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东莞市拓新自动化设备有限公司主要生产USB高速扎线机，圆圈扎线机，hdmi扎线机，双扎线扎线机，多扎线扎线机，无人扎线机，dc线扎线机，充电线扎线机等，高精度绕线机的优点与改进的地方。

端子排JP1的3管脚是光电编码器的脉冲信号输入端，单片机的TO(计数器)来实现绕线机已绕制匝数的计数。端子排JP1的1，2管脚是左、右限位开关的信号端，限位开关主要用于对持线器的运动行程进行限位保护。

端子排JP2的4个管脚分别与机床的主轴正转、主轴反转、丝杠左进、丝杠右进按钮开关相连，在手动方式下用于控制主轴和丝杠的运行。

端子排JP3的2，3管脚是绕向开关的信号输入端，2，3管脚与机床上的绕向旋动开关相连，绕向旋动开关可以改变主轴和持线器的同步运行的方向。

端子排JP3的1管脚是脚踏开关的信号输入端，该信号用来申请单片机的外部中断1，进而控制主轴和持线器运行的启动和停止。

端子排JP5是步进电机驱动器的接线端子，端子排JP5的1管脚与步进电机驱动器的步进脉冲信号(PU)连接，给步进电机提供脉冲。端子排JP5的2管脚与步进电机驱动器的方向控制信号(DR)连接，用于控制步进电机的转动方向。

端子排JP7是变频器的接线端子，端子排JP7的1，2，3，4管脚与变频器的D11，D12，DI3，D14信号端子相连，用于控制主轴电机的转速和方向。

绕线机控制系统的控制软件

绕线机的控制软件分为四大模块:编辑工艺文件模块、手动模块、自动模块和内部参数设置模块。

我们的实际工作中，新设计全自动绕线机和自动绕线机控制系统的主控系统由PLC换成了单片机，保留了原来绕线机的全部功能，而且还实现了每一层可以设置漆包线绕制的匝数和设置多个抽头的功能。新的绕线机控制系统还克服了旧绕线机记录的绕制匝数不准确、漆包线绕制重叠和不规则绕制的缺点。新的绕线机控制系统很好的解决了主轴和持线器的联动问题，大大提高了线包绕制的成品率。经在用户现场实际装机运行表明，在线径续25mm的情况下，绕制线包的漆包线平整度满足工艺要求。

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实现以上线圈绕制主要通过图中主轴机构、排线机构以及夹剪线机构等的配合动作来完成的，各机构部分进行详细分析如下所示。

主轴机构由主轴伺服电机、主轴单元组成，其工作原理为伺服电机由控制系统控制，对主轴单元进行驱动使其进行旋转绕线。主轴系统是绕线机的核心机械部分，其转速、运动平稳性、制动精度、运转噪音及可靠性直接决定着绕线机的整体性能，为增加主轴轴承的配合特性、便于绕线机运转时的频繁启停、防止主轴的工作转速范围内(0~10000 转/分)内出现共振现象等，我们采用整体装入式绕线机**高速主轴单元。

排线机构由线嘴、排线轴 X、Y、Z 三向绕线驱动部分组成。线嘴安装在排线轴上，排线轴由 X、Y、Z 三向绕线驱动部分进行三维驱动完成排线动作。各向驱动部分都由伺服电机、滚珠丝杠组成，伺服电机在控制命令的驱使下驱动滚珠丝杠转动，从而实现排线轴的三维运动。

高精密排线系统是实现高质量线圈绕制的关键部分，绕线过程中，排线轴机构和主轴机构通过控制器中圆弧插补、直线插补等插补方式进行配合，实现精密排线。排线系统要求线圈绕制绕组均匀，线匝排列紧密，无锥形、无塌陷和突起，漆包线能正确的缠头、缠尾和进出卡线槽，因此我们在已有精密排线系统的基础上研究了一种排线轴高速折返运动控制，这种新型的控制方法使骨架上电磁线半径在不断变大情况下，线嘴与骨架之间的距离和夹角保持不变，也就保证了在排线过程中线径在每一个时刻上的张力、缠绕方式保持不变，大大的提高了排线精密度。并且针对绕线过程中排线轴与主轴高速同步时折返运动产生过大加速度而易致设备振动的问题，采用多项式速度曲线模型，引入距离、速度等约束条件，运用新的速度加减速度混合算法，保证排线轴高速折返运动时加减速平滑，提高绕线精度。

夹剪线机构由夹线手指、气爪、驱动气缸等机构组成，其由气缸驱动完成夹紧、打开以及左右移动。缠头运动时，夹线机构夹住电磁线的线头，移动到合适位置，电磁线另一端由导针牵引，在 X、Y、Z 三向排线轴的带动下进行缠脚运动；绕线结束并完成缠尾之后，电磁线在导针的牵引下移至下图夹线手指中间，夹线手指在气缸驱动下闭合，之后夹线机构的左右移动气缸的作用之下，拖拽电磁线完成剪线动作；夹线机构继续夹紧电磁线，等待为下一个骨架进行缠头。整个夹线剪线过程十分连贯，*操作者一次次重复性的做缠头缠尾等工作。

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