空心繞線(xiàn)機是用于繞制精密自粘空心線(xiàn)圈的專(zhuān)用設備,可以繞制各種VCM音圈、喇叭音圈、跑道形喇叭音圈、電動(dòng)機線(xiàn)圈、DVD激光頭線(xiàn)圈、感應線(xiàn)圈、扁平電動(dòng)機線(xiàn)圈、手機振動(dòng)電機線(xiàn)圈、非接觸式IC卡線(xiàn)圈、各種自粘異型線(xiàn)圈等�?招睦@線(xiàn)機采用可編程控制器作為控制核心,觸摸屏作為人機交換,伺服電機作為執行機構,實(shí)現轉軸與排線(xiàn)的精確控制,從而保證繞線(xiàn)的精度。龍?chǎng)坞娮覮X-DZ1300全自動(dòng)空心線(xiàn)圈機是全自動(dòng)無(wú)骨架系列的機型,可以繞制不同規格的空心線(xiàn)圈(見(jiàn)圖1),該設備性能可靠,效率高,自動(dòng)化程度高,24 h的連續運轉只需要最簡(jiǎn)單的保養,適應線(xiàn)圈的大批量生產(chǎn)。
1、主要技術(shù)特征
主軸數: 單軸
固定方式: 熱風(fēng)粘接
適用線(xiàn)徑: 0.02mm-0.2mm(大于0.2mm要另議)
驅動(dòng)方式: 三軸同步插補伺服控制
繞線(xiàn)精度: 0.002mm
繞線(xiàn)外徑: 20mm(大于20mm要另議)
排線(xiàn)馬達: 100W伺服馬達(Y軸)
排線(xiàn)寬度: 10mm(大于10mm要另議)
排寬馬達: 200W伺服馬達(X軸)
主軸馬達: 400W伺服馬達(U軸)
停止精度: 0.02度
引出線(xiàn)長(cháng)度: 一般35-50mm(可調)
工作轉向: 順時(shí)針/逆時(shí)針
張力器 : 磁性張力器
操作系統 : 觸摸屏操作
線(xiàn)切斷 : 切線(xiàn)和夾線(xiàn)同步方式
出線(xiàn)角度 : 任意可調(結合治具)
電源電壓: AC 220V/50HZ
氣壓: 4-6kgf/cm2
機體尺寸: 880mm(W)*500mm(L)*1380mm(H)
2、全自動(dòng)繞線(xiàn)機的工作原理
全自動(dòng)繞線(xiàn)機由機械結構部分、電氣控制部分、氣路部分等組成。其中機械部分由繞線(xiàn)機構、排線(xiàn)機構、剪線(xiàn)機構、線(xiàn)圈模具、脫模機構、加熱機構、張力機構、機架等組成。
該全自動(dòng)繞線(xiàn)機工作原理是:漆包線(xiàn)從原料桶出來(lái),經(jīng)過(guò)張力機構后,線(xiàn)保持恒定的張力,然后通過(guò)排線(xiàn)機構的導線(xiàn)輪,再到減壓線(xiàn)機構的壓線(xiàn)柱下。繞線(xiàn)機構和排線(xiàn)機構協(xié)同動(dòng)作,即繞線(xiàn)機構每旋轉1周,排線(xiàn)機構帶動(dòng)漆包線(xiàn)移動(dòng)1個(gè)線(xiàn)徑的距離,從而實(shí)現整齊精密排線(xiàn)。同時(shí)加熱機構對漆包線(xiàn)和磨具進(jìn)行加熱,使漆包線(xiàn)一繞到磨具上,就能粘結在一起。當繞完一個(gè)線(xiàn)圈時(shí),減壓線(xiàn)機構把漆包線(xiàn)剪斷的同時(shí)另一端又被壓倒,然后把線(xiàn)圈卸載。周而復始,實(shí)現全自動(dòng)排線(xiàn)。主體機構見(jiàn)圖2 。
(1) 繞線(xiàn)機結構
該機構由電機、同步帶輪、同步帶、中間軸、模具左部件、模具右部件等組成,如圖3所示。成功繞制空心線(xiàn)圈,必須保證模具左右部件回轉中心同心,并目_模具左右部件同步等速轉動(dòng)。工作原理:電機通過(guò)同步帶輪同時(shí)帶動(dòng)同步帶1和同步帶2,同步帶2又通過(guò)中間軸把動(dòng)力傳遞到右端的同步帶3,然后再帶動(dòng)模具右部件轉動(dòng)。由于該機構使用的同步帶輪直徑相同,最終模具左右部件實(shí)現同步等速轉動(dòng)。
注意事項,模具右部件不同心,就會(huì )導致在繞線(xiàn)過(guò)程中模具右部件相互錯動(dòng)而發(fā)生摩擦,降低模具精度和縮短模具壽命,更嚴重的是擦傷線(xiàn)圈,降低線(xiàn)圈合格率和使用壽命。所以,在設計圖紙中,嚴格控制加工及裝配精度,保證模具左右部件回轉中心同心。該機構由伺服電機、精密絲杠、精密導軌組成。
該機構設有由伺服電機驅動(dòng)的滾珠絲桿傳動(dòng)機構,其中絲桿與交流伺服電機的輸出軸固定連接;活動(dòng)排線(xiàn)架與絲桿螺母固定連接;精密排線(xiàn)的要求:當導線(xiàn)繞過(guò)一圈時(shí),導線(xiàn)架必須移動(dòng)一個(gè)線(xiàn)徑的距離,本傳動(dòng)采用高精度滾珠絲桿,保證了傳動(dòng)的精確性,減小了換向時(shí)的空程,進(jìn)而保證了兩端的排線(xiàn)精度。
