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发表于 2013-2-10 22:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2013-2-10 22:35 编辑

视频:
连接漆包线-->锁死排线头固定螺丝-->手控排线头移动,使其对准排线初始位置。--->设置线径和排线方向。-->开启绕线电机开始绕线-->手动设置回程方向(网购控制板I/O不够用,暂时只能手控,以后再做专用控制板实现自动回程)-->回程绕线。
[MP=800,600]http://v.youku.com/v_show/id_XNTExNDE5NjIw.html[/MP]

功能:
控制板由按键输入线径、设置绕线方向后(线径按序号显示,分50级,可实现0.08-1.5mm常用线径的自动绕线),调整调速器旋钮令绕线电机旋转,开始绕线。
1602液晶屏可显示设置数据和已绕匝数,调速器旋钮可随时启停绕线和控制绕线速度。
排线头在控制板的控制下,根据事先输入的数据自动跟随绕线进度,逐匝排线,实现自动排线、自动绕线。


原理:
    交流减速电机驱动手摇绕线机,把手摇改电动。
    丝杠、滑车、排线头组成自动排线机,步进电机驱动丝杠,丝杠带动排线头左右移动,实现排线功能。
    绕线机主轴装转数传感器,每绕一砸线圈输出一个脉冲信号给步进电机控制、驱动板,控制板根据接收的脉冲个数和事先由键盘输入线径数据计算步数并驱动电机旋转所需角度,排线头随之产生所需的位移。依次往复,随着绕线进度的增加,排线头自动跟进,实现自动排线。

制作过程:
    1、制作绕线机减速轮,安装驱动电机,先实现电动绕线,手工排线。
    2、排线机底座打孔攻丝,主轴装改造后的被动轮,安装步进电机、皮带。
    3、制作整机底座,打安装孔。将绕线机、排线机、电机等主要部件安装固定。
    4、设计控制电路,建立仿真环境。编控制程序,程序的主要调整在仿真环境内完成。
    5、设计控制板PCB,腐蚀、焊接控制板。(条件所限,这一步骤未完成。控制板用网购的成品板代替)
    6、程序烧入单片机,连接步进电机实际上电测试排线系统。根据测试结果再次调整程序,直至程序完善。
    7、改调速器 ,在其机壳内增加一套直流电源,供控制板使用(之前的调试用试验电源完成)。将调速器输出插孔由2芯改4芯,连接电缆相应改成4芯,实现单条连接缆输送交直流电源。
    8、基座上增装漆包线导向轮,排线机滑块装排线头,漆包线几个折角转弯处增加圆滑过渡滑块,防止划伤漆皮。排线头增加防漆包线脱位螺丝。
    9、总装测试。


所需零部件:
   交流减速电机一台,38步进电机一个,手摇绕线机一部,丝杠、滑车组成的排线机一台,步进电机程控驱动电路一套,一个自己写的控制程序,30V400mA电源盒一个,DC-DC开关稳压板一块,木质底座和两个传动轮及其皮带。


带调速功能的交流减速电机:实验室淘汰搅拌电机,按废铁价收的。
(, 下载次数: 405)

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发表于 2013-2-10 22:57 | 显示全部楼层
不错,坛上高人还是不少的,有了这机器以后绕牛就不愁了。

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发表于 2013-2-11 00:46 | 显示全部楼层
只有手动绕线机,无法实现自动排线的流口水路过。羡慕中。。。。。。

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 楼主| 发表于 2013-2-11 09:36 | 显示全部楼层
回复 1# bg1trk
视频无法显示,请点击下面的链接:

DIY 程控自动绕线机
http://v.youku.com/v_show/id_XNTExNDE5NjIw.html

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发表于 2013-2-11 10:52 | 显示全部楼层
回复 5# bg1trk


    老兄怎么采用间歇式排线?这样不怎么准的

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本帖最后由 悄然无神 于 2013-2-11 11:31 编辑

回复 6# 悄然无神


    有些人可能又会说我乱说,我解释一下我上面的话,我从视频中看到排线机是间歇式的,转一圈才动一下,这样看来没有什么不妥的,但是没有到一圈的时候,线依然在转的,所以排直径小线的线就会压线了 u=11509585,402295017&fm=59.jpg

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发表于 2013-2-11 17:50 | 显示全部楼层
真是牛人。。。技术和动手都一流
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 楼主| 发表于 2013-2-12 11:18 | 显示全部楼层
回复  悄然无神


    有些人可能又会说我乱说,我解释一下我上面的话,我从视频中看到排线机是间歇式的 ...
悄然无神 发表于 2013-2-11 11:29



您说的有道理!
步进电机就这德行,只能按步步进,电机每转一次旋转角度只能是最小步进值的整倍数。电机旋转次数受传感器影响,每转一圈传感器送出的脉冲数少,电机旋转次数少,排线头就会表现出间歇移动。也可以做成看上去均匀移动的效果,传感器送出的脉冲数够多就行。其实最初有个方案就是按这个思路考虑的,传感器是多磁极磁环加霍尔传感器,这样可以做到绕线机主轴每转一圈送出N个脉冲,控制会精细些。磁环没找到合适的,又把霍尔传感器烧了,这个方案只好放弃。
现在这个状态,经反复调整和实际测试,每绕一匝移动一次不会产生重叠问题。可以用。
最初程序中线径只设了20级,每级间跳跃有点大,测试时有的线径绕多圈后会产生重叠。后来改成50级,问题解决。测试过0.17 0.3  0.49  0.7  1.0的线,效果都还不错。再细分线径级别没啥意义了。

