 統(tǒng) 上 邊 對 于 木 質(zhì) 骨 架 卸 料 更 加 平 穩(wěn) 不 會 破 壞 骨 架 而 外 國 產(chǎn) 品 卸 料 力 很 大 電 木 骨 架 易 被 卸 料 裝 置 推 破 無 法 實 現(xiàn) 全 自 動 日 本 的 繞 線 機 采 用 新 型 工 作 系 統(tǒng) 顯 著 提 高 了 繞 線 速 度 縮 短 繞 線 周 期 減 少 人 員 配 置 縮 短 作 業(yè) 時 間 提 高 生 產(chǎn) 效 率 5 二 論文 設(shè)計 研究的內(nèi)容 1 重 點解決的問題 立式高速自動繞線機整體設(shè)計 2 擬開展研究的幾個主要方面 論文寫作大綱或設(shè)計思路 1 對 立 式 高 速 自 動 繞 線 機 進 行 相 關(guān) 資 料 的 查 詢 并 挑 選 出 13 篇參考論文 其中 中 文 文 獻 10 篇 英 文 文 獻 3 篇 2 清楚立式高速自動繞線機的系統(tǒng)圖 了解各元件名稱與系統(tǒng)的工作原理 3 繪制出零件圖 繞線機裝配圖 左夾具裝配圖 4 學習繞線機系統(tǒng)設(shè)計方法 應(yīng)用其方法選用液壓系統(tǒng)中的各原件 5 對繞線機各個原件參數(shù)進行校核 驗證是否符合工作要求 6 編寫設(shè)計說明書 7 檢查修改與完善所有設(shè)計內(nèi)容 復(fù)習所有設(shè)計內(nèi)容 進行答辯 3 本 論文 設(shè) 計 預(yù)期取得的成果 1 確定出繞線機的設(shè)計方案 2 繪制出零件圖 3 繪制出裝配圖 4 編寫設(shè)計說明書一份 6 三 論文 設(shè)計 工作安排 1 擬采用的主要研究方法 技術(shù)路線或設(shè)計參數(shù) 1 調(diào)研法 對繞線機的研究背景 技術(shù)水平 發(fā)展狀況進行市場調(diào)研 2 設(shè) 計 參 數(shù) 根 據(jù) 繞 線 機 的 性 能 要 求 設(shè) 計 繞 線 機 系 統(tǒng) 中 各 個 原 件 的 尺 寸 與 參 數(shù) 選擇合適的元件 3 文 獻 法 查 閱 參 考 相 關(guān) 文 獻 進 行 設(shè) 計 2 論文 設(shè)計 進度計劃 第 1 周 完成立式高速自動繞線機調(diào)研 第 2 周 完成立式高速自動繞線機資料查閱與翻譯工作 第 3 周 完成立式高速自動繞線機文獻綜述工作 第 4 周 完成立式高速自動繞線機開題報告撰寫工作 第 5 周 提出幾個設(shè)計方案 第 6 周 分析比較各個方案 第 7 周 確定總體設(shè)計方案 繪制總圖 第 8 周 主動系統(tǒng)設(shè)計 第 9 周 選擇動力系統(tǒng) 第 10 周 進給系統(tǒng)設(shè)計 第 11 周 啟動 夾緊機構(gòu)設(shè)計 第 12 周 進行相關(guān)的設(shè)計與計算 第 13 周 控制系統(tǒng)設(shè)計 第 14 周 撰寫設(shè)計說明書 第 15 周 繪制零件圖 第 16 周 修改 補充 整理圖紙與論文 準備答辯 四 需要閱讀的參考文獻 1 趙 曉 東 董 哲 王 敏 全自動繞線機的研制 J 電 子 工 業(yè) 專 用 設(shè) 備 2010 39 11 41 45 2 王學智 王臧 龔東軍 電 壓 互 感 器 繞 線 機 PLC 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計 J 武漢輕工大學學 報 2016 35 1 56 60 3 趙鋼 羅銀賓 全 自 動 繞 線 機 專 利 2014 4 金晶 節(jié)能燈鎮(zhèn)流器線圈全自動繞線機的研發(fā) 浙 江 理 工 大 學 2012 5 王超 一種能自動調(diào)速的繞線機設(shè)計 J 機 械 工 程 與 自 動 化 2016 6 6 張晶晶 立式繞線機的研究與設(shè)計 J 電 氣 制 造 2011 6 