(2) 排線(xiàn)機構
該機構由伺服電機、聯(lián)軸器、精密絲杠、精密導軌、氣缸、導向軸、導線(xiàn)輪和排線(xiàn)架組成,見(jiàn)圖4 該機構設有由伺服電機驅動(dòng)的滾珠絲杠副傳動(dòng)機構,其中絲杠與伺服電機的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器連接;活動(dòng)排線(xiàn)架與絲杠螺母固定連接;導軌對絲杠帶動(dòng)的部件精密導向。排線(xiàn)開(kāi)始前,氣缸帶動(dòng)整個(gè)絲杠導軌和排線(xiàn)架部件沿導向軸滑動(dòng)至排線(xiàn)初始位置,完成后排線(xiàn),由氣缸帶動(dòng)回到原位。
精密排線(xiàn)原理,通過(guò)PLC編程,并在人機界面輸入漆包線(xiàn)線(xiàn)徑參數。實(shí)現繞線(xiàn)模具每轉動(dòng)1周,伺服電機通過(guò)絲杠導軌帶動(dòng)導線(xiàn)和漆包線(xiàn)移動(dòng)一個(gè)線(xiàn)徑的距離;排滿(mǎn)一層后,繞線(xiàn)模具每旋轉1周,排線(xiàn)架和漆包線(xiàn)就返回一個(gè)線(xiàn)徑的距離,從而實(shí)現第2層精密排線(xiàn)。如此循環(huán),也能實(shí)現多層排線(xiàn)。本傳動(dòng)采用高精度滾珠絲桿,保證了傳動(dòng)的精確性,減小了換向時(shí)的空程,進(jìn)而保證了兩端的排線(xiàn)精度。
(3) 剪線(xiàn)機構
該機構由一對剪線(xiàn)模具、帶彈簧導向銷(xiāo)、切刀等零件組成�?梢酝瓿勺詣�(dòng)壓線(xiàn)及自動(dòng)剪線(xiàn)功能。
(4) 線(xiàn)圈模具
由3個(gè)零件組成,更換不同的線(xiàn)圈模具可繞制不同型號的線(xiàn)圈。根據線(xiàn)圈外形以及線(xiàn)圈的電阻要求,設計出符合要求的音圈圖紙,然后根據音圈圖紙,設計模具圖紙,一是根據音圈進(jìn)出線(xiàn)的要求及方式設計進(jìn)線(xiàn)模,另外兩個(gè)是根據音圈外形規格設計的芯軸及脫模模具。針對不同的音圈型號,這3件模具要隨時(shí)更換。要求模具的安裝尺寸與設備的安裝部件具有互換性,按圖紙加工好即可以方便更換。
(5) 脫模機構
該機構使用氣缸帶動(dòng)導向裝置動(dòng)作,使模具芯軸進(jìn)退,實(shí)現線(xiàn)圈從模具芯軸中脫離。另外有另一氣缸可將脫模液涂于右?jiàn)A板上,可使音圈容易脫離。
(6) 加熱機構
繞制空心線(xiàn)圈所使用的線(xiàn)是自粘性漆包線(xiàn),目前國外國內都有生產(chǎn),其主要性能是經(jīng)過(guò)熱風(fēng)烘烤后可以相互粘結在一起,我所采用熱風(fēng)加熱器可以通過(guò)溫控表控制溫度,具有可靠穩定的工藝溫度,而且有調速閥控制熱風(fēng)量的大小,可提供線(xiàn)圈在繞制過(guò)程中具有可靠的工藝溫度。
設備在使用前就應該先加熱一段時(shí)間,給模具提供好足夠溫度,這樣繞制的線(xiàn)圈不會(huì )散圈。
(7) 張力機構
(1)張力控制使用電機張力器與以往的傳統張力器不同,電機張力器穩定性強、移動(dòng)時(shí)張力穩定,可提高良品率。其他公司使用傳統機械式張力器,張力追隨性差、張力不穩定。在開(kāi)始繞線(xiàn)提速和繞線(xiàn)結束減速時(shí)一般張力器的張力不穩定、會(huì )直接影響繞線(xiàn)效果(比如斷線(xiàn)率會(huì )比使用馬達張力器高)。
(2)采用電機張力器,可調整絲線(xiàn)的張力,保證排線(xiàn)整齊,無(wú)壓疊、無(wú)松散。
(8) 機架
機架采用角鋼焊接,外表面采用優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼板,表面噴塑,美觀(guān)大方。
(9) 關(guān)鍵技術(shù)
S軸與X軸的同步控制;兩側繞制軸的同心及同步旋轉技術(shù);繞制模具的結構設計等,其關(guān)鍵技術(shù)具體解決方法參看部件結構及原理。
本機的主要執行器件均由日本原裝進(jìn)口,可靠性高,穩定性好,拆裝方便。機械電氣設計相對獨立,如果在工作中出現問(wèn)題可分別進(jìn)行維修。機械結構中零件具有可互換性,各零件可分別拆裝維修;電氣設計中各模塊也可分別拆裝互換。
通過(guò)CNC控制的2個(gè)軸和1個(gè)汽缸來(lái)完成繞線(xiàn)。
(1) x軸一控制排線(xiàn);
(2) s軸一繞線(xiàn)旋轉;
(3) 卷幅通過(guò)調整汽缸的行程用螺絲固定。