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发表于 2013-2-12 11:22 | 显示全部楼层
回复 9# bg1trk


    我知道,你这样是为了调整线径容易计算,细分好像用多一级减速的,步进调快间歇时间
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 楼主| 发表于 2013-2-12 11:48 | 显示全部楼层
回复  bg1trk


    我知道,你这样是为了调整线径容易计算,细分好像用多一级减速的,步进调快间歇时间 ...
悄然无神 发表于 2013-2-12 11:22


排线机不需要再增加减速比了,实际上不用减速都行。
电机步进角最小0.75度,对应排线头最小位移0.002mm,这个精度就足够了,何况现在还有大概3:1的减速比。减速机构实际上是为了方便安装电机,电机直接驱动主轴还需要做联轴器,麻烦。
要让排线头匀速移动的关键是转数传感器, 每转一圈它送出的脉冲越多,排线头的位移量就越小,移动的就越均匀,但传感器制作就越麻烦。按现在的实际情况来看,不用弄得这么麻烦,每圈移动一次就行了,线圈不会产生重叠。

视频增加了一段内容,0.3的线绕一层,中间没有重叠。
http://v.youku.com/v_show/id_XNTEzNTk0NTY0.html

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哦,还有一句想你考虑一下的,排线最好用齿轮带动,这样没有误差
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 楼主| 发表于 2013-2-12 14:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2013-2-12 14:45 编辑
哦,还有一句想你考虑一下的,排线最好用齿轮带动,这样没有误差
悄然无神 发表于 2013-2-12 11:50


多谢您的建议!
皮带传动确实存在误差,低速绕线没问题,高速绕线时因为这个误差线圈偶尔会出现重叠。
没有钳工基础更没有工具,改齿轮传动不现实,可以改为同步轮、同步皮带传动,步进电机轴端本身就是同步轮,同步带也备好了,缺一个排线机轴端同步轮。

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发表于 2013-2-12 14:49 | 显示全部楼层
回复 13# bg1trk


    不是低速就没有误差,你的是间歇式的排线:在静态到动态下瞬间变化,动能没有那么快跟得上,这样就出现误差了,加上你是经常这样(静态到动态)的所以叠加就会更加严重了

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发表于 2013-2-12 15:03 | 显示全部楼层
可能你还不能理解这方面的原理,一般正常的均衡速度下误差是很小的(因为他们现在彼此都已经存在惯性),当起动的时候误差往往比较大,因为被动轮是静态的,主动轮相对被动轮的动力差很大所以误差在起动的时候很大

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 楼主| 发表于 2013-2-12 19:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2013-2-12 19:05 编辑

回复 14# 悄然无神


明白您所担心的了,这玩意不是车床,您多虑了。开始做这个玩意带现在,根本就没考虑过运动惯性带来的误差。
排线机主轴不像车床主轴那样,其运动惯量很小。步进电机的启动力矩和定位力矩都比较大,只要传动系统有足够的刚性,不会产生定位误差。
举个实例来说吧,这个电机本来是针式打印机(1600K)的打印头驱动电机,打印头运动起来的惯量要比排线机主轴大得多,而且它也是“间歇运动”,这个电机都足以克服这个惯量实现精确定位,打印出的字符墨点绝不会出现错位,而且定位精度要比排线所需的精度高一个数量级,用它应付排线机主轴,毫无问题。
误差主要出现在皮带的弹性上面,因为皮带存在弹性,主轴转动会稍滞后于电机。因为这个滞后,在快速绕线时会出现排线头不能及时到位的情况,使线圈产生重叠。而低速绕线时因为绕线速度慢,有时间等待排线头跟上绕线进度,线圈不会重叠。
重叠的情况只是在大概3砸/秒以上高速绕线时偶尔出现(减速电机最高转速大概1500转/分,减速电机至主轴减速比7:1),并不严重。用刚性大得多的同步带取代皮带,就能消除这个误差。

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回复 16# bg1trk


    没有这种原因最好了,你知道就证明你已经解决了。我就白担心了

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 楼主| 发表于 2013-2-12 20:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 bg1trk 于 2013-2-12 21:18 编辑
回复  bg1trk


    没有这种原因最好了,你知道就证明你已经解决了。我就白担心了
悄然无神 发表于 2013-2-12 20:38


谢谢您的热心帮助,您说的线圈重叠、传动误差这俩问题调试时确实都遇到过,制作之初若能看到您的建议,能少走不少弯路。
下一步是争取早点把同步皮带换上,再有就是绕蜂房线圈,控制程序比预想的难太多,短期内估计弄不成。

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回复 18# bg1trk


    我在高手面前瞎摆弄了,我现在都觉得不好意思。

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我没有学过这方面的知识,只是在生活在知道这种情况存在而已
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