毕业设计（论文）-ZCN090-1600A数控包带机包带过程.doc

健雄职业技术学院毕业设计（论文）目录1 绪论11.1 数控包带机的概况与发展前景11.2 数控包带机的优势22 利用ZCN090-1600A数控包带机进行转子线圈包带32.1 ZCN090-1600A数控包带机的简介32.1.1 该型号包带机特点32.1.2 部分参数32.2 ZCN090-1600A数控包带机进行转子线棒包带的过程42.2.1 对待加工转子线棒的预处理42.2.2 云母带的选择52.2.3 进行包带62.2.4 包带时的注意事项83 小结9致谢10参考文献11111 绪论1.1 数控包带机的概况与发展前景21世纪初期20年是我国进行全面建设小康社会的重要历史时期。“十五”期间，我国经济社会快速发展，能源特别是电力供应虽然十分紧张，但电力建设规模之大，速度之快，是世界罕见的。“十五”的五年中电力装机容量年均增长9.9%，五年累计新增装机!.93亿kw，到2005年全国装机达到5.12亿KW，其中2005年一年就新增装机7000万KW，为世界电力建设史上所未有。初步预测“十一五”期间，全国社会需电量增长平均将达7.8%，发电装机容量增长速度可望达到10.6%。到2010年，全国发电装机达8.5亿KW左右，而全社会用电在3.6万亿KW.h以上。为了满足电力工业的发展需要，相关的设备就必须能跟上形势的发展。大型水电和火电部门，都需要用到大型发电机。高压电机定子绕组线圈的主绝缘由云母带半叠包绕形成。云母带即绝缘带的包绕就是由包带机来完成的。目前，国内采用的包带方法大多数仍是手动包带或半自动包带。为了克服许多人为因素对线圈绝缘带包绕质量的影响及提高生产率，需要使用数控包带机。目前国际许多大型水、火发电机制造公司已经采用了多轴数控包带机，它可以克服认为因素对线圈绝缘带包绕质量的影响。其中德国、瑞士的技术及产品具有世界领先水平。在国内，数控包带机系统的研究与开发已有十多年的历史，哈尔滨电机厂、上海电机厂等做出了一定的产品，但是由于设计和技术上的一些问题，相关部分并没有完全国产化。目前国内所用的多轴数控包带机基本都是从国外进口的。这些设备价格昂贵，维护不方便，而且根据对目前市场需求的预测分析，现有包带机的数量远不能满足生产的需要。这样就得大量的从国外进口。除过大型发电机外，一些大、中型的电动机和发电机线圈也需要用包带机来包绕绝缘带。从这些方面来看数控包带机确实具有十分广泛的市场。1.2 数控包带机的优势人工包带半叠包不准，数控包带非常准,质量好。数控包带机的调整长度、高度、角度，比较方便，也可微调、精度高。 数控包带机通过计算机计算并控制操作，操作误差微小，绝缘带叠绕误差每10圈测量甚至小于0.5毫米，理论与实践值基本是统一的，普通包带机与之比较相差甚远（由表1可看出）。与普通包带机相比较，数控包带的均匀性、叠包准确度都有大幅度的提高，而且数控包带的张力均匀，云母层结构紧密、无间隙，耐电压水平也相应提高（表2所示）。表1 数控包带与普通包带水平对比 包带机上层边下层边鼻部直线R(引)R（非引）直线R(引)R（非引）引线端非引线端数控包带机22.316.919.521.322.617.815.013.2普通包带机20.118.119.018.719.718.48.910.8注：均匀度指绝缘后未包保护带的实际截面宽度尺寸与理论计算值的差值；叠包准确度数值以测量48%叠包10次云母带为测量基准；层间气隙尺寸是千分尺测量与5kg压力卡尺测量差值；上述数值的单位为mm。