繞線機(jī)選型
廣義上的繞線機(jī)是指將連續(xù)條狀卷材進(jìn)行纏繞處理,繞制到各種卷軸上的機(jī)器,這種連續(xù)卷材可以各種絲,線,繩,帶狀的材料。狹義上的繞線機(jī)則主要是指繞制各種漆包線線圈的機(jī)器,這些線圈可能是變壓器,繼電器,電感線圈,電流互感器,各種傳感器,這些線圈在我們生活中隨處可見,共同的特點(diǎn)就是用漆包線繞制而成,不同的是根據(jù)設(shè)計(jì)要求,及工業(yè)化產(chǎn)品的成本及效率要求,其繞制工藝各不相應(yīng),所以衍生出各種不同的繞線機(jī),我們?cè)诠倬W(wǎng)上展示的僅僅是一部分常規(guī)的繞線機(jī),還有一些是屬于定制型的,或是特殊行業(yè)則沒有展示,如需要了解,可聯(lián)系我們。
線圈在我們的生活可隨處可見,比如家庭中的電表,有計(jì)量感應(yīng)線圈,斷路器中的脫扣線圈,小區(qū)的變壓器線圈,工業(yè)自動(dòng)化中的各種電機(jī)線圈,各種傳感器線圈,小汽車上的啟動(dòng)線圈,點(diǎn)火線圈,動(dòng)車上的動(dòng)力電機(jī)線圈等等,毫不夸張的說,我們生活在一個(gè)線圈的世界,線圈如此之多,對(duì)應(yīng)繞制的繞線機(jī)各不相同,所以繞線機(jī)對(duì)于電氣世界的重要性,就如同車床對(duì)于機(jī)械世界的重要性。
繞線機(jī)的種類如此之多,如果你不熟悉,那些選型就成了一個(gè)很大的問題,我們現(xiàn)從幾個(gè)方面做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。
一是繞制方式,一般分為平行繞線機(jī),環(huán)形繞線機(jī),飛叉繞線機(jī)。
平行繞線機(jī):大部分的圓柱狀線圈與矩形線圈,漆包線與漆包線之間都是是近似平行的,這種繞線機(jī)的主體結(jié)構(gòu)都是一個(gè)電機(jī)控制繞線軸,另一個(gè)電機(jī)控制排線軸,兩個(gè)軸以插補(bǔ)關(guān)系配合運(yùn)動(dòng),繞線軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,排線軸則移動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的距離。
平行繞線機(jī)根據(jù)出軸的方向有兩種不同的布局,一種是右側(cè)出軸,單軸機(jī)絕大多數(shù)采用這種出軸方向,因?yàn)樵诶@制過程中有利于右利手操作,更重要的是,操作者可以很輕松的觀察繞制的排列情況,對(duì)于要求高的線圈這一點(diǎn)尤其重要。還有一種則是正面出軸,則是因?yàn)樾枰哳l率裝卸線圈骨架的原因,正面出軸的優(yōu)點(diǎn)在于拆卸骨架時(shí)是朝操作者本人胸前方向拉,裝骨架時(shí)則是由操作者正前方推,所以比較省力,但其缺點(diǎn)是由于目光的集聚效應(yīng),比較難以實(shí)時(shí)的觀察線圈的繞制質(zhì)量。
正面出軸適合的高頻率的裝卸主要是因?yàn)榫€圈的匝數(shù)決定的,比如一臺(tái)繞線機(jī)的工藝轉(zhuǎn)速是3000RPM,每秒鐘則可以繞50匝,如果一個(gè)線圈的匝數(shù)只有100匝,則啟動(dòng)后兩秒即可繞制完成,比如喇叭音圈就是這種典型的線圈,這種線圈的機(jī)器稼動(dòng)率相對(duì)較低,裝卸周期占整個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)周期比較大,所以裝卸頻率就非常高,但是它的匝數(shù)少,通過控制繞線機(jī)的工藝剛性與控制精度是可以保證繞制良品率的,所以這種產(chǎn)品整個(gè)行業(yè)都會(huì)采用正面單軸繞線機(jī)。
