《合肥工业大学》2018年收藏|手机打开手机客户端打开本文基于PLC的无刷电机定子生产线控制系统研究许晓伟【摘要】:随着“中国制造2025”计划的逐步实施,国内依靠廉价劳动力、粗放式发展的制造业,正面临着产业转型升级,多品种、小批量需求己经成为一种趋势。无刷电机在计算机设备、家电产品、医疗器械、汽车、精密电子等行业的广泛应用,使得各大电机生产厂家相继投入大量资金用于无刷电机的研发。传统的无刷电机生产没有自动化的生产线,只有一些自动化专机设备,工序与工序之间靠人工搬运完成,工人劳动强度大,生产环境恶劣,质量无法保证。因此,对无刷电机自动化生产线控制系统的研究具有重要的现实意义。本课题以X公司无刷电机生产线建设为背景,以PLC为控制,用工业机器人将定子生产线中的各专机设备连接起来组成自动化生产线,具体研究内容如下:首先,对无刷电机定子生产线进行了整体规划,分析了人工无刷电机定子生产现状及存在问题,提出了一种以工业机器人进行上下料的无刷电机定子自动化生产工艺,将生产线规划为4个工位并由4台六轴工业机器人完成上下料。经过生产线平衡分析,该生产线平衡率达到了(57s),满足预先设定的目标。其次,在SolidWorks中建立了生产线的三维模型。生产线的自动化程度能够提高生产的稳定性和可持续性,降低了生产风险。杭州压缩机电机定子生产线销售厂

安装座通过一个支撑杆821与支架81的连接座812固定连接。[0143]如图34所示,直线驱动器83固定在安装座82上,所述直线驱动器83为气缸,或者是油缸,或者是直线电机,或者是齿轮齿条机构。[0144]如图34和图35所示,勾线器84的一端与直线驱动器83的动力输出端连接,所述勾线器84包括臂840,臂840的一端设有爪841。所述勾线器还包括连接座842,臂840的另一端与连接座842固定连接,连接座842与直线驱动器83的动力输出端固定连接。所述爪841上设有供切刀85的刀头850伸入的开口843。[0145]如图34和图36所示,切刀85固定在安装座82上后,切刀85位于勾线器84的一侧且与勾线器85相向,切刀85的刀头850向直线驱动器83的轴向延伸。所述切刀85包括刀体851,向直线驱动器83的轴向延伸的刀头850设置在本体851上。所述刀头851呈三棱柱的形状。所述切刀还包括一个刀座852,本体851固定在刀座852上,刀座852与安装座82固定连接。[0146]剪线机构80的工作过程为:当的骨架绕制完成后,主轴绕线叉停留在定子下方,这时直线驱动器83工作带动勾线器84伸出,通过臂840上的爪将线钩住后,直线驱动器83退回带动勾线器84将漆包线拉出较长距离(70mm左右),漆包线线被夹紧再被切刀85的刀头850切断。杭州压缩机电机定子生产线销售厂该生产线具备高度的自动化程度,减少了人工操作的需求,降低了人力成本。