58 59 7 熊勁松 自適應(yīng)式繞線機的設(shè)計與實現(xiàn) J 機 械 研 究 與 應(yīng) 用 2010 3 133 134 8 伍曉亮 田懷文 江曉亮 徐志彪 精密電阻繞線機送絲機構(gòu)的設(shè)計與改進 J 現(xiàn) 代 制造工程 2016 1 105 109 9 歐 陽 一 鵬 趙 汝 炫 電阻繞線機的設(shè)計與改進 J 硅 谷 2013 5 22 23 7 10 許 中 明 董 逢 周 利 明 一種新型數(shù)控立式繞線機的研制 J 順德職業(yè)技術(shù)學院學 報 2009 7 2 11 William D Brown Advanced Electronic Packaging with Emphasis ON multichip modules M 2006 12 JEDEC Solid State Technology Association JESD22 A104C S Temperature Cycling May 2005 附 文獻綜述 8 文獻綜述 1 研究的目的及意義 繞線機是繞制線圈行業(yè)中非常常見的一種加工設(shè)備 它 的 結(jié) 構(gòu) 系 統(tǒng) 組 成 功 能 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 加 工 零 件 的 工 藝 要 求 它的結(jié)構(gòu)與功能亟待改變來適應(yīng)這種高標準的要求 繞 線機已經(jīng)從傳統(tǒng)的機械式 半 自 動 式 逐漸發(fā)展成為全自動式 繞制高品質(zhì)的線圈已經(jīng) 不 再 費 時 費 力 無論效率還是質(zhì)量都有了質(zhì)的飛躍 漆 包 線 從 原 料 桶 出 來 經(jīng) 過 張 力 機 構(gòu) 仍 保 持 良 好 的 張 力 經(jīng) 過 排 線 機 構(gòu) 到 減 壓 機 構(gòu) 的壓線柱下 繞線機主軸每旋轉(zhuǎn)一周 排線機構(gòu)時線移動一個線徑的距離 實 現(xiàn) 緊 密 排 線 同時漆包線被加熱機構(gòu)加熱 當漆包線繞在磨具上就會緊緊的粘在一起 當 一 個 線 圈 被 繞 完 后 減壓機構(gòu)把漆包線剪斷的同時 另 一 端 也 被 壓 倒 卸 下 線 圈 如 此 循 環(huán) 繞線機這種自動化設(shè)備在機械 建筑等領(lǐng)域非常常見 在需要時對銅線進行纏繞和 布 置 全自動繞線機 數(shù)控繞線機 的組成包括控制系統(tǒng) 轉(zhuǎn)動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng) 人機界面 和傳 感器 在制造行業(yè)中繞線機的應(yīng)用特別廣泛 隨 著 我 國 電 力 工 業(yè) 的 大 力 投 入 變 壓 器 制 造 水 平 正 處 在 快 速 發(fā) 展 階 段 變 壓 器 的 品 種 越 來 越 多 結(jié) 構(gòu) 形 式 越 來 越 復(fù) 雜 質(zhì) 量 不 斷 提 高 性 能 指 標 也 在 不 斷 升 級 變 壓 器 的 發(fā) 展 趨 勢 是 耗 損 低 重 量 輕 可 靠 性 高 價 格 便 宜 這 些 性 能 指 標 高 低 都 集 中 體 現(xiàn) 在 變 壓 器 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計 和 制 造 環(huán) 節(jié) 上 因 此 一 旦 變 壓 器 設(shè) 計 完 成 后 制 造 過 程 就 尤 為 關(guān) 鍵 而 變 壓 器 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 和 性 能 是 靠 工 藝 設(shè) 備 來 保 證 的 所 以 變 壓 器 專 用 設(shè) 備 的 技 術(shù) 水 平 在 某 種 程 度 