绕线机装置简述

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摘要：绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。绕线机按自动化程度来划分，可分为简易型、半自动型、全自动型。本文主要介绍的是半自动型绕线机的设计过程，并对设备的整个工作、动作过程和绕线机的工作原理进行分析。设计绕线机的硬件结构，并对各部分的硬件设计进行详细的说明。

关键词：电机；变频器；脚踏开关；计米器；排线器

中图分类号： TM4 文献标识码： A

1前期设计

在项目初期，为绕线机制定了一下几种特性：

（1）节省人力

（2）缩小工作空间

（3）自动统计绕线米数

（4）可控绕线速度

2构造设计

2.1绕线机主要分为以下几个步骤：

放线、绕线、计数 、剪线

2.2绕线机的机械构造

自动绕线机由电气和机械两部分组成。电气部分包括电机、变频器、脚踏开关以及计米器；机械部分由线轴支架、导轮、排线器以及绕线筒组成。

把整卷线轴放到线轴支架上，然后把线缆穿过导轮固定到绕线轴上。

踏下脚踏开关的同时，脚踏开关会输出一个模拟量信号给变频器。在接收到脚踏开关的模拟信号后，变频器会转换成脉冲信号，并作用于电机使其运转。同时电机带动绕线筒旋转、排线器往复运动。通过改变脚踏开关的行程可以控制变频器脉冲信号，从而实现调节电机转速的目的。

由于绕线筒与排线器的机械传动由电机提供，所以当电机改变转速的同时带动绕线筒与排线器同步变速。

在绕线筒的作用下，使线缆直线进给，并带动导轮与测量轮旋转，计米器开始计数，并通过显示器显示线缆长度。

3设备选择

3.1电机的选择

3.1.1电机的参数

电 压： 220V

功 率： 0.1KW-3.7KW

减速比：1/20

3.2光杆排线器的选择

3.2.1无极调速：收线轴传给光杆一定转速，在不改变光杆转速的前提下，只需要拨动刻度盘上的指示器，即可随意调整排线器在光杆轴线方向上往复运动的速度。可以设定从0到最大节距。

3.2.2瞬时换向：根据排线开档大小，只需调整换向撞块位置，当换向碰轮转到换向点时，及时换向，换向时间不超过一秒钟。

3.2.3释放装置：在不停机的情况下，松动释放柄，可手持排线器于光杆任意位置。

3.3电子计米器的选择

3.3.1计米器计数信号

计米器计数输入信号分为传感器输入

3.3.2计数器的组成

计米器主要由霍尔传感器和LED显示器组成

3.3.3计米器性能及参数

电源：220V

功耗：≤5W

工作温度：0℃～＋55 ℃

计米方式：可预置正计数或倒计数

记忆方式：存储器记忆（无需电池）

计米范围：00000.000～99999.999米

3.3.4计米器的安装方式

a、探头引线应远离动力线，切不可绞合在一起，否则易引起干扰。

b、磁铁和探头应对照安装，并加以固定。探头与磁铁感应面之间的最佳距离为2.5-3mm

3.4脚踏开关

脚踏开关是一种通过脚踩或踏来控制电路通断的开关，使用者可以解放双手达到操作的目的。

本文中的脚踏开关其实就是内置一个可调电位器，通过踩踏改变电阻值， 并输出给变频器改变频率，从而实现控制电机转速的目的。

4电气原理

4.1计米器电气原理

闭合空气开关QF1，计米器和24V电源模块通电。通电后，计米器为待机状态。当自动绕线机缠线时，霍尔传感器采集数据，输出给LED显示器显示。当采集值到达预定值时，继电器KA1线圈通电工作，KA1常开变为吸合，指示灯亮起。变频器X4与COM断开，X1与COM闭合，电机停止运行。按下“复位”键后，KA1线圈断电，电路恢复待运行状态。

4.2变频器电气原理：

闭合空气开关QF1，变频器通电。通电后，变频器为待机状态。档位开关SA1拨到“正转”档，X4与COM闭合，COM接继电器常闭端，电机处于正向待机运行状态；档位开关SA1拨到“反转”档，X5与COM闭合，COM接继电器常闭端，电机处于反向待机运行状态。

通过脚踏开关调整AI1值（由5K电位器控制）实现电机调速控制。

5使用方法：

5.1接通电源前先确定变频器，计数器，电机和脚踏调速开关的连线是否完好；之后把预缠的线缆依次穿过定向导轮，计米器导轮和排线器，将线头在绕线筒上固定，方便之后的缠线。

5.2、接通电源，合上控制箱内的空气开关后，首先设置计米器的参数（计米器导轮的周长和计数上限以预设完毕，若无特殊情况则可跳过此步）。然后将控制箱侧面的电机转向调为“正” 档

5.3、踩下脚踏开关，电机开始带动绕线筒和排线器开始工作，期间要注意调节排线器的运动速度，保证缠绕的线缆能排列紧密且整齐。同时根据需要，也可改变排线器的左右行程，从而改变线轴的宽度。

5.4、在缠线时需要把线缆上预先穿好的热缩管吹热紧缩固定，可以用脚踏开关调节缠线的速度，方便操作，缠线时要注意计数器显示屏上的米数。

5.5当线缆缠到预定米数后，松开脚踏开关，电机停止工作，用剪刀将线缆剪断，将绕线筒上的线轴取下 。放线工作完成。