摘要：在现代科技的不断发展和进步中，很多智能机器已慢慢取代了人工操作，不过这也给平常复杂繁琐的工作带来许多方便。本文笔者为准备测试导线和整理测试导线这项工作设计一款智能绕线装置，阐述其在工作中带来的方便应用。
关键词；智能绕线装置；整理测试导线；方便应用
一、概述
1、实验室情况
浙江省电力公司培训中心的继保、自动化实训室的都要举行大量的考试，比武及新进员工的培训。一年完成的培训大概有 660多 期，培训的人次有 22000人左右。需要实训科老师为学员准备各种机器及相关配件，以及需要负责后续的整理规整工作。准备测试导线和整理测试导线就是其中一件简单且重复，而且工作量比较大的工作。
2、存在的问题
在上机前实训科老师需要整理好测试线及相关配件；上机后需要学员来整理测试线和相关配件。貌似非常简单的工作，需要付出大量的时间来处理。问题在：
1）之前的绕线工作都是手工来完成，会比较慢。
2）手工绕线会因人出现不整齐，不统一。
3）绕好的线捆会出现自动散开的现象。
4）学员有时会直接把各种短线拧成一团，导致各种长短不一，颜色不易的专用测试导线乱成一团。使用时根本都成了难解的死结。这样的情况而且比比皆是。
以上情况给实训科正常工作造成了一定的困扰。影响正常的工作效率，而且使现场不能做到整体划一。
所以要给这样的情况提供一个简单而有效，可操作性的解决方案是非常有必要的。
3、提供解决方案
针对以上的情况，我们设计一款智能绕线装置。可以实现实验室的测试导线在试验前及试验后都是整齐统一，成捆不易散开凌乱；而且绕线简单方便，省力。
整理测试线的时间可以提升50%，提高工作效率；且现场测试线统一整齐成捆放置，做到对导线的维护工作，能延长导线的使用寿命。
二、技术方案
1、产品概况
智能绕线装置采用了电脑编程双路数控装置和无级变速电机，可以实现低转速，大扭力的输出。可以针对不同尺寸和不同长度的导线进行绕线，低转速也保证了人身的安全。
软硬件的设计上采用了人性化的设计方案。根据需要可以设置不同的转速；装盘采用了轻量型的材质，采用了脚踏式的开关方便操作；
绕线机可以直接在铝制转盘上绕线也可以安装塑料转盘绕线，可以根据现场的需求自主选择。可以适当的减少工作量，提高工作效率；还能便于实验室的现场统一整齐。
2、系统介绍
智能绕线机由电机、控制系统、绕线盘、传动装置、测试线导通检测装置组成。
2.1、电机及控制系统
2.1.1、无级变速电机
无级变速电机根据需要可以做到低转速，大扭力的输出动力。电机采用了永磁直流电动机，型号为BM1418ZXF-35048V。
●额定电压：48VDC
●输出功率：350W
●额定转速：480r/min
●额定电流：9.5A
●绝缘等级：E
●防护等级：IP33
2.2.2 控制系统
采用了先进的数控系统，通过键盘输入绕组及需绕线匝数，绕制时绕组及匝数自动显示，绕制到预置匝数前两圈时会自动降速直到停机刹车。
设计科学新颖、性能稳定、操作方便、效率高、计数准确、显示清晰、手退可逆计数等。
1）绕线盘的转速：0-999圈/分钟，一般建议30圈/分钟
2）采用脚踏式开关，便于操作。
2.2.3、测试线导通测试装置
由于测试线使用频繁且每个学员的使用习惯都不一，经常会出现测试线内部短线问题。专门设置了测试线导通测试装置便于检查测试导线的断线问题。图如下：
2.2、绕线盘
绕线盘采用了轻便塑料材质，设计了专门卡槽便于导线的锁卡。设计图和尺寸图如下：
◆设计了缺口式锁卡；在绕线时不至打滑、绕线完毕后可以把线固定在线盘上不至散落、在使用导线时可以轻松的取下导线。
◆绕线尺寸：88CM
◆转速：0-999圈/分钟，一般设置30圈/分钟。
2.3、传动装置
是连接电机部分和绕线盘的中间连接装置。需要和电机部分紧固连接，二是能使绕线盘装卸非常便捷但不易脱落。
◆设计了四柱连接方式，可以稳定绕线盘不晃动。
◆柱体设计为里宽外窄的，便于绕线盘匹对孔位。
◆在中心轴外端设计波珠固定件，使绕线盘在旋转的情况下避免脱落风险，而且也能轻松的取下线盘。
在绕线盘的转动中，盘的受力中心为围绕主轴转动受力，波珠的受力非常小，波珠有0.2Kgf弹力，完全可以阻断绕线盘出现飞盘的现象。
在绕线盘装卸时，绕线盘的受力点主要作用在波珠上，人手正常作用力在波珠0.2Kgf弹力下完全可以做到轻松装卸。
◆经过对波珠弹力的研究确定，定制波珠：304不锈钢材质，尺寸12mm*30mm，弹力为0.2Kgf.
3、性能参数
1）电源：单相交流电
◆最大功率：350W
◆频率：50Hz
◆电压：AC220V±10%
2）绕线速度：0-999圈/分，一般建议30圈/分钟。
3）环境指数：-10℃～55℃
4）产品尺寸：330mm×260mm×380mm（长×宽×高）
5）重量：12KG
三、智能绕线装置的创新点
通过不断研究和开发设计，本设备突破目前现有的技术壁垒。不但符合现场的要求而且也能满足电网对设备的安全性和稳定性的要求。
●塑料绕线盘上设计了缺口式锁卡；在绕线时不至打滑、绕线完毕后可以把线固定在线盘上不至散落、在使用导线时可以轻松的取下导线。
●传动装置杆子使用了内宽外窄设计；可以灵活装卸线盘、也可以直接的使用传动装置绕线，完毕后可以使导线轻松从四轴上脱卸。
●传动装置主轴采用波珠锁定设计：在不同的转速下都可以安全稳定绕线盘不至脱落、可以轻松装卸绕线盘。
●在电机控制箱中巧妙设计了导线测断功能：运用非常简单的原理，巧妙的利用空间，非常符合现场实际使用，小制作大手笔。
四、总结
本设备对设计的安全性、便捷性、稳定性要求较高。
●安全性：本设备设计符合电力安全规程，有良好接地，做到设备放置不跌落。绕线上采用电脑控制转速，实现低转速高扭力，避免了电机高速带来的安全风险。
●便携性：机器的绕线盘和传动装置都采用了轻量化的材质，总体重量控制在12公斤，非常轻便。
●稳定性：采用先进稳定的数控系统，做到功能充分满足要求，结构简单化，确保设备稳定运行。
论文作者:杨红霞,王煜一,倪跃军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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