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箔绕机

概述

箔式绕线机又名箔式线圈绕制机、箔式绕线机是绕制变压器箔式线圈的专用设备。箔式绕线机系列采用PLC自动控制变频无级调速系统、光电液压纠偏系统、自动焊接机构等自动化控制功能。确保了变压器绕箔的焊接质量,使变压器的损耗大幅度降低,其性能参数已经达到了国内行业的领先水平。

主要功能

1、该设备采用伺服纠偏系统,PLC自控方式,变频无级调速纠偏精度高,质量精确控制。
2、该设备放料头采用液压涨缩机构操作方便、省力。
3、箔材涨紧采用独立两档控制准确方便,正绕,停止,退绕均能保持所需张力,确保线圈紧实。
4、层间纸涨紧采用气胀轴,磁粉离合器等先进装置,换料,张力调节方便快捷。
5、自动焊接机构,速度自动调整,确保了设备的高效可靠。
6、该设备率先采用整体摆动机架较好的解决了线圈匝数少,纠偏滞后的问题。
7、该设备是结合实际生产需要生产的高科技产品,整机采用先进的PLC自动控制,自动化水平高,操作简单可靠。

调试方法

箔绕机的调试相对来说较简单,逻辑关系不是太多,开关量较少。但对于不熟悉设备的人来说还是比较陌生的。作为现场调试是相当重要的环节。由于零件的分散性,装配工艺的影响,使得安装完毕的产品不能达到设计要求的性能指标,需要通过测试和调整来发现、纠正、弥补,使其达到技术文件所规定的功能和技术指标,这就是设备的调试。同时,调试又能发现产品设计和工艺以及原材料缺陷和不足等问题。因此,调试工作是保证并实现产品功能和质量的重要工序,在很大程度上决定了整机的质量。设备装配中存在的一些问题和缺陷会通过调试反应出来。
首先对箔绕机的各个机构的作用要有正确的认识这是必须的。下面介绍一下各个机构的作用及常遇见的问题。箔绕机(由前到后)包括操作面板、焊接机构、纠偏机构、卷绕机构、压毛机构、层收机构、开卷机构、配电柜八大部分。设备发到客户那里首先要对设备进行吊装、就位、安装。吊装过程中多数调试人员在场要做好现场吊装的指导,客户对设备不熟悉可能会造成吊装吃力或损坏设备部件。每台设备都有大约的重量,杜绝超出额定载重的绳索吊装设备,要保证人身及设备的安全。根据客户的要求对设备进行就位,要保证配电柜和设备的出线口距离不要太远(1m为宜),就好位以后要对现场机械装配检查及确认和电气装配检查及确认,无误后再进行接线,由于出厂解线和安装调试可能不为同一人,因此在解线时一定要按照图纸解线,不一致的线号要标出并更换线号,做到和电气图纸的一致性,避免给安装人员带来不必要的麻烦。现场接线严格按照图纸来接线,发现有错误的地方认真思考到底是哪里的原因,确实是图纸和实际不一致一定要标记好注意观察运行现象。现场走线要清晰、简洁、不得只求结果不管过程,凌乱的线路对将来设备的维护及维修带来麻烦。

(一)操作面板是人机交流的平台,所有指令都要通过面板给定。上电前对三相交流电电压、进行检查,以防缺相造成电机振动或烧掉(正常情况下有变频器的会自动报警缺相)。确保无误后按下启动按钮,对设备上电检查,包括检查各个动作有无或相反,各个按钮有无输出指示;若无输出根据图纸检查PLC(中文名为可编程逻辑控制器,代替了传统的继电-接触器控制系统,使电器的维修变得更为简单)及模块(这里指PLC的扩展输入输出点,模块的作用增加了PLC主机的输入输出点满足了有较多输入输出点的电气设备)的输入输出点,PLC上面对应的绿灯亮说明有输入或者输出;若有输入无输出检查气压按钮是否开启,所有按钮默认气压按钮开启的状态下才有输出,确定气压按钮开启若有输入还无输出基本判定是模块或者程序的原因;若有输入、输出则无动作和输出指示说明PLC输出的24V电压没有作用到继电器或则作用到继电器继电器无动作;(有无动作可观察对应继电器上的绿灯指示,亮起说明继电器有动作),还有就是接触器没有动作(可观察接触器是否吸合)测一测接触器输出是否有电;若有电基本可以判定是接触器到负载指尖的电缆出现断路检查动力线。