同樣是正面出軸繞線機(jī),如果我的線圈匝數(shù)達(dá)到3000匝呢,同樣是3000RPM的繞線轉(zhuǎn)速,則會(huì)采用正面出兩軸的繞線機(jī),啟動(dòng)后一分鐘繞制完兩個(gè)線圈,然后熟練操作者用約10秒的時(shí)間可以完成兩個(gè)產(chǎn)品的裝卸,在繞制的一分鐘時(shí)間內(nèi),可以操作另一臺(tái)同樣是正面兩軸的繞線機(jī)的拆卸,并帶其它整理工作。這是基于實(shí)際工效作出的選擇,同理,如果我的線圈匝數(shù)是5000匝呢,則會(huì)選用四軸的正面出軸繞線機(jī)。
以上為平行繞線機(jī)的簡(jiǎn)單介紹,另外,張力控制,工藝剛性,控制精度,裝夾方式等另行介紹。
二是環(huán)形繞線機(jī),環(huán)形繞線機(jī)是指線圈骨架是封閉的圓環(huán),我們要在封閉的圓環(huán)上呈放射狀的繞制漆包線,典型的產(chǎn)品就是互感器,用來感應(yīng)通過環(huán)形線圈中心的電流,其主要特點(diǎn)是漆包線直徑較小,但是匝數(shù)較多,這種應(yīng)用非常久遠(yuǎn),在最初的工藝路線中,是由人手工完成,先將漆包線繞制在一個(gè)圓柱的工字輪上,再由操作者人手工拿著這個(gè)工字輪在圓環(huán)內(nèi)外纏繞。
后來人們改進(jìn)工藝,將這個(gè)工字輪裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)上,這個(gè)環(huán)會(huì)有開口,再將圓環(huán)骨架置于這個(gè)開口環(huán)中,開口環(huán)帶著工字輪轉(zhuǎn)動(dòng),漆包線自動(dòng)就繞制到圓環(huán)骨架了。
再隨著成本壓力,人們需要設(shè)計(jì)更小的環(huán)形線圈,那這種開口環(huán)帶著工字輪穿過圓環(huán)骨架的方式需要較大的圓環(huán)中間的空間,顯然達(dá)不到要求,人們就將開口環(huán)設(shè)計(jì)成可打開的封閉環(huán),然后沿外圓柱面開一條儲(chǔ)線槽,先將漆線圈繞制到這個(gè)儲(chǔ)線槽,這個(gè)帶儲(chǔ)線槽的開口環(huán)于是有有了新的名字-儲(chǔ)線環(huán),在在儲(chǔ)線環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)再以不同的方式釋放儲(chǔ)線槽內(nèi)的漆包線到圓環(huán)骨架,這種設(shè)計(jì)最大限度的縮小了圓環(huán)骨架的規(guī)格及漆包線規(guī)格,使得材料消耗大大減少,設(shè)計(jì)有了更大的自由度,
而這種環(huán)形繞線機(jī)的漆包線釋放方式有三種,一種是用一個(gè)梭狀構(gòu)件的帶線器,與儲(chǔ)線環(huán)的釋放側(cè)用燕尾槽的方式配合,使帶線器可以在繞制過程中沿儲(chǔ)線環(huán)周向滑動(dòng),這種方式適合于比較細(xì)的漆包線,因?yàn)樵谄岚€經(jīng)過帶線器釋放的過程中,漆包線在帶線器上有一個(gè)方向上的回折,這個(gè)回折的曲率較大,較粗的漆包線就不合適。而這種環(huán)形繞線機(jī)我們定義為邊滑式繞線機(jī),取帶線器在儲(chǔ)線環(huán)側(cè)邊滑動(dòng)之義。
