16轴自动绕线机的设计与维护
Key words: PLC; control software; operation efficiency; high speed winding 目录
引言 1
一、绪论 2
（一）设计要求 2
（二）当前发展状况 2
二、总体方案设计 3
三、转子主轴结构的设计 4
（一）转子主轴的方案设计 4
（二）转子主轴结构各部分的设计 4
四、机架导线机构的设计 8
（一）伺服电机选用 8
（二）挠性连轴器的选用 8
五、送线进给机构的设计 11
（一）送线机构的总体设计 11
（二）直线导轨的选择 11
（三）线性滑轨配置 13
（四）滚珠丝杠的设计 13
六、控制部分的设计 15
（一）系统框图 15
（二）系统流程 15
（三）控制面板 16
七、绕线机的维护 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
绕线机可以分为多种不同的类型，现在的绕线机市场可以说十分庞大，按运行方式不同，就可以分为环形与平行两种，按使用材料不同也可分多种。本文主要介绍的是16轴自动绕线机的设计过程，绕线机的需求量随着我国西部开发的实施以及经济的发展日益的增加，但是，电机的产量一直被传统工艺所阻碍，电机在工作时的各种状态，都是与绕组的材料、性能息息相关的。
在这个知识爆发的世纪中，人们对于绕组的研究不断地深入，性能也是一次次的突破，最开始的时候是人直接用手绕制，然后慢慢的开始发展，就出现了半自动的绕线机，现在全自动进行绕线的方式也是屡见不鲜了。因此，就十分有必要制定出自动绕线机来取代原来的生产方式，此次的设计使用了拥有高可靠性能的可编程控制器来进行几个轴之间的控制。
这样的设计对于绕线生产的效率的提高十分显著，而且对于整个工厂的自动化水平的提高也十分有利，对于工人平时操作的劳动强度有明显的降低。此绕线机的结构设计比较新颖、也方便控制、效率比较的高、动作亦很巧妙，很大的改善了以前这种线圈全靠手
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
动进行绕线的方式也是屡见不鲜了。因此，就十分有必要制定出自动绕线机来取代原来的生产方式，此次的设计使用了拥有高可靠性能的可编程控制器来进行几个轴之间的控制。
这样的设计对于绕线生产的效率的提高十分显著，而且对于整个工厂的自动化水平的提高也十分有利，对于工人平时操作的劳动强度有明显的降低。此绕线机的结构设计比较新颖、也方便控制、效率比较的高、动作亦很巧妙，很大的改善了以前这种线圈全靠手工绕制这种浪费劳力的方式。
这样的设计很容易操作，可以提高生产的产量，劳动力的需求不高，对于产品的质量亦有好处；绕线与排线也是全自动按照程序进行；它的宽幅也可以调整，拥有准确的圈数；可以节约大量的线材，生产的速度也十分的惊人。
但是，这种设计有一些限制，它仅仅进行了硬件的设计分析，但软件部分并未设计。
采用这种设计，我们可以预见，在未来绕线机的技术将不断地进行更新与突破，生产的效率也会发生更大的提高，其前景可谓是一片光明。
一、绪论
（一）设计要求
《16轴自动绕线机设计与维护》是此次毕业设计的题目，因此，在本次的设计中，一定会对绕线机严格要求，让其不再需要人手主动工作，不再同手工绕线一样效率低下，并且要能完成一些特定的需求。要求能够自动根据设置对绕线匝数进行计数，并且，绕线的外观要求美观整洁，来适应不同的型号的电机的转子的绕线要求。
设计的参数要求为转子的尺寸为150mm（轴向）、100mm（径向可进给）。最大绕线速度要达到600r/min。
（二）当前发展状况
最初是完全的用手工对绕组进行生产，需要工人自己按照工厂下达的要求，及规格进行手工绕线，但这种方法在现在看来，费时费力，随着科技的发展已经逐渐消失，被其他方式所取代了。已经完全的不适用现在工业的生产。
