[发明专利]一种自适应变直径线的便携式绕线机及绕线方法

摘要

本发明涉及一种自适应变直径线的便携式绕线机及绕线方法。通过编写排线电机和收线电机的频率和转换时机，可实现对直径1mm‑1.5mm不规则变截面编织线的自适应便携式平绕或花绕线。

主权项

1.一种自适应变直径线的便携式绕线方法，其特征在于：作为步进电机类型的收线电机和排线电机，通过PLC控制器的自适应频率控制，使两电机频率变得相互匹配，实现等直径或变直径线的有序平绕或花绕，所述等直径平绕方法为，通过设置PLC控制器中收线电机每秒脉冲数P₁，和排线电机每秒脉冲数P₂，使P₁、P₂关式始终满足这样的关系，即可实现；其中，d为线缆直径，s为排线电机驱动的排线机构中丝杠的导程；实现变直径线平绕的各参数的设计方法是：设线缆总长度L₀，由m段不同的直径组成，第1段长度L₁，线缆直径d₁；第2段长度L₂，线缆直径d₂；......第m段长度L_m，线缆直径d_m；其余参数：线轴直径D，线轴收线宽度L，丝杠导程s，步进驱动器脉冲数P，绕线要求完成时间为T₀；设收线电机绕制第1段的每秒脉冲数P_1.1，排线电机每秒脉冲数P_2.1，持续时间T₁；绕制第2段的每秒脉冲数P_1.2，排线电机每秒脉冲数P_2.2，持续时间T₂；......绕制第m段的每秒脉冲数P_1.m(p/s)，排线电机每秒脉冲数P_2.m，持续时间T_m；根据总绕线时间，近似分配每段绕线时间，即：则需要确定的参数是：收线电机每秒脉冲数P₁，排线电机每秒脉冲数P₂，各段绕线频率转换的时间T₁、T₂、T_m；第1段：设第1段绕制n₁层，第n₁层绕制K₁圈；绕完后线轴外径变为D₁；D₁＝D+2n₁d₁；L₁＝π(D+d₁)(L/d₁)+π(D+3d₁)(L/d₁)+...+π[D+(2n₁‑3)d₁](L/d₁)+π[D+(2n₁‑1)d₁]K₁＝π(L/d₁)[n₁²d₁+n₁(D‑2d₁)‑D+d₁]+π[D+(2n₁‑1)d₁]K₁；时间T₁＝(n₁‑1)(L/d₁)/N_1.1+K₁/N_1.1N_1.1＝P_1.1/P；得得由此确定n₁和K₁，先以试算法取n₁的值：n₁为自然数，从小到大一一试代入到L₁－π(L/d₁)[n₁²d₁+n₁(D‑2d₁)‑D+d₁]这个式子中计算结果，当结果大于零，且是所有大于零的结果中最小的一个值时，n₁即取此时的值；n₁确定后，然后代入上述L₁计算式中，计算K1的值；因为T₁＝(n₁‑1)*(L/d₁)/N_1.1+K₁/N_1.1收线电机转速：N_1.1＝P_1.1/P；得在t时间内，排线机构运动长度为：N_2.1*t*s＝N_1.1*t*d；因排线电机转速：N_2.1＝P_2.1/P；得......第m段：设第m段绕绕制了n_m层，第n_m层绕制K_m圈；则绕完第m段，整根共n₁+n₂+...+n_m‑(n_m‑1)层；D_m＝D_m‑1+2(n_m‑1)d_m＝D+2n₁d₁+2(n₂‑1)d₂+...+2(n_m‑1)d_m；D'_m.1＝D_m‑1+d_m；—————————第m段第1层中心直径；D'_m.2＝D_m‑1+3d_m；———————第m段第2层中心直径；......————第m段第n_m层中心直径；第m段第1层直径共有d_m直径的线圈圈；n_m，K_m的计算方法同n1、K1的方法一样；时间N_1.m＝P_1.m/P；得N_2.m＝P_2.m/P，得实现等直径叉花绕线的各参数的设计方法是：设线轴直径D，线轴收线宽度L，线缆直径d，线缆长度L₀，丝杠导程s；步进驱动器脉冲数P；绕线要求完成时间为T₀；现想让前n₁层正常绕线，后n2层叉花绕线，增大圈间距绕线的间距为x，需要确定的参数是：各段绕线时间T₁、T₂；PLC程序中需要设置的参数，P_1.1：前n₁层收线电机每秒脉冲数，P_2.1：前n₁层排线电机每秒脉冲数，P_1.2：后n2层收线电机每秒脉冲数，P_2.2：后n2层排线电机每秒脉冲数；前n₁层等直径平绕：绕后线圈外径D₁＝D+2n₁d；后n2层叉花绕线：L₂＝L₀‑L₁；每层绕线圈数L/x；每层线圈中心直径:D'_2.1＝D₁+d；—————————叉花绕线第1层中心直径；D'_2.2＝D₁+3d；————————叉花绕线第2层中心直径；......——————叉花绕线第n₂层中心直径；每一圈绕线长度：当变化不大时，可认为分配时间时，认为由T₀＝T₁+T₂和求得T₁、T₂；T₁＝n₁(L/d)/N_1.1；N_1.1＝P_1.1/P；得得T₂＝(n₂‑1)(L/x)/N_1.2+K/N_1.2；N_1.2＝P_1.2/P；得在t时间内，排线机构运动长度＝N_2.2*t*s＝N_1.2*t*x；得