通过变频器的输出,例如开卷电机不动作,首先判断PLC有无输出,按钮有输出指示说明PLC有输出(同时通过PLC上面的指示灯一样可以看到),再观察变频器有无反应,通过切换“》”移位键,将显示屏切换到标有“Hz”下方指示灯亮(A下方指示灯亮为电流单位,V下方指示灯亮是电压单位),此时显示变频器的频率,闪烁状态说明变频器处于待机状态,长亮处于工作状态。还有观察报警指示及变频器是否有报警显示,根据报警代码查阅报警代码表来判断是什么报警和解决方法。

(二)自动焊接结构是卷绕线圈前首先用到的设备,该机构配备专门的氩弧焊机,对于箔材的焊接有的可能要对操作人员进行培训,由于焊机的不同一些操作按钮可能不一致,培训人员要提前熟悉焊机的操作,才能更好的培训操作人员,箔材的焊接要符合客户的要求,对于影响焊接质量的因素要一一介绍给操作人员,电流大小(根据材料的厚度越厚电流越大说明书有焊接电流与材料厚度的对应关系)、氩气流量大小(流量太小起不到防氧化、降温作用,流量太大浪费严重)、焊接速度(速度太快焊接不牢或者焊不上,太慢降低)、焊枪角度(有平焊)、焊接距离、熟练程度直接影响焊接的质量。焊接前先用大力钳将铜(铝)排与箔材加紧(注意:排要保证与箔材的的端面垂直否则影响整齐性)尽量不要留缝隙(影响焊接效果),放在焊接台上,要突出焊接台3-5mm,按下焊接压紧按钮(注意:下压气缸动作不要太快缓慢下压以免有人误操作将手指压在焊接台受伤),松开大力钳,再用锤子将其敲齐。焊接时要确保焊机降温水泵正常运行和氩气正常供应,焊接起好头正常焊接可以离远一点,焊接时会产生高频电磁场和红外线辐射还有臭氧的产生,操作人员必须配备防护头盔及其他有效措施,工作地点要安装排气装置注意通风。在焊接完毕时要及时关掉焊接开关,避免焊接到焊接台,对焊接台造成伤害。

在自动焊接夹臂最左端和最右端分别有焊接限位开关,这是焊接丝杠、导轨的行程开关,防止滑块、丝杠母滑出,如有出现滑块、丝杠母滑出,说明限位开关没压住,或者限位开关的线处于断路状态。

(三)调偏系统是卷绕中最重要的一个环节,绕制线圈的整齐程度是衡量设备性能的一个重要参数,在培训时一定要让操作人员亲自绕制,讲明整个调偏系统的用法,及时解答操作者的疑问。关于调偏的应用可大体分为以下几个部分。

1、中心复位。放箔之前将调偏控制面板打在中心(保证箔在调偏过程中左右移动的距离相等)。
2、模具定位。卷绕开始前箔(此时还未放箔可以先画一条线视为箔的端点)的左端(主轴减速机那一端)先定位(视客户生产要求而定),确定了位置之后测量一下箔左端面到各个轴支架平面的垂直距离设为a
3、放箔。箔的里端边缘到支架平面的距离也要调整为a(这个距离是大约数字卷绕过程中电眼会自动调整为a)
4、电眼定位。将箔拉到主轴卷绕位置,箔的左端要经过电眼中心,测量箔左端到支架平面的距离为a(此时的a要尽量精确)。调整电眼位置依次亮一红两绿时将电眼锁紧。
5、调整感度和平衡。调偏控制面板有一排指示灯,根据指示灯亮的数量调节。假如此时亮中间一红灯和右边两绿灯,向左转动平衡旋钮直到亮中间一红灯。然后将感度按钮向右旋动一个格左右,此时如果面板又出现中间一红右边两绿,继续向左旋动平衡按钮。根据以往的经验感度按钮调到倒数第二个格(或小于第二个格)时会发生设备震动现象,此时说明敏感度过高,应降低感度直到不出现震动位置,切面板亮中间一红灯亮或者中间红灯亮加两边的两个绿灯闪烁,这时调偏达到理想状态。
6、精确调整电眼位置。前四步调好以后让设备卷绕6圈左右(设备会自动找正),观察自动找正的左边缘与定位时的偏差在多少,如果自动找正的位置往右偏5mm,把电眼往左端支架平面的距离减小5mm,把箔退回从头开始卷绕。此时从第一圈开始就可以自动通过电眼调节箔的正确位置了。绝缘纸(DMD)的调节类似,此调整为手动,比箔的调节要简单,不再详细说明。所购买的DMD的整齐度决定了线包中DMD的整齐度。
影响箔材卷绕不正的几点原因:起点位置与电眼位置不一致、箔本身有S弯、模具粗细不均匀、焊接时没垂直导致一开始就偏。