那對(duì)于相對(duì)較粗的漆包線怎么釋放呢,人們有了對(duì)應(yīng)的方案,在儲(chǔ)線環(huán)外圓面以凹字型的方式回繞一根同步帶,讓漆包在在釋放側(cè)壓在儲(chǔ)線環(huán)與同步帶之間,這種方式的繞制過程中,漆包線的折返曲率相邊滑式就小了很多,另外,這種方式因?yàn)橥綆c儲(chǔ)線環(huán)之間的壓力較大,所以不適合較細(xì)的漆包線,較細(xì)的漆包線在儲(chǔ)線環(huán)與同步帶之間非常容易因壓力與摩擦力過大斷裂。我們稱這種環(huán)形繞線機(jī)叫皮帶式環(huán)形繞線機(jī),它還有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),漆包線在同步帶與儲(chǔ)線環(huán)的壓力中釋放,如果壓力過大,即使我們將儲(chǔ)線環(huán)處理的非常光滑,還是可能會(huì)出現(xiàn)擦傷漆包線絕緣層,但是壓力過小,則不能使漆包線纏繞的緊崩,這對(duì)電感,一致性,成本都有影響,尤其是更粗的漆包線。很顯然,我們需要更粗漆包線的纏繞解決方案。
齒輪式環(huán)形繞線機(jī)因此出現(xiàn),我們將儲(chǔ)環(huán)形分成兩個(gè)部分,除原來的儲(chǔ)線環(huán)外,分離出一個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)環(huán),在儲(chǔ)線階段,由驅(qū)動(dòng)環(huán)驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)線環(huán)儲(chǔ)線,而在釋放階段,由驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)一個(gè)帶線器,將儲(chǔ)線環(huán)中的漆包帶拖拽出來,拖拽時(shí)儲(chǔ)線環(huán)內(nèi)側(cè)計(jì)一個(gè)摩擦機(jī)構(gòu),由此機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)漆包線的纏繞張力,此結(jié)構(gòu)由此解決了更粗漆包線的纏繞問題,但是它有幾個(gè)缺點(diǎn),一是因?yàn)轵?qū)動(dòng)環(huán)為齒輪結(jié)構(gòu),不管是開口式的大齒輪還是可拆卸的大齒輪,都會(huì)導(dǎo)致它的轉(zhuǎn)速不會(huì)高,第二是釋放時(shí)實(shí)際是由帶線器帶動(dòng)漆包線拖拽儲(chǔ)線環(huán),所以漆包線需要一定的拉伸強(qiáng)度,決定了無法適用于較細(xì)的漆包線。
以上為齒輪式環(huán)形繞線機(jī)及其三種結(jié)構(gòu)的介紹。
飛叉式繞線機(jī):
飛叉式繞線機(jī)與平行式繞線機(jī)的最大不同點(diǎn)在于,平行繞線機(jī)是繞線骨架在旋轉(zhuǎn),漆包線連續(xù)釋放于骨架,而飛叉繞線機(jī)則是骨架不旋轉(zhuǎn),漆包線圍繞骨架纏繞,它主要適應(yīng)于骨架不宜旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合,比如外繞式電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈,U形互感器線圈,C形互感器線圈,較長(zhǎng)的柔性骨架的繞制。
根據(jù)排線方式的不同,分為平行式飛叉繞線機(jī)與旋轉(zhuǎn)式飛叉繞線機(jī),平行飛叉繞線機(jī)是排線為直徑擺動(dòng),應(yīng)用于U形互感線圈,或較長(zhǎng)的柔性骨架的繞制,而旋轉(zhuǎn)式飛叉繞線機(jī)排線是骨架有擺動(dòng)。
以上為常規(guī)繞線機(jī)的簡(jiǎn)單介紹,具體到選型的時(shí)候,還要結(jié)合產(chǎn)品的要求,比如同樣的環(huán)形線圈,互感器環(huán)形線圈的特點(diǎn)是漆包線直徑小但是匝數(shù)多,而共模電感則需要兩側(cè)線圈排列整齊一致電感一致。比如同樣是平行繞制的線圈,在民用繼電器線圈中的要求就很低,線圈可要可以在骨架骨大致致平整可以,但是同樣是平行繞制的線圈,光纖制導(dǎo)線圈則需要在長(zhǎng)達(dá)幾十公里的光纖纏繞過程中,全部要求恒張力整列,所以兩者的要求其實(shí)相差很遠(yuǎn)。