全自動繞線機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)與運(yùn)動學(xué)分析

趙苾通，王佳，何慶中，李科宏，賴鏡安，左超

(四川輕化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川宜賓 644000)

0 前言

當(dāng)前大多數(shù)環(huán)形電感生產(chǎn)企業(yè)，尤其是中小企業(yè)，大多采用手工繞線或半自動化設(shè)備繞線，其生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量一致性差、生產(chǎn)成本高，已不能滿足企業(yè)發(fā)展需求。環(huán)形互感器屬于繞線型電感器的一種，因其磁通量大、磁阻小、能耗低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備、汽車電子、手機(jī)等電子產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其是5G的發(fā)展，帶動環(huán)形互感器的生產(chǎn)及相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。環(huán)形互感器主要由一個磁環(huán)線圈組成，而磁環(huán)線圈由封閉的軟磁環(huán)體和繞制的線圈組成。

磁環(huán)線圈因其需求量大、元件尺寸較小，甚至需在操作放大設(shè)備等特殊條件下生產(chǎn)。對5G智能網(wǎng)絡(luò)互感器線圈等小型器件生產(chǎn)而言，通常各生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品的特性，以及自身生產(chǎn)制造工藝設(shè)備的特點(diǎn)和技術(shù)水平，需要自主設(shè)計(jì)自動定位移動、繞制銅線可自動上下料、穿線、繞線、斷線等于一體的自動化實(shí)驗(yàn)平臺。

全自動繞線機(jī)主要性能指標(biāo)如下：

(1)全自動磁環(huán)繞線機(jī)所繞制磁環(huán)具體參數(shù)：外徑10 mm，內(nèi)徑4 mm，磁環(huán)厚度0.8 mm；

(2)全自動磁環(huán)繞線機(jī)繞制銅線匝數(shù)7～10匝；

(3)全自動磁環(huán)繞線機(jī)繞制在磁環(huán)上的銅線參數(shù)：線徑0.05～1 mm，繞制在磁環(huán)上的銅線總長140 mm，兩端保留銅線長度50 mm；

(4)磁環(huán)繞制成品要求：繞制完成的銅線需均勻分布且每圈銅線較為緊湊、無松動分布于磁環(huán)上，銅線與磁環(huán)在繞制完成后均無明顯刮花、脫漆現(xiàn)象。

線圈繞制前、后的實(shí)物分別如圖1(a)、圖1(b)所示。……