协普®绕线机关于精密绕线机排线速度曲线控制的研究
想象一下，你是一名线圈绕制工厂的负责人。您的工厂正在使用传统的绕线机，你们的线线机结构合理，机械精度很高，电机也是采用的大品牌的电机，但是在绕制精密线圈的时候，还是会有较高的不良率，你们认真分析前改进各种因素-设备结构，加工精度，工装精度，骨架精度，漆包线品质，张力控制等等，但还是解决不了问题。但有告诉你，这不仅仅是硬件的问题，而是算法的问题，或许会让你很吃惊。因为在你看来，绕线轴每转运一周，排线轴都有相应的响应，但事实上，你或许没有考虑过，在精密线圈的绕线过程中，排线导针在接接线圈两端时，速度的突然变化可能会导致线圈跨线、凸起。这些缺陷会线圈降低性能。
针对这一问题，我们提出了一种基于5段S型曲线的加减速方法。该算法采用在排线运动控制的末端和收尾线性加速或减速的方式，以期有助于减少线圈的缺陷。我们先是利用ADAMS软件验证了该算法的可行性。软件模拟了精密绕线线圈的运动，得到了运动过程中的速度变化曲线和位移曲线。后来通过实验结果表明，这种在排线速度控制中采用S 形曲线的方法最多可将线圈缺陷降低 50%。这说明，5 段 S 形曲线运动控制算法是提高电动精密线圈绕制过程精度和效率的一种很有前途的方法。通过使用该算法，线圈制造商可以降低线圈缺陷的风险并提高线圈的性能。
绕线机是精密绕制线圈的专用生产设备。它们按工作方式和对象可分为定子绕线机、飞叉式绕线机、环形绕线机、扁平绕线机。不同类型的设备适用于不同对象的生产。例如，定子绕线机主要用于生产电机定子线圈，而平行绕线机则用于生产电磁开关线圈。
普通算法的平行绕线机在生产精密排绕线圈产品时，尽管我们的机械结构，零配件的加工精度已经做的很好，但常常还是存在排线精度低的问题。在一个科行线圈绕制的过程中，存在两种主要的运动，一是骨架的旋转运动，我们称之为绕线运动，一是导针的平移运动,我们称之为排线运动，排线运运配合绕线运动。经过多年的技术积累，我们分析，对排线精度起主导作用的是导针的排线运动。因此, 如果想要提升线圈的排线精度，需要对导针的排线运动进行优化。
其实，我们一直认为，绕线机相当于电气行业的车床，其重要性不言而喻，所以，对于其精度的提借升，一直都有许多专家学者对此进行研究。
有人研究了在排线过程中基于绕线轴的轴向压力补偿的精密排线数学模形,运用轴向压力提升了线圈的排线规整性, 并根据线圈排线的端点折返进行了分析，建立了数学模型，提升了线圈的排线精度。
有人在研究中分别运用5段S形曲线控制算法和7段S 形曲线控制算法,在运动控制中7段S形曲线相比于 与5段S形曲线的控制较复杂，此方式在机械数控加工领域成果较多，但是在绕线机领域目前不太成熟。
有人研究了线圈绕制过程中漆包线和导线嘴之间的摩擦力引起的张力不稳现象，从而导致线圈排线不均匀和漆包线破损的问题.
有人研究了变压器绕线机在传统排线控制时因排线过程中的惯性误差而导致排线控制效率低的问题，转而采用伺服运动排线和惯性误差补充提升了绕线机的控制效率,该方法适用于矩形和椭圆形线圈。
在绕线机排线控制系统中常用的控制是PLC控制，通 过PLC控制伺服电机可以实现绕线机的排线控制，兼具PLC控制稳定性和伺服电机高精度两方面的优势。但是，在平行绕线机的线圈排线中存在导针速度 突变冲击，需要进一步优化导针运行速度变化,提升产品质量和排线速度平稳性。S形曲线算法是一种可实 现运动过程中速度的平稳过渡，常应用于机加工中解决进退刀时候因速度冲击引起的断刀和提升加工产品的精度等问题。在绕线机中可通过控制导针运动轨迹，使导针的速度变化为圆弧状平穏过渡，提升排线精度和产品质量。
综上所述,我们通过分析线圈排线规律，提出一种 基于5段S形曲线运动控制的排线算法，用以解决线圈排线过程中的速度冲击问题。并运用ADAMS软件 对导针运动轨迹进行仿真，验证该算法的可行性。并且通过实例应用验证,5段S形曲线可以有效地解决线圈排线过程中的跨线和凸起现象，提升线圈的排线精度。
线圈排线原理