这样达到了对定子铁芯进行分度的目的。[0129]如图29所示,端盖65罩住盘体61后与上台面板13固定连接,端盖65的周面上设有一个供分度齿轮620至少部分插伸入的缺口,该缺口为分度齿轮620让出一个位置,以供分度齿轮620进行装配。端盖65的作用是对盘体61进行保护。[0130]如图29和图31所示,在绕线过程中,需要让盘体61处于静止状态,因此为了让盘体61的位置固定下来,通过锁定机构66将盘体61锁定,防止在绕线过程中盘体发生周向转动,以避免引起不必要的绕线错误。如图32所示,锁定机构66包括气缸660、连接杆661以及插销662,气缸660的轴向平行于盘体61的轴向,气缸660的缸体固定在上台面板上。连接杆661的布置方向平行于盘体61的径向,气缸660的活塞杆与连接杆661的一端连接,所述插销662的一端与连接杆661的另一端固定连接。所述盘体61的轴向端面上均布有多个供插销插入的孔614,在需要对盘体进行周向定位时,气缸660的活塞杆回缩,带动连接杆661和插销662动作,使插销662插入到盘体61上的孔614中,对盘体61形成周向定位。[0131],锁定机构66还包括一个底座663,底座663固定在上台面板13上,气缸660固定在底座663上,底座的一端设有沿盘体61径向延伸的凸起664。
[0039]绕线机的主要工作参数为:[0040]1、主轴转绕角度:30°、60°(改变齿轮传动比);[0041]2、绕线模具工位:单工位,多线嘴同时绕线;[0042]3、主轴转速:300转/分钟;[0043]4、电源:AC三相380V±10%50Hz;[0044]5、额定功率2kVA;[0045]6、气源:5?7kgf/cm2(?);[0046]7、生产节拍:约120秒/件。【附图】【附图说明】[0047]图1为本实用新型的绕线机的立体结构示意图;[0048]图2为图1从另一个方向观察的绕线机的立体结构示意图;[0049]图3为从图1中绕线机的排线机构和绕线模具以及驱动机构与机架的装配结构图;[0050]图4为从图3另一个方向观察的绕线机的立体结构示意图;[0051]图5为排线机构的示意图;[0052]图6为沿图4中A—A线的剖面图;[0053]图7为绕绕模具与排线机构连接的立体结构示意图;[0054]图8为图7的图;[0055]图9为图8中绕线头的立体结构示意图;[0056]图10为图8中的推头的立体结构示意图;[0057]图11为图8中的拨叉的立体结构示意图;[0058]图12为图8中盖的立体结构示意图;[0059]图13为图12中盖的另一个方向的立体结构示意图;[0060]图14为汇线板的立体结构示意图;[0061]图15为图8中的线嘴机构的立体结构示意图;[0062]图16为三个线嘴机构叠加的立体结构示意图。线圈的浸漆和烘干是定子生产线的重要环节之一,它能够提高线圈的绝缘性能和耐久性,保证电机的正常运行。

该第二导轨上设有第二滑块516。安装座51与直线驱动机构52连接。地,直线驱动机构52包括直线滑块520、导轨521以及气缸523,直线滑块520滑动配合在导轨521上,直线滑块与安装座51的底板512固定连接,导轨512固定在上台面板上,气缸523的缸体通过气缸安装座固定在上台面板13上,气缸523的活塞杆与座体510固定连接。在气缸523的驱动下,安装座521沿着导轨521直线滑动。[0119]如图23所示,驱动机构53设置在安装座51上,所述驱动机构53包括轴向平行于定子铁芯轴向的直线驱动器531以及连接片532,该直线驱动器531固定在安装座51上第二直线驱动器550还可以是油缸、丝杆机构、直线电机、齿轮齿条机构等。连接片532的一端与直线驱动器531的动力输出端连接,连接片532的另一端与压紧套54上的凸缘541固定连接。该连接片包括连接所述凸缘541的呈弧形的连接段,以及与连接段一端连接的第二连接段。所述连接片532沿定子铁芯的径向布置,连接片的一端与一个垂直移动座533连接,该垂直移动座533分别与滑块和直线驱动器531的动力输出端连接。[0120]如图23和图24所示,压紧套54的一端与驱动机构连接,压紧套54的周面上设有凸缘540,所述凸缘540呈弧形。通过自动化生产线,可以实现定子生产的高度标准化和规模化。杭州压缩机电机定子生产线销售厂
该生产线的自动化控制系统能够实现生产数据的实时监测和分析,为生产决策提供依据。杭州压缩机电机定子生产线销售厂
支撑块76与第二气缸740的活塞杆固定连接。导杆77的一端与支撑块76固定连接,在第二直线驱动器上设有装配孔,该装配孔位于所述第二缸体安装座74上,导杆77与所述装配孔滑动配合。在导杆77与第二直线驱动器之间设有套筒78。[0141]挑线机构70,当运行到分度过线出线时,外管21上升到上端位置,护线套56升起,上升到位后,气缸730伸出到位,然后第二气缸740伸出,带动挑线杆挑住漆包线,挑好线后气缸730退回到位,护线套56压下,分度机构60开始分度,分度机构60到位后停止旋转,挑线杆缩回,开始绕下一槽线包,渡线工作一次结束。[0142]如图34所示,剪线机构80包括支架81、安装座82、直线驱动器83、勾线器84、切刀85。所述支架81包括底座810、连接座812、连杆813,连接座812上设有装配孔,在连接座812上设有开口,该开口与装配孔连通,连接座812上还设有螺纹孔814,该螺纹孔814的轴向穿过所述开口815,连杆813的一端固定于底座810的侧壁面上,连杆813的另一端插入到连接座812上的装配孔中后,螺栓与连接座上的螺纹孔814螺纹连接将连杆锁紧在连接座上。由于连接座812上的开口815的作用,可使连接座812随意转动,可随意改变连接座相对于底座810的角度。安装座82固定在支架81上。杭州压缩机电机定子生产线销售厂