上 也 反 映 著 變 壓 器 的 制 造 水 平 因 此 大 力 推 動 變 壓 器 專 用 的 設(shè) 備 的 發(fā) 展 是 制 造 高 性 能 高 水 平 變 壓 器 的 有 力 保 證 作 為 變 壓 器 制 造 的 核 心 部 分 變 壓 器 線 圈 的 繞 制 質(zhì) 量 對 整 個 變 壓 器 性 能 極 為 關(guān) 鍵 而 線 圈 繞 制 的 技 術(shù) 水 平 很 大 程 度 上 依 賴 于 繞 線 機 的 技 術(shù) 水 平 因 此 國 外 的 變 壓 器 制 造 商 都 十 分 重 視 現(xiàn) 金 繞 線 機 技 術(shù) 的 開 發(fā) 和 應(yīng) 用 但 是 由 于 目 前 國 內(nèi) 大 多 數(shù) 變 壓 器 專 用 設(shè) 備 生 產(chǎn) 商 生 產(chǎn) 規(guī) 模 較 小 技 術(shù) 力 量 薄 弱 研 發(fā) 費 用 投 入 較 少 原 創(chuàng) 能 力 較 低 等 原 因 尚 無 法 生 產(chǎn) 出 符 合 技 術(shù) 要 求 的 高 質(zhì) 量 專 用 設(shè)備 更無法與國外生產(chǎn)企業(yè)形成強有力的競爭 為了進一步促進行業(yè)的技術(shù)進步 滿 足 國 內(nèi) 變 壓 器 生 產(chǎn) 企 業(yè) 的 需 求 本 課 題 借 鑒 國 外 的 先 進 經(jīng) 驗 同 時 結(jié) 合 我 過 國 情 進 行性能優(yōu) 良 價格低廉的全自動繞線基金的開發(fā)研制 常用電力變壓器繞線機的種類 1 自動排線繞線機 自動排線繞線機是繞制配電變壓器高壓線圈的專用設(shè)備 新型的繞線機主機轉(zhuǎn)速 由 300r m 提高到 500r m 進一步提高了生產(chǎn)效率 排線機構(gòu)由單頭增加到二至三頭 即一 次可同時繞三只線圈 同時采用多線并饒方式 增加徑向壓緊機構(gòu) 對每根放線 盤進行 張力的獨立控制 從而使線組排列整齊 電流密度分布均勻 匝間緊密均勻 同時配有 端絕緣開卷機構(gòu) 導線張緊機構(gòu) 計算機可預(yù)置多種參數(shù) 可使線圈繞制一 次完成 自 動化程度大大提高 減輕了工人的勞動強度 2 箔式線圈繞制機 箔式線圈繞制機是繞制低壓箔式線圈的關(guān)鍵設(shè)備 國內(nèi)已有廠家研制出新型數(shù) 字 式箔式線圈繞指機 該機采用直流電機產(chǎn)生的箔帶張力 其特點是張力調(diào)整方便 準 確 穩(wěn) 定 性 好 繞 制 全 過 程 張 力 保 持 不 變 從 而 能 夠 保 證 線 圈 的 繞 制 質(zhì) 量 控 制 系 統(tǒng) 會 自 動 計 算 開 卷 機 上 料 卷 直 徑 從 而 隨 時 調(diào) 整 電 機 輸 出 力 矩 確 保 整 個 繞 制 過 程 張 力 恒 定 對 保 證 線 圈 質(zhì) 量 起 關(guān) 鍵 作 用 調(diào) 偏 機 構(gòu) 采 用 光 電 模 擬 量 傳 感 器 非 接 觸 檢 測 箔 帶邊沿 通過 伺服電機動態(tài)糾偏 該系統(tǒng)精度高 反應(yīng)快 可靠性高 調(diào)偏精度高 9 3 立式繞線機 立 式 繞 線 機 進 一 步 向 大 型 化 發(fā) 展 原 有 的 立 式 繞 線 機 載 重 量 只 有 20t 現(xiàn)在已經(jīng)提 高 到 了 40t 線 圈 直 徑 最 大 使 用 到 3500mm 最 大 高 度 達 到 了 4000mm 使 用 了 氣 囊 板 式 張 緊 裝 置 而 且 數(shù) 字 顯 示 張 力 大 小 張 力 控 制 更 加 準 確 穩(wěn) 定 可 靠 為 了 提 高 所 繞 制 的 線 圈 的 尺 寸 精 度 控 制 立 式 繞 線 機 徑 向 跳 動 增 加 了 繞 線 軸 頭 固 定 裝 置 控 制 軸 向 跳 動 使 用 了 