线圈排线运动采用的是平绕形线圈排线方法，即线圈绕制过程中漆包线跟随导针同步运动并始终保持垂直于骨架状态。骨架在绕线电机的带动下配合导针运动，将漆包线缠绕在骨架上，其中导针 所处的排线排线机构和绕线机构是两个独立的机构。线圈排线机构根据导针的运动过程分为3个阶段，即加减速阶段、 匀速阶段和端点折返阶段。加减速阶段又可分成加速阶段和减速阶段2个部分，在排线运动初期，导针速度从零开始到匀速过程属于加速阶段;在排线运动末期， 导针匀速阶段结束开始减速直至速度为零的过程属于减速阶段;中间匀速阶段是指导针速度恒定不变的匀速运动阶段;端点折返阶段则是导针在减速停止后再一次反向加速进行排线的过程。下面我们分别阐述：
加减速阶段
为了排线均匀，加减速阶段时导针移动和骨架旋转两个运动要满足一定的配合关系。导针移动一个线径宽度距离的时间需等于骨架旋转一周的时间，即骨架旋转一周时导针刚好移动一个线径距离。
匀速阶段
导针完成加速过程后进入匀速阶段，即在这一阶 段速度不变，此时骨架转速和导针平移速度均达到设 定额最大值，此阶段导针每移动一个线径的时间和骨 架旋转一周的时间是相等的。
端点折返跃层
导针运动到骨架端点时如果剩余的距离不足以再 排下一个线径的漆包线,这个时候就需要跳出当前所 在层线圈进行跃层排线,称为端点折返跃层。端点折返跃层时，当前层已 经无法继续排线,需跳出当前层到下一层进行绕线。 此时导针做减速运动到折返点后会继续向下运动一个 漆包线的线径距离,运动到8点,导针停止运动，从而实现跃层。跃层后导针折返运动，带动漆包线反向排线，继续下一个加减速、匀速、端点折返的排线周期。
端点折返过程对线圈的排线精度具有重要的影响。由于线圈在排线过程中导针和线圈骨架始终保持垂直，而且折返前速度由匀速运动的速度降低到速度为零的时候恰好停在折返点，然后再一次进行反向加速 排线，所以，端点折返前后过程可以理解为导针的逆向运动过程，因此，端点折返跃层后的运动特性与折返前是一致的。这种端点折返设计不会造成因漆包线和骨架之间产生磨损和挤压,从而避免引起漆包线的变形。
工程实际中,常用的运动控制算法有梯形曲线算法和S形曲线算法。
梯形曲线算法运动控制相对容易实现，但是排线过程存在速度突变，容易引起冲击造成绕制的线圈出现凸起或跨线的问题;S形曲线算法在运动控制过程中速度是圆弧过渡，能避免速度突变引起的冲击。
5段S形曲线相比于7段S形曲线，在运动控制中因为控制段数较少，程序运行时间较短，所以效率更 高,同时满足速度变化的平稳过渡，因此采用5段S形 曲线作为导针控制方式。5段S形曲线将线圈排线过 程分为加加速度阶段、加减速度阶段、匀速阶段、减加速阶段和减减速阶段这5个阶段。
线圈排线控制时需要将排线过程分为5个阶段，这 5个阶段分别对应S形曲线的加加速阶段、加减速阶 段、匀速阶段、减加速阶段和减减速阶段，每一个阶段 需要根据线圈骨架的槽宽和加加速度两个参数完成对 线圈绕制的控制。若控制过程中存在外界干扰因素而 强制停机，则自动停止绕制。
协普®绕线机在公司即有的成熟绕线机设备上进行了相关的实例验证。其中以线圈骨架的槽宽L=30 mm,漆包线 直径为1 mm,进行实验,控制算法改进前后绕制的线 圈产品改进了之前线圈产品存在部分凸起与跨线的缺陷，有效地解决了线圈排线过程中引起的线圈凸起和凹陷问题，提升了线圈的产品质量。
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精密绕线机|空心线圈绕线机|整列线圈绕线机
精密绕线机
精密绕线机对于一般绕线机,包括CNC与全自动绕线机来而言,只要求能绕完设定的漆包线匝数,从外观上大概平整即可,但是有些特殊的高要求的场合,要求漆包线的排列必须整齐无一根乱绕.
这种线圈有几个优点,一是电感的一致性非常高,二是漆包线占用空间小,漆包线达到理想的整齐排列,三是能量密度高,四是耐高温性能更好,整齐排列的情况下,漆包线之间为线接触,而乱绕的情况下,线与线之间叠加会有点接触,高温高压的情况下易击穿.