表2 数控包带与普通包带未浸漆时击穿电压值对比性能数控包带机普通包带机包带均匀度000000.10.1-0.10.05-0.05叠包准确度260260260260260255250262268251层间气隙尺寸0.01000010.010.220.300.250.200.31注：上述数值的单位为kv。 通过上面两张表格可看出，无论从质量还是效率来看，数控包带机都遥遥领先。未来，人类将不断追求高质量、快节奏的生活，只有高效率、高质量的产品才能适应人类的生活。所以，数控包带机比普通包带机更能适应未来人类的发展需求。 2 利用ZCN090-1600A数控包带机进行转子线圈包带2.1 ZCN090-1600A数控包带机的简介2.1.1 该型号包带机特点1）ZCN090-1600A转子线棒包带机比人工要快6倍以上，大大提高了效率。2）在电脑上可调正为10mm-25mm之间任何带宽的云母带包扎；3）在电脑上可调正为1/4、1/3、1/2、2/3、3/4之间的任意叠包；4) 绝缘带的张力可调。在所设定的整个包带范围内，带子的张力保持均衡不变5）操作简单，打开计算机并启动自动包带程序，设置好包带参数后就不需要其他计算机操作了，只要在机床的操作面板上进行按钮操作即可完成全过程的包带作业，一般工人经过简单培训就能操作机器工作。6）夹紧部位采用了二只有步进电机控制的夹具，将风电线棒两头通过圆弧摆动，进行两端包扎，而且速度可调，包扎节距可调（一般包两端要慢速）。7）风电线棒很细，容易跳动，所以该机型又增加了二只机械手。当包带头包扎时，机械手会下降向后方退去，包带头包过去后，机械手又会伸出来，上升夹住线棒，以防包扎时线棒有大的抖动。8）在不影响绝缘等级和击穿电压值的情况下，提高了企业的生产效率，适合于单一规格品种批量生产。2.1.2 部分参数1）线棒直线长： 900-2000mm无级可调。2）二根同时包、半叠包，带宽25mm，一根半叠包12.5mm。二根同时包6.25 mm,包带节距可1/4到2/3无级可调。带宽15-25mm无级可调. 带宽不同，斜垫块角度也不同。3）包带速度：0-220转/分(少胶带合理转速100150转/分)，转弯处下降1/2。弯角最大70°，弯头部分单头投影长最长220 mm。4）数控包带机长度、高度、角度可以调整。绝缘带叠绕误差直线部分每10圈测量小于±0.5mm，端部最大节距误差±1mm。5）气压：0.6Mpa，环境温度:-540度。相对湿度：085%。2.2 ZCN090-1600A数控包带机进行转子线棒包带的过程数控包带是指利用数控包带机对转子线棒进行缠绕云母带（一种绝缘材料），使其达到绝缘不露铜的一种包带行为。2.2.1 对待加工转子线棒的预处理图1 待加工的转子线棒对线棒的预处理是进行数控包带前必须进行的一道工序，它不仅影响线棒的绝缘程度，最终影响转子发电机的质量。 1) 用砂纸打磨，使其表面光洁平整。2）避免线棒表面氧化，不应长时间置于常温环境中。如果已置于常温环境中较长时间，包带前也应用砂纸将表面的氧化铜打磨掉。3）要轻拿轻放。拿放的过程中如果弄了划痕，应返回上一道工序（用砂纸打磨）。4）人手拿线棒时，应带上手套。如果已经用手拿过，应用砂纸打磨掉表面的指纹。5）未包带前，对线棒表面进行最后的检查，检查合格即可进行数控包带。2.2.2 云母带的选择图2 云母带示意图云母带，又称耐火云母带,是一种耐火绝缘材料，按用途可分为:电机用云母带、电缆用云母带根据ZCN090-1600A数控转子线棒包带机的技术要求，选用5442-1少胶云母带最为合适（图3所示）图3 少胶云母带这种是以云母纸为基材，以环氧树脂为胶粘剂复合而成，单面以电工用无碱玻璃布为补强材料，在常态下具有柔软性，用与之相容的浸渍树脂经真空压力浸渍绝缘工艺（VPI）处理后固化成型的云母带。