高 精 度 雙 排 軸 式 大 型 軸 承 因 此 通 過 使 用 線 圈 繞 制 專 用 設(shè) 備 使 繞 組 生 產(chǎn) 達 到 了 一 個 新 的 水 平 多 用 在 國 內(nèi) 超 高 壓 特 高 壓 變 壓 器 的 制 造 過 程 中 對 我 國 雙 百 萬 變 壓 器 成 功 研 制 起 到 設(shè) 備 的 保 障 作 用 立 式 繞 線 機 結(jié) 構(gòu) 如 圖 1 所 示 4 臥 式 繞 線 機 圖 1 立 式 繞線機結(jié)構(gòu) 帶有軸向 徑向壓緊式臥式繞線機在大型變壓器線圈生產(chǎn)中 得到了廣泛使用 隨著變壓器性能要求提高 一般中小型變壓器的生產(chǎn)也開始使用了壓緊式臥式繞線 機 為 了 更 加 準 確 地 控 制 押 緊 力 原 來 壓 緊 機 構(gòu) 是 使 用 力 矩 電 機 或 汽 缸 產(chǎn) 生 壓 力 進 行 壓 緊 現(xiàn) 在 已 通 過 伺 服 電 機 取 代 為 了 控 制 繞 制 圈 尺 寸 公 差 增 加 光 柵 尺 可 以 進 行 在 線 檢 測 線 圈 尺 寸 多 軸 式 放 線 車 上 的 各 種 線 盤 放 線 張 力 獨 立 控 制 根 據(jù) 繞 制 線 圈 的 長度 放線車隨動跟蹤 避免導線的扭曲變形產(chǎn)生新的應(yīng)力 降低繞組的渦流損耗 繞線機的基本組成 機 械 結(jié) 構(gòu) 部 分 電 氣 控 制 部 分 氣路部分等組成 機械部分由繞線機構(gòu) 排 線 機 構(gòu) 剪 線 機 構(gòu) 線 圈 模 具 脫 模 機 構(gòu) 張 力 機 構(gòu) 機架等組成 排 線 機 構(gòu) 排 線 機 構(gòu) 由 伺 服 電 機 聯(lián) 軸 器 精 密 絲 杠 精 密 導 軌 氣 缸 導 向 軸 和 排 線 架 組 成 排 線 裝 置 如 下 圖 2 所 示 張力機構(gòu) 與傳統(tǒng)不同 使用了電機張力器 穩(wěn)定性強 移動時仍然具有穩(wěn)定的張力 提高 了質(zhì)量 傳統(tǒng)的機械式張力器不穩(wěn)定 適應(yīng)性較弱 在開始和結(jié)束時的不穩(wěn)定張力 直接導 致了繞線效果的不理想 相比之下 電機張力器的使用時繞線整齊 無重疊 無松 散 剪線機構(gòu) 由剪線模具 帶彈簧導向銷 切刀等組成 可以自動完成壓線與剪線 線 圈 模 具 不同的線圈模具對應(yīng)著不同型號的線圈 根據(jù)線圈外形與功能 結(jié) 合 設(shè) 計 出 來 的 線 圈 圖 紙 設(shè) 計 模 具 圖 紙 此時有三種模具要被用到 進 線 模 芯 軸 脫 模 模 具 三 種模 具根據(jù)需要隨時更換 根 據(jù) 圖 紙 加 工 所以要求模具的安裝尺寸 與設(shè)備的安裝不見 具有 互換性 機架 機架用角鋼焊接 外部用優(yōu)質(zhì)碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼板 表面噴漆 既美觀又大方 10 2 繞 線 機 技 術(shù) 發(fā) 展 狀 況 圖 2 自 動 排 線 裝 置 繞 線 機 從 最 初 的 手 工 歷經(jīng)半個世紀發(fā)展到半自動 全 自 動 一臺繞線機的組成包括 控 制 系 統(tǒng) 傳 動 系 統(tǒng) 運 動 系 統(tǒng) 人 機 耦 合 和 傳 感 器 目 前 半 自 動 繞 線 機 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 已 經(jīng)出現(xiàn)百花爭艷的局面 突出表現(xiàn)在以下三個方面 1 高 產(chǎn) 能 多 功 能 需 求 高 這 一 現(xiàn) 象 的 產(chǎn) 生 是 因 為 人 工 成 本 的 攀 升 與 市 場 對 產(chǎn) 品 功 能 要 求 提 高 一 臺 繞 線 機 起 步 價 十 