R型变压器的优点与R型变压器绕线机的现状
针对这种情况，我们推出了精度高，功能齐全，使用方便稳定而且成本有优势的自动R形变压器绕线机，自推出以来受到客户广泛认同.我们的R型变压器绕线机有以下特点:
1.R型变压器绕线机专用控制器，精度高，稳定可靠，操作方便，电脑（单片机）控制，全按键操作，工作状态数码显示。
2、可存储调用1000组工艺数据，同时具有按键与或脚踏启停功能、可以在绕线过程中升速、降速。
3.手柄内置启停开关，可以提高效率，特别方便调试时使用。
4.配置一线品牌激光放大器，寿命长精度高故障率低，可稳定可靠计数，激光放大器安装结构优化，可离线圈骨架端面较远处准确可靠检测圈数，从根本上解决了探头碰撞滚轮及骨架窜动带来计数不可靠的问题。
5. R型变压器绕线机压轮采用台阶式轴承设计，可有效控制骨架在转动过程中的轴向窜动。
6、控制器功能齐全：异常报警功能，比如过载，排线方向反，超速等。
7、绕线开始与结束可以设置线性加减速功能，可消除突然加减速影响，避免乱线或断线。
协普®绕线机发布代码式示教型绕线机控制系统
线圈智能制造解决方案提供商协普®绕线机面向线圈绕制企业重磅推出其更加开放、智能、高度自主运行的新一代代码编程式示教型绕线机控制系统——协普®绕线机SP500-R5系统。相较于传统对话框式绕线机控制系统，SP500-R5系统在运行逻辑、技术架构、功能实现等方面实现了重大突破，具有“代码编程、流程灵活、即编即得”等三大显著特点。
SP500-R5系统秉承“开放、智能”的理念，在基于传统对话框式绕线机控制系统功能之上，融合绕线工厂实际需求，致力于实现线圈绕制工艺编程流程从传统参数对话框填制到代码示教型编程的重大创新和升级。
协普®绕线机SP500-R5系统是结合时代进步、洞察用户需求的匠心之作，围绕线圈绕制企业对于柔性化生产越来越迫切的需求。
简洁指令集、特制功能键盘、代码编程、即编即得、手持示教，将极大助力线圈绕制企业生产过程高度柔性化，推进线圈企业自动化、数字化、柔性化水平提升，为客户带来“成本优化、减少人力、安全平稳”等重要价值。
协普®绕线机发布线导导弹制导光纤绕线机
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线导导弹的光纤制导是利用特殊光纤在导弹与发射装置之间，双向传输信息和控制信号来完成对受控导弹的闭环制导控制。
光纤制导属于遥控制导中的有线制导，其优点不但是精度高、抗干扰能力强，可以可以装备光缆轴、微型摄像机等，导弹发射后尾部便会释放出光纤，可对导弹进行控制和获取目标信息。
光纤的缠绕与释放技术是光纤制导的关键技术，目前我国在光纤卷绕生产中尚未实现自动化生产，对绕制技术人员的熟练程度依赖非常高，缠绕过程中的跨匝工序仍以人工操作为主，生产效率低，差错机率高，一致性低。
光纤的高速释放除了通过其它途径来解决外，一个重要的途径就是通过光纤缠绕来保证光纤的顺利释放.光纤缠绕技术是指针对光纤制导导弹的要求，把光纤缠绕在线轴上的技术。鉴于光纤较一般纤维的独特性质，以及光纤制导导弹的特殊用途，使得光纤缠绕成为一项复杂的技术难题。在实现自动化绕制过程中，与光纤自身性质有关的技术难点主要有如下几方面：
协普®绕线机成功实现无骨架毛细管式磁性液体加速度传感器的线圈制备工艺
磁性液体既能像液体一样流动，又能像固体磁性材料一样被磁场吸引的胶体溶液，如果在纳米级的固体磁性颗粒周围包覆一层能够防止固体颗粒相互结合的表面活性剂，那么磁性液体就具有足够的稳定性，在重力和磁场的长期作用下也不会发生团聚和沉降。
特别是磁性液体中的非磁性物质在非均匀磁场中会受到一个指向弱磁场区域的磁场力，这使得许多磁性液体加速度传感器便可基于该种特性而设计。
这些特性使得磁性液体加速度传感器与传统加速度传感器相比具有无磨损，灵敏度高，结构简单等诸多优点。
然而现有磁性液体加速度传感器大多采用了固体质量块作为非磁性物质，并利用线圈检测不同加速度情况下电感的变化来获得输出信号，但其缺点是导致磁路复杂，传感器稳定性较差。
新的解决方案应运而生-采用毛细管式的磁性液体加速度传感器,稳定性好、磁路简单、测量结果准确可靠且使用时效长。
协普绕线机®发布精密同步绕线机
精密电流互感器绕线机的研发背景与特点