(四)卷绕机构是设备绕制线圈的部分。是由三相变频电机经过涡轮蜗杆减速机,具有结构紧凑、传动比大、振动小、噪音低、能耗低以及在一定条件下具有自锁功能等优点。双动力要比单动力绕制受力更均匀,左右为对称的电机、减速机。同步采用编码器跟踪脉冲式,即踩下脚踏开关,右机电机做好准备,在未接收到脉冲信号前是处于等待状态,在系统设置里有个右机先启、后停时间(注意:右机的后停时间一定要大于主(左)机的减速时间,否则在停止时二者可能不同步),假如右机先启时间为1S,即脚踏开关动作后,右机等待1S后,二者同时启动,右机编码器信号随着转速的增加将变化的脉冲实时传送到右机,并与右机编码器脉冲作比较,也就是右机时刻跟随着左机在转动,反应出来的就是二者同步运行。有关不同步的问题有以下几种原因:

1、系统设置里面的先启、后停时间未设置正确或都为0。

2、编码器与电机的联轴节松动或断裂。

3、编码器线有断线的地方,检查PG卡到编码器之间的电缆。

4、变频器上的PG卡损坏,并更换新的PG卡。

5、编码器电缆受外部动力线的干扰和编码器屏蔽线未接地。

6、更换减速机后减速比不完全相同,变频器上更改电子齿轮比。

(五)压毛机构是去除箔材边缘毛刺的装置,通过气缸带动轴的转动,将压毛刺轮下压从而达到去除毛刺的目的。该装置相对简单但也有问题出现。关于压不紧主要是由于气压过小或气缸轴连接处发生相对滑动没有锁紧,还有就是两轮与光轴不平行,一边接触箔材一边轮子未接触,主要由于出厂前为装配平行或者两轮子不完全一致,通过调节一般可以达到使用要求。

(六)层收机构是放置层绝缘的地方,层绝缘的调偏为手动手轮(每旋转一圈为5mm)调节。绝缘纸放置的起始位置很重要,要根据箔材在主轴放置的位置来调节绝缘纸的位置,气涨轴上有金属圆盘(位置可根据绝缘纸的位置调节好固定),绝缘纸要紧贴着圆盘,定位好绝缘纸要给气涨轴充气锁紧。在这里有个比较突出的问题就是电机和气涨轴的减速机连接不在一条直线上,导致电机运行起来,联轴节噪音过大,电机电流偏高。层收电机故障像其他电机一样通过PLC和变频器来判断,根据层收电机用到的参数来调整到最佳状态。

(七)开卷机构是放置箔材的装置。卷绕过程中,开卷电机为箔材提供向后的张力,张力的大小可以通过操作面板上的电位器给定(有的通过屏幕输入尺寸由PLC模拟量给定),提供张力时是处于转矩模式,而放卷、收卷时是速度模式,这时电机如果静止不转会过载报警。收卷、放卷的默认速度为8Hz,如果感觉太慢或者太快可以适当作调整。放卷机在导轨上的左右移动起到调偏的作用,动力来自调偏伺服电机。

(八)配电柜是整个设备的心脏。所有的信号都要通过这里再将信号传给执行部分,电气方面的维修主要在这里。安全问题要放在首位,380V动力电和24V控制电要分清。维修电路一定要断电再操作,或者用仪表测试后再操作,对裸露的电缆要用绝缘胶带包好以免触电。设备机身和配电柜及屏蔽线要接地,由于摇臂和机身旋转处是绝缘的因此操作面板(内有220V交流电源)也要引一根地线接地确保人身和设备的安全!

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