幾 萬 表 面 看 起 來 很 昂 貴 但是繞線機的使用不但使工作效率提了上來 也大大 減小 了人工繞制帶來的質(zhì)量上的問題 降 低 了 企 業(yè) 風 險 綜 合 考 慮 還是應(yīng)用繞線機能夠 給企 業(yè)帶來更高的利潤 2 模塊化的功能控制器使機器更加的人性化 模塊化的功能控制器使機器更加的人性化 根據(jù)繞線機功能要求的不同 可以隨意 配 置模塊化功能 控制器 相對于PLC 的強計算能力 方便的通訊 較低的成本 相對簡單和固 定的控制要求 模塊化的組合式控制器 的應(yīng)用就非常廣泛了 操作也較為簡單 只 要稍培 訓 就可以完成復(fù)雜的控制工作 3 專用機型的研發(fā)與定制 線 圈 的 種 類 各 式 各 樣 使用的材料也是各不相同 面對制造種類繁多的線圈 國 內(nèi) 的 許 多 廠 家 都 望 而 卻 步 但是近幾年隨著技術(shù)的提高 國內(nèi)的制造商的技術(shù)力量也在逐漸 增 大 在應(yīng)對花樣繁多的線圈的繞制中也是得心應(yīng)手 隨著加工能力的提升 繞線機定制 的周 期也在大大縮短 國 內(nèi) 的 這 種 技 術(shù) 目 前 正 在 起 步 當 中 繞 線 機 是 完 成 家 用 電 器 及 工 業(yè) 電 機 線 圈 繞 制 的 設(shè) 備 國 內(nèi) 的 這 種 技 術(shù) 目 前 正 在 起 步 當 中 生 產(chǎn) 出 來 的 產(chǎn) 品 局 限 性 很 大 主 要 用 來 繞 制 大 型 變 壓 器 線 圈 制 造 商 有 沈 陽 電 工 西 安 啟 源 等 目前還沒有繞制大容量并聯(lián)空心電 抗器 的立式繞線機 雖然我若繞線機的生產(chǎn)商近百家 但 是 有 一 半 多 沒 有 研 發(fā) 能 力 技 術(shù) 僅 僅 停 留 在 抄 襲 和 模 仿 的 狀 態(tài) 造 成 市 場 上 的 繞 線 機 種 類 單 一 功 能 不 全 無 論 是 外 觀 上 配 置 上 還 是 功 能 上 都 沒 有 絲 毫 亮 點 繞 線 機 的 核 心 是 控 制 系 統(tǒng) 生產(chǎn)商采用的都 是系統(tǒng)供 應(yīng)商供應(yīng)的系統(tǒng) 繞線機一旦制造完成就不能按著客戶的要求改動 柔 性 差 由 于 繞 線 機 制 造 商 和 系 統(tǒng) 供 應(yīng) 商 相 互 之 間 聯(lián) 系 不 是 很 大 系 統(tǒng) 供 應(yīng) 商 不 了 解 繞 線 機 的 11 各種功能 所以導致繞線機會出現(xiàn)很多用不到的功能 資源浪費 國內(nèi)生產(chǎn)變壓器的生產(chǎn)商 常用的繞線機主要部分包括主機繞線模 操作平臺 放線 架 控 制系統(tǒng)等 主機部分主要功能是 實現(xiàn)回轉(zhuǎn)與升降 主機的回轉(zhuǎn)運動經(jīng)減速器和齒輪副傳 到花盤 升降采用絲杠螺母機構(gòu)傳動 由于花盤半徑大 所以通常采用三個配套的 同步傳動 系統(tǒng) 這種立式告訴繞線機具有力矩大 并且架線機構(gòu)與加緊裝置會產(chǎn)生很大的拉緊力 所 以 繞 制 出 來 的 線 圈 的 直 徑 一 般 都 會 滿 足 要 求 不 會 超 差 這 對 精 密 的 線 圈 來 說 至 關(guān) 重 要 缺 點 是 構(gòu) 型 復(fù) 雜 精 密 度 要 求 高 不 好 制 造 升降機構(gòu)的三套傳動系統(tǒng)運動必須同步 否 則 會 產(chǎn) 生 相 當 大 的 噪 音 嚴重時不能夠運動國外的繞線機由自動控制發(fā)展到微機控 制 在 某 些 關(guān) 鍵 部 位 還 能 實 現(xiàn) 狀 態(tài) 監(jiān) 控 和 故 障 的 診 斷 正 在 向 3000r min 的 高 速 旋 轉(zhuǎn) 發(fā) 展 意 大 利 和 德 國 的 產(chǎn) 品 以 及 技 術(shù) 