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电流互感器中线圈的精度是非常重要的，因为它直接影响到电流测量的准确性和电力系统的可靠运行。线圈精度的具体重要性表现在以下几个方面。
电能计量：在电力系统中，准确测量电流是计算能量消耗的关键。如果电流互感器中的线圈不准确，将导致电能测量错误，可能导致能源成本的错误计算，对电力公司和消费者都可能产生财务影响。
故障检测：电流互感器用于监测电流水平，以侦测电力系统中的异常情况，如短路、过载等。如果线圈的精度不高，可能会导致对潜在故障的误报或忽略，从而影响电力系统的可靠性。
过电流保护：电流互感器在过电流保护装置中扮演关键角色，用于检测过电流事件并触发断路器或其他保护设备。线圈的精度直接影响是否能够准确侦测到过电流情况，确保电力系统的安全性。
负载管理：电力系统的负载管理需要准确测量电流，以便进行合理的负载分配和调整。如果线圈的精度不高，可能导致不平衡的负载分布，影响电力系统的效率和稳定性。
自动化控制：在现代电力系统中，自动化控制系统依赖于准确的电流测量数据来进行实时调整和控制。线圈的精度对于系统的响应速度和性能至关重要。
波形分析：电流互感器还用于电力质量分析，包括谐波分析等。线圈的精度决定了对电流波形的准确分析，有助于解决电力质量问题。
总之，线圈精度对于电流互感器的性能和应用至关重要。高精度的线圈可以确保电流测量的准确性，从而维护电力系统的可靠性、稳定性和效率。因此，在选择和使用电流互感器时，确保线圈的精度符合应用需求是非常重要的。
马蹄形空心杯电机线圈及绕线机研发
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现在中国在空心杯电动机制造方面愈发关注，因为国内自动化空心杯电机产品发展和研究的时间较短，所占有的比例不高，并且中国的人口密集劳动力低廉，即使卷绕式生产即使工序多、酬劳成本巨大，还是拥有占比例极高。最近几年，中国愈发关注空心杯电机和自动绕线技术，在绕线机设备研发制造方面有了不错的进步和突破。
对电机性能的产生影响的关键原因之一是电机中的转子线圈，空心杯电机中的转子没有铁芯，惯量小，功能性卓越而且适用应用的范围广。另外在对线圈绕制设备的研发中，马鞍形线圈排列规整，磁体的利用效率高。
空心杯电机与老式传统的带铁芯的电机相比，比后者的能量转换效率较明显较高，而且反应速度也会快很多，，而空心杯电机效率极高，响应速度快，性能稳定。由于空心杯电机没有滞后，额外的电磁干扰低，可以达到非常高的电机转速，而且高速运行时速度设定灵敏，因此具有相对稳定和稳定的性能。此外，空心杯电机的能量密度远大于其他电机，重量将远小于相同功率的铁芯电机。
现在按照线圈的成型方式，在空心杯电机线圈中，它的生产技术大致可分为绕卷生产技术和一次成型生产技术两种工艺路线。
两种方式相比较，第一种卷绕生产技术比较复杂，绕制线圈时效率比较低。为了提高线圈生产绕制效率，绕线机可以加入一次成型的生产工艺。根据空心杯线圈形状和绕线方式的不同，常见的空心杯绕线方式可分为平行直绕形、马鞍形绕制和斜绕形三种。第一项平行直绕形一般多用于匝数相对比较少的空心杯电机线圈绕组。而后两项是目前国外相对先进的空心杯电机厂家比较常用的两种线圈绕制工艺。
绕线机选型
广义上的绕线机是指将连续条状卷材进行缠绕处理，绕制到各种卷轴上的机器，这种连续卷材可以各种丝，线，绳，带状的材料。狭义上的绕线机则主要是指绕制各种漆包线线圈的机器，这些线圈可能是变压器，继电器，电感线圈，电流互感器，各种传感器，这些线圈在我们生活中随处可见，共同的特点就是用漆包线绕制而成，不同的是根据设计要求，及工业化产品的成本及效率要求，其绕制工艺各不相应，所以衍生出各种不同的绕线机，我们在官网上展示的仅仅是一部分常规的绕线机，还有一些是属于定制型的，或是特殊行业则没有展示，如需要了解，可联系我们。
线圈在我们的生活可随处可见，比如家庭中的电表，有计量感应线圈，断路器中的脱扣线圈，小区的变压器线圈，工业自动化中的各种电机线圈，各种传感器线圈，小汽车上的启动线圈，点火线圈，动车上的动力电机线圈等等，毫不夸张的说，我们生活在一个线圈的世界，线圈如此之多，对应绕制的绕线机各不相同，所以绕线机对于电气世界的重要性，就如同车床对于机械世界的重要性。
绕线机的种类如此之多，如果你不熟悉，那些选型就成了一个很大的问题，我们现从几个方面做一个简单的介绍。
一是绕制方式，一般分为平行绕线机，环形绕线机，飞叉绕线机。