本文設(shè)計了一種CNC自動繞線裝置，專門用于機床隔離變壓器線圈自動繞線。本裝置的創(chuàng)新點在于：應(yīng)用普通的車床CNC系統(tǒng)作為自動繞線機的控制編程單元，糅合了伺服馬達(dá)和滾珠絲杠作排線機構(gòu)和繞線機構(gòu)。本機具有廣泛的市場需求和工業(yè)應(yīng)用前景。
    隔離變壓器繞線機主要應(yīng)用于變壓器線包初級和次級線圈的繞制工藝環(huán)節(jié)。目前行業(yè)上一般使用的繞線機90%以上都是普通繞線機，需要由人工來完成漆包線線頭壓緊和整齊排列漆包線這兩個動作。本文提出一種能自動壓緊線頭，自動排線和通過調(diào)用程序直接實現(xiàn)換產(chǎn)品生產(chǎn)的CNC自動繞線裝置。這種裝置利用普通的車床數(shù)控系統(tǒng)作編程和控制單元，用CNC編程語言來實現(xiàn)動作，不必記住各種繁瑣的參數(shù)設(shè)定，設(shè)備通用多款隔離變壓的生產(chǎn)，能有效提高繞線工序的效率減輕工人勞動強度和對熟練工的依賴程度。
    CNC自動繞線機的原理
CNC自動繞線裝置利用GSK96普通車床CNC系統(tǒng)作為編程和動作控制單元，通過調(diào)用預(yù)先編好的程序?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。由于繞線的線徑，速度，排線距離等參數(shù)已經(jīng)通過CNC程序編好，所以在自動繞線過程中，工人可以解放出來，干別的工序。自動繞線機的工作流程
    CNC自動繞線機的結(jié)構(gòu)
    自動繞線機主要由自動繞線單元，自動排線單元，自動壓線單元，CNC裝置電箱單元和機架單元這五個單元組成。
    2.1自動排線單元
    排線單元主要由：廣數(shù)80SJT伺服電機，滾珠絲桿，軸承，聯(lián)軸器，直線導(dǎo)軌，導(dǎo)線輪組合，導(dǎo)線輪支撐架，松下PML53傳感器等零部件組成。排線單元的工作原理是：利用電機的旋轉(zhuǎn)運動通過滾珠絲桿變成直線運動，完成隔離變壓器的準(zhǔn)確排線動作。本自動繞線機的MAX最大排線距離為190mm，排線精度達(dá)±0.02mm，通過導(dǎo)線輪組的調(diào)整，可令漆包線達(dá)到要求的張緊力，以滿足排線繞線之用?？蓮V泛用于0.8kV，1.2kv，3kv，4kv，10kv等多款隔離變壓器的生產(chǎn)，設(shè)備通用性強，排線質(zhì)量優(yōu)良。
    2.2自動壓緊單元
    壓緊單元主要由：氣缸，可調(diào)支撐架，傳感器和自動壓緊機構(gòu)等零部件組成。壓緊機構(gòu)的工作原理是：接收來自CNC系統(tǒng)的指令，氣缸啟動，自動壓緊漆包線線頭和固定工裝，之后壓緊機構(gòu)上的傳感器將壓緊信息反饋給CNC系統(tǒng)，在CNC系統(tǒng)確認(rèn)了到位后，設(shè)備壓緊動作完成并通過CNC系統(tǒng)顯示出準(zhǔn)備自動繞線排線的信號。
    2.3自動繞線單元
    繞線單元主要由廣數(shù)130SJT伺服電機，同步帶，同步帶輪，主軸，可方便更換工裝等零部件組成。繞線單元的工作原理是：通過電機的轉(zhuǎn)動，帶動主軸和工裝的旋轉(zhuǎn)，因為漆包線線頭通過壓緊單元已經(jīng)壓緊在工裝上，在纏繞力和摩擦力的作用下，漆包線就會按設(shè)計好的速度繞著工裝進(jìn)行自動繞線的動作。繞線單元通過接收來自CNC系統(tǒng)的指令，按預(yù)先編好的CNC程序完成繞線動作。
    2.4機架單元
    架單元主要由：操作面板，主體機架，漆包線放置架，電箱放置架，CNC系統(tǒng)放置架，安全防護(hù)罩，氣壓回路等零部件組成。它主要為繞線設(shè)備提供一個基座，方便各執(zhí)行單元和控制單元的合理布置和固定。
    2.5 CNC裝置電箱單元
    CNC裝置電箱單元主要由：GSK96普通車床數(shù)控系統(tǒng)，廣數(shù)SJT系列電機驅(qū)動器和各按鈕開關(guān)等電器部件組成。我們利用CNC系統(tǒng)作為設(shè)備的控制，編程系統(tǒng)，柔性地控制了設(shè)備的動作和編程。優(yōu)點是：操作工人只需簡單的編程知識，輸入常用的CNC代碼就能控制整臺設(shè)備，也能通過CNC顯示屏達(dá)到人機交換互動的效果。該裝置控制原理是：通過調(diào)用CNC程序，由CNC裝置發(fā)出相應(yīng)的信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器再控制電機作相應(yīng)的動作。
    本文針對機床用隔離變壓的繞線效率低，自動化程度不高，工人勞動量大，產(chǎn)品更換時人工輸入調(diào)機調(diào)參數(shù)麻煩等問題。設(shè)計出一款結(jié)合了CNC系統(tǒng)，伺服電機和滾珠絲桿的高精度，操作簡便的自動繞線機。本機通用性比較好，可通用于0.8kv-10kv的隔離變壓器生產(chǎn)，操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)一，提高生產(chǎn)效率和勞動強度明顯。通過設(shè)備的小批量投產(chǎn)試驗和在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用檢驗，得出的結(jié)果是：效率明顯提升，質(zhì)量穩(wěn)定，對熟手工人的依賴程度降低，復(fù)雜動作和勞動量大的動作都交給了設(shè)備來完成。這對企業(yè)應(yīng)對產(chǎn)品多樣化，勞動力流動率大，產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)一等方面有比較好的幫助作用。