目 前 位 于 世 界 的 領(lǐng) 先 水 平 中 國 在 繞 線 機 的 控 制 方 面 還 在 沿 用 電 器 控 制 生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量很差 生產(chǎn)效率也很低 是手工與機械的 結(jié) 合 近 幾 年 來 科研人員利用電腦和單片機對這類設(shè)備進行了改裝 但 還 是 不 盡 如 人 意 自 動 化 程 度 仍 然 不 高 操 作 也 不 方 便 高 精 度 的 控 制 問 題 因 采 用 PLC 控制和變頻調(diào)速技 術(shù)已經(jīng)成功的 得以解決 從 近 年 來 國 內(nèi) 繞 線 機 和 引 進 的 繞 線 機 來 看 繞 線 機 正 在 往 全 自 動 多 功 能 高 效 高 效 自 動 化 通 過 單 片 機 控 制 電 腦 顯 示 傳 感 器 測 量 實 現(xiàn) 了 自 動 化 由之前的人工憑經(jīng)驗 草 垛到現(xiàn)在的閉環(huán)控制 從 結(jié) 構(gòu) 改 造 上 到現(xiàn)在的有梭式的繞線機 已經(jīng)滿足了市場的需 求 總 之 要 開 發(fā) 出 具 有 生 命 的 繞 線 機 就 要 開 發(fā) 出 啊 繞 線 機 的 大 部 分 功 能 可 以 繞 制 的 線 圈技術(shù)要求柔 國 外 的 繞 線 機 由 于 發(fā) 展 的 比 中 國 早 繞 線 機 性 能 更 優(yōu) 功 能 更 齊 全 德 國 和 意 大 利 的 繞 線 機 功 能 多 繞 線 加 工 可 靠 性 高 自 動 化 程 度 高 已 經(jīng) 基 本 實 現(xiàn) 繞 線 全 程 自 動 化 產(chǎn) 品 的 到 更 多 用 戶 的 青 睞 美 國 生 產(chǎn) 的 自 動 繞 線 機 人 機 交 互 平 臺 完 備 方 便 工 人 操作 日本生產(chǎn)的自動繞線機體積小小精致 具有多軸 高自動化特點 其柔性好 各 機 型 標 準 化 易 于 拆 裝 更 換 與 維 修 臺 灣 生 產(chǎn) 的 自 動 繞 線 設(shè) 備 以 其 相 對 簡 單 的 配 件 優(yōu)質(zhì)的 服務(wù)和排線均勻的特點 適合多元化生產(chǎn)線 繞線機未來的發(fā)展趨勢必將會以流水線的方式呈現(xiàn)在世人面前 從線圈的加工 測 試 到多種輔助類機械相結(jié)合完成成品 因為流水線的工作模式會大大降低工人的勞動 強度 生產(chǎn)效率也大大的提高 行業(yè)發(fā)展趨勢由原來銷售單一的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成集成生產(chǎn)方案的提供 關(guān)聯(lián)銷售從產(chǎn) 品 導向轉(zhuǎn)換向客戶導向 已經(jīng)是自動化及數(shù)控設(shè)備行業(yè)競爭推動下的必然趨勢 對于繞 相機 也是一樣 企業(yè)應(yīng)該把生產(chǎn)出來的產(chǎn)品作為解決方案的一部分 而不是作為單獨產(chǎn) 品的出 現(xiàn) 3 亟待解決的問題 國內(nèi)繞線設(shè)備總體相對落后 難以滿足新產(chǎn)品的工藝要求 主要表現(xiàn)存在以下幾個 方 面 1 卷線采用異步交流電機驅(qū)動 繞線機啟動 制動不平穩(wěn) 線圈繞制不緊 2 排線和張緊采用人力手工操作 排線不均勻 無法實現(xiàn)恒定張力 勞動強度 大 3 設(shè)備自動化程度低 計數(shù)器可靠性差 這些問題使國內(nèi)線圈的繞制出現(xiàn)種種問題 目前需要亟待解決 12 指 導 教 師 評 閱 意 見 對 選 題 情 況 研 究 內(nèi) 容 工 作 安 排 文 獻 綜 述 等 方 面 進 行 評 閱 審 核 意 教研室主任意見 見 簽字 年 月 日 簽字 年 月 日 學院教學指導委員會意見 簽字 年 月 日 公章