半自动绕线机也只是在原先人工的基础上进行改进，不需要人进行计数，有机器测定，电磁线的绕制也有机器完成，但依旧需要人在边上操作，工作效率有一定的局限性。
随着纯手工业的消失，机械生产的方式代替了它，但是一定上来说，这种生产方式依旧有不足之处，当然这是对于现在如此发达的科技来说的，比如它并不是完全的机械操作，依旧需要人去处理，生产的质量也并非很高，生产出产品质量完全的相同基本是不可能的。
在本设计中自动绕线机被分为三个部分，第一部分大体上和半自动绕线机没有多大区别。工作开始，电机会根据PLC中所设置的程序运行，并根据程序会带动物件完成此部分工作。第二部分是排线部分，因为各种厂家会要求不同的产品，所以线材的排列方式在这个部分。第三个部分是软件部分，这个部分可以说是自动绕线机最重要的部分了，这是整个设计的控制中心，所有的动作都是在此部分的控制下完成。为了生产不同的产品，可用不同的绕线方法，完成不同的绕线工作，控制部分会对绕线和排线用两种控制策略，不过这需要依靠参数的设定。这种设定在一定的情况下可以改善工作方式，对于一些企业的生产时的需求也会有所帮助。
同一种类的机械一般来说都是不同的，无论是性能或者内在的布局，但是其原理是相同的。线圈架按照绕线机规定方式进行旋转，使线圈架能可以被线材缠绕。并且这部分决定了线材所在的范围，在生产过程中线的位置会发生改变，控制部分为了提高生产时的容错率，工作时会根据其变化而产生变化，这样能大大降低生产出不良品的几率。这个过程不需要人手动调整，程序会自动进行控制，会以最佳的方式完成生产，这样线材就能在一定时间内完成绕制。
自动绕线机有着十分明显的长处:可以将人力从十分复杂枯燥的工作中解放出来，各种绕线工作完全不需要人来操作，都由机械完成。对于生产效率的提高、工作效率的降低都十分的明显。绕线已经不需要人工完成，生产的质量也得到了显著的上升。由于有着各种先进设备的监视与控制，各种工作都能以最快的速度进行，不再被人脑的反应所约束。在整个
引言 1
一、绪论 2
（一）设计要求 2
（二）当前发展状况 2
二、总体方案设计 3
三、转子主轴结构的设计 4
（一）转子主轴的方案设计 4
（二）转子主轴结构各部分的设计 4
四、机架导线机构的设计 8
（一）伺服电机选用 8
（二）挠性连轴器的选用 8
五、送线进给机构的设计 11
（一）送线机构的总体设计 11
（二）直线导轨的选择 11
（三）线性滑轨配置 13
（四）滚珠丝杠的设计 13
六、控制部分的设计 15
（一）系统框图 15
（二）系统流程 15
（三）控制面板 16
七、绕线机的维护 17
总结 18
谢辞 19
参考文献 20
引言
绕线机可以分为多种不同的类型，现在的绕线机市场可以说十分庞大，按运行方式不同，就可以分为环形与平行两种，按使用材料不同也可分多种。本文主要介绍的是16轴自动绕线机的设计过程，绕线机的需求量随着我国西部开发的实施以及经济的发展日益的增加，但是，电机的产量一直被传统工艺所阻碍，电机在工作时的各种状态，都是与绕组的材料、性能息息相关的。
在这个知识爆发的世纪中，人们对于绕组的研究不断地深入，性能也是一次次的突破，最开始的时候是人直接用手绕制，然后慢慢的开始发展，就出现了半自动的绕线机，现在全自动进行绕线的方式也是屡见不鲜了。因此，就十分有必要制定出自动绕线机来取代原来的生产方式，此次的设计使用了拥有高可靠性能的可编程控制器来进行几个轴之间的控制。
这样的设计对于绕线生产的效率的提高十分显著，而且对于整个工厂的自动化水平的提高也十分有利，对于工人平时操作的劳动强度有明显的降低。此绕线机的结构设计比较新颖、也方便控制、效率比较的高、动作亦很巧妙，很大的改善了以前这种线圈全靠手
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