优点：1） 云母含量高，电气性能优异，是采用VPI 工艺的大中型高压电机线圈包扎的理想绝缘材料。2） 云母带的边缘弯曲度不超过1mm。3） 云母带胶粘剂分布均匀，不会有气泡、针孔、粘连、分层、外来杂质、云母纸断裂、正职璃布抽丝和带盘松动的现象4） 云母带卷或盘的直径为95mm±5mm或115mm±5mm，其中接头不多于个，最短的长度不少于5m。 2.2.3 进行包带我们平时说的数控包带机按用法分有两种：定子线圈数控包带机与转子线圈数控包带机。这里，我们用转子线圈数控包带机简单说明一下数控包带机的包带过程。以ZCN090-1600A数控转子线圈包带机为例：图4 ZCN090-1600A数控转子线圈包带机包带时每个部分采的点：图5 转子采点示意图1）打开数控包带机，按RUN运行开关，这个步骤是为了将机械手上下及机械手进退按钮打开，再按驱动电源按钮； 2）打开控制页面的包带程序，进入到工作页面，调整好夹头的翻转角度、速 度及位置，回原点及包带的起点（注意：机器的原点不一定是动作的起点）；3）调好包带机两边的气夹臂长度并调整两边夹头，装上线圈固定好；4）回原点，使直线边的圆弧切点与机器机械原点对齐（圆弧切点与装在机器上绝缘带的中心对齐）。回起点后再运行机器；图6 加工中的转子线棒+ 15）结束包带后，先将机器上的气夹松开，再将线圈取下，最后将机械手全部退回。包带头停在两机械手中间位置，退出包带程序，关闭驱动按钮，断开开关。2.2.4 包带时的注意事项1） 每次在控制页面上改变参数后都必须回原点、回起点； 2） 回原点前必须使机器处在能回原点的各方向；3） 线圈固定时，因为是用螺丝压紧的方式固定，紧了螺丝容易滑丝，松了包带时线圈容易出来，损坏线圈，所以固定时的松紧度应控制好 4） 由于两边的气夹是活动的，包带时转子需要翻转方向，这是由气夹带动的，气夹也需要翻转方向。所以，当包带进行时，应远离机器。 5） 如果使用不同的云母带，应事先修改参数后回原点、再回起点，最后运行机器。 6） 如果发生错误，必须手动将包带头慢慢回到直线上，并使机器处在能回原点的各方向上； 7） 当在包带程序运行如图9包带盘时，刚开始时如果就断带（或转子方向放反了），应立即按急停按钮，让机器停止运动。将另一根剪掉后，不能直接回起点，应将程序运行到直线转角（如图10未标出的直线转角）后，停止再回起点。 8） 完成包带之后的线圈要符合1/2叠包的基本要求，同时它的松紧程度也要符合一定的技术要求，如果不行，可进入控制页面改变参数。3 小结通过此次的设计，了解了数控包带机的基本包带过程。在包带的过程中，学会了以前包带时所欠缺的技术，提升了数控包带的熟练程度，也学会解决数控包带过程中会出现的一般性常见问题。对数控包带机的研究，也应从中型数控包带机入手，可以投资少、开发周期短。也为大型数控包带机的维护与检修积累了丰富的经验。致 谢历经两个月，从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，终于把论文完成。在这儿，我要特别感谢我的指导老师苗现华，他细心、耐心，从论文的题目确定及撰写都给了我不小的帮助。还有和我在同一公司工作的校友潘济云同学，我们一起讨论研究，中间给了我不少的启示。还有其他许多给我意见的朋友，真的很感谢你们！参考文献1 郭洪红.工业机器人技术M.北京:西安电子科技大学出版社,2008.2（内部资料）数控包带机招标公告R.3（内部资料）库卡系统软件R