全自动绕线机是如何实现图像监控的

 行业资讯     |      2020-09-15 15:58
绕线机是专门用做绕制线圈部件的专业电子机械设备,是一种将机械技术,以及电气,气压和电子计算机技术集合一体的机械设备,可以制造各种电磁线圈,以及电机转子线圈等的制造工业当中。全自动绕线机是目前绕线机设备的主流,可以实现自动排线,以及自动缠脚和自动剪线,自动装卸骨架等效果,是一种生产效率较高的机械设备。但是,在使用过程当中可能会有断料或者断线的情况,这一方面会影响到加工产品的质量,另外也会影响到产品生产进度,甚至是导致停产现象。而绕线机的图像监控功能可以全程监控这一过程,如果出现了断料以及断线的问题,图像监控系统会及时作出判断,及时反馈停机。
一、图像监控全自动绕线机的结构设计
图像监控绕线机的机械部分一般是由株洲机构总成,以及排线机构,线夹机构,张力控制器和上下料结构等构成(图1所示),通过各个机构部件的相互配合动作来实现线圈的绕制工作。
以下是线圈绕制过程和绕线机主要结构的分析
全自动绕线机结构设计图
绕线机的主轴机构总成主要是由主轴伺服电机,主轴组件和绕线工件夹具构成(图2),它是通过控制系统对伺服电机进行控制,带动主轴组件的转动,在各个主轴上安装工件夹具夹紧绕线工件骨架,带动旋转实现绕线工序。
绕线机的排线机构主要是线嘴,排线轴,XYZ三轴绕线驱动装置构成(图3)。线嘴安装在排线轴上,XYZ三轴绕线驱动装置是由三组滚珠丝杠机构以及私服电机构成,伺服电机在控制系统指令的驱使下驱动滚珠丝杠机构运动,从而精确控制排线轴的 X,Y,Z 三个轴向的运动。经 X,Y,Z三轴绕线驱动装置驱动排线轴进行三维运动,配合主轴机构总成带动线圈工件骨架旋转,电磁线经过线嘴引导精确绕在线圈工件骨架上,实现排线过程。
全自动绕线机排线机构设计图
高精密排线系统是确保线圈可以高品质完成绕制过程的关键总成,在进行绕线的时候利用数控系统的圆弧插补以及直线插补等插补形式,让排线机构跟主轴机构总成的运行配合的更加精确,完成精密排线的效果。确保线圈的绕制是均匀严实的,避免发生锥形,塌陷以及凸起等问题。另外也可以正确完成缠头以及缠尾等效果。
绕线机的线夹机构主要是由线夹组件,以及驱动气缸等机构构成(图4),线夹驱动气缸完成夹紧打开线夹头,上下、前后驱动气缸完成线夹组件相应移动。摆动驱动气缸通过齿轮齿条机构带动线夹组件做摆动运动。上下料机构把线圈工件骨架送入主轴上夹具夹紧之后,先完成缠头工序,线夹气缸驱动线夹头将电磁线的线头夹住,移到恰当的位置,电磁线的另外一侧通过排线轴线嘴来牵引,通过XYZ三轴的排线装置来带动完成缠脚工序。线夹机构松开电磁线的线头,排线机构跟主轴机构完成绕线工作。
全自动绕线机线夹机构设计图
绕线机绕线机结束后完成缠尾工作,电磁线通过线嘴的牵引移到线夹头中间的,线夹组件在气缸驱动下将夹头闭合,完成电磁线的剪断,然后线夹机构接着夹紧电磁线为接下来的工件骨架进行缠头。
夹线绕制过程可以连续重复进行,期间不用人工的干预,在生产效率上提升是非常明显的。
为了让绕制的线圈松紧合适,并且紧固饱满,确保线圈技术指标的统一。在对电磁线绕制的时候需要有合适的张力,而磁阻尼张力器就是绕现在绕制过程中调节张力的重要部件。利用磁场作为媒介,通过磁阻尼产生恒定阻力矩确保放线过程恒定张力,而且张力控制是非常稳定的。
二、全自动绕线机图像监控的工作原理
为了可以在绕线机运行时间出现断料以及断线的时候,图像监控系统可以及时判断。在绕线机启动的时候,摄像头需要对准工件进行拍摄,同时将图像传输给控制器,通过图像处理芯片进行处理,图像处理芯片生成各工件初始骨架模型;绕线机在运行的时候,摄像头会间隔3秒钟的时间对工件进行拍摄,同时将图片栓送到控制器当中,图像处理芯片会将接收的图片生产运行骨架模型,并对运行骨架模板跟初始模型进行对比;两个骨架模型的误差超过了允许范围内就说明绕线机的运行出现的问题。出现这类问题的原因可能是因为电磁线断裂导致的,控制器会暂停绕线机的运行,同时会发出警报声,操作人员收到警报之后及时进行检查处理,并进行更替。


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