动进行绕线的方式也是屡见不鲜了。因此，就十分有必要制定出自动绕线机来取代原来的生产方式，此次的设计使用了拥有高可靠性能的可编程控制器来进行几个轴之间的控制。
这样的设计对于绕线生产的效率的提高十分显著，而且对于整个工厂的自动化水平的提高也十分有利，对于工人平时操作的劳动强度有明显的降低。此绕线机的结构设计比较新颖、也方便控制、效率比较的高、动作亦很巧妙，很大的改善了以前这种线圈全靠手工绕制这种浪费劳力的方式。
这样的设计很容易操作，可以提高生产的产量，劳动力的需求不高，对于产品的质量亦有好处；绕线与排线也是全自动按照程序进行；它的宽幅也可以调整，拥有准确的圈数；可以节约大量的线材，生产的速度也十分的惊人。
但是，这种设计有一些限制，它仅仅进行了硬件的设计分析，但软件部分并未设计。
采用这种设计，我们可以预见，在未来绕线机的技术将不断地进行更新与突破，生产的效率也会发生更大的提高，其前景可谓是一片光明。
一、绪论
（一）设计要求
《16轴自动绕线机设计与维护》是此次毕业设计的题目，因此，在本次的设计中，一定会对绕线机严格要求，让其不再需要人手主动工作，不再同手工绕线一样效率低下，并且要能完成一些特定的需求。要求能够自动根据设置对绕线匝数进行计数，并且，绕线的外观要求美观整洁，来适应不同的型号的电机的转子的绕线要求。
设计的参数要求为转子的尺寸为150mm（轴向）、100mm（径向可进给）。最大绕线速度要达到600r/min。
（二）当前发展状况
最初是完全的用手工对绕组进行生产，需要工人自己按照工厂下达的要求，及规格进行手工绕线，但这种方法在现在看来，费时费力，随着科技的发展已经逐渐消失，被其他方式所取代了。已经完全的不适用现在工业的生产。
半自动绕线机也只是在原先人工的基础上进行改进，不需要人进行计数，有机器测定，电磁线的绕制也有机器完成，但依旧需要人在边上操作，工作效率有一定的局限性。
随着纯手工业的消失，机械生产的方式代替了它，但是一定上来说，这种生产方式依旧有不足之处，当然这是对于现在如此发达的科技来说的，比如它并不是完全的机械操作，依旧需要人去处理，生产的质量也并非很高，生产出产品质量完全的相同基本是不可能的。
在本设计中自动绕线机被分为三个部分，第一部分大体上和半自动绕线机没有多大区别。工作开始，电机会根据PLC中所设置的程序运行，并根据程序会带动物件完成此部分工作。第二部分是排线部分，因为各种厂家会要求不同的产品，所以线材的排列方式在这个部分。第三个部分是软件部分，这个部分可以说是自动绕线机最重要的部分了，这是整个设计的控制中心，所有的动作都是在此部分的控制下完成。为了生产不同的产品，可用不同的绕线方法，完成不同的绕线工作，控制部分会对绕线和排线用两种控制策略，不过这需要依靠参数的设定。这种设定在一定的情况下可以改善工作方式，对于一些企业的生产时的需求也会有所帮助。
同一种类的机械一般来说都是不同的，无论是性能或者内在的布局，但是其原理是相同的。线圈架按照绕线机规定方式进行旋转，使线圈架能可以被线材缠绕。并且这部分决定了线材所在的范围，在生产过程中线的位置会发生改变，控制部分为了提高生产时的容错率，工作时会根据其变化而产生变化，这样能大大降低生产出不良品的几率。这个过程不需要人手动调整，程序会自动进行控制，会以最佳的方式完成生产，这样线材就能在一定时间内完成绕制。
自动绕线机有着十分明显的长处:可以将人力从十分复杂枯燥的工作中解放出来，各种绕线工作完全不需要人来操作，都由机械完成。对于生产效率的提高、工作效率的降低都十分的明显。绕线已经不需要人工完成，生产的质量也得到了显著的上升。由于有着各种先进设备的监视与控制，各种工作都能以最快的速度进行，不再被人脑的反应所约束。在整个
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