Намоточная машина для катушек

Делаем машину для намотки тороидальных катушек на базе Arduino

Всем привет, представляю вам изготовленную мною машину для намотки тороидальных катушек на базе Arduino. Машина автоматически наматывает проволоку и поворачивает тороид. В качестве интерфейса я использовал энкодер и ЖК-экран 16×2. Пользователь может вводить такие параметры, как диаметр катушки, количество оборотов и угол намотки.

В данной статье я расскажу, как построить эту машину и дам подробности её работы.

Комплектующие

Подробности сборки

Намоточное кольцо

Кольцо я изготовил из фанеры 12 мм. Внешний диаметр – 145 мм, внутренний – 122 мм. Имеется углубление длиной 43 мм и глубиной 5 мм для катушки.

В кольце я сделал один разрез и замок для его открывания. Открыв замок, мы размещаем тороидальную катушку внутри кольца.

Также у кольца есть углубление по внешней стороне, 8 мм шириной и 4 мм глубиной, в котором размещается ремень шириной 6 мм.

Катушка

Катушка для медного провода, которую я выточил из нейлонового стержня. Все размеры показаны на картинке.

Материал выбран потому, что нейлон, во-первых, легче алюминия, во-вторых, его легко точить на станке. Кроме того, когда машина работает, он не колеблется так сильно.

Корпус машины

Корпус также сделан из фанеры 12 мм. На нём закреплены три направляющих ролика, расставленные примерно в 120° друг от друга.

Ролики сделаны из подшипников 626Z, гаек и болтов. На них будет вращаться наше деревянное намоточное кольцо.

Верхняя часть кольца откидывается, а после закрытия зажимается при помощи барашковой гайки. Откинув эту часть, мы устанавливаем кольцо внутрь машины. Вернув её на место, нужно прижать к ней ролик так, чтобы он вошёл в бороздку.

Ролики-держатели тороида

Это ролик, вращающий катушку, и одновременно удерживающий её. Я выточил их из нейлонового стержня на моём токарном мини-станке. Все размеры приведены на фото.

Ролики я снабдил поролоновой лентой, она хорошо держит катушку и та не проскальзывает. Важно использовать барашковые гайки для закрепления направляющих – обычные от вибрации откручиваются.

Сверху и снизу каждого ролика я поставил по фланцевому подшипнику.

Крепление шагового двигателя

Так я закрепил шаговый двигатель, NEMA17. Он вращает катушку, что позволяет автоматически наматывать проволоку по всей её окружности и не требует ручного вращения.

Двигатель постоянного тока

Этот мотор вращает намоточное кольцо. Я использовал Orange Jhonson 12v Dc Motor 300 RPM. Вам советую взять мотор на 600 RPM или 1000 RPM.

Ремень имеет 600 мм в длину и 6 мм в ширину. Держатель мотора, крепящийся к алюминиевому профилю, также сделан из фанеры.

Инфракрасный датчик

Я использовал датчик от SeedStudio. Он отправляет сигнал на контакт обработки прерываний Arduino – таким образом Arduino может подсчитывать количество оборотов кольца.

Я закрепил датчик на алюминиевом профиле так, чтобы замок кольца заодно работал и отражающей поверхностью, на которую реагирует датчик.

Данный датчик выдаёт по 2 сигнала за один поворот кольца – когда дерево сменяется металлом, сигнал меняется с низкого напряжения на высокое, а потом наоборот. Обработчик прерываний регистрирует два изменения состояния. Поэтому для подсчёта реального количества поворотов мне пришлось делить количество срабатываний пополам.

Основание аппарата

Основание тоже сделано из фанеры 12 мм, имеет размеры 300х200 мм. Четыре резиновых ножки будут прочно и хорошо держать машину, и помогут избежать ненужной вибрации.

Для установки компонентов я закрепил на основании алюминиевый профиль. Обожаю его за гибкость в использовании. Все компоненты можно легко устанавливать на профиле и двигать вдоль него. Позволяет легко выравнивать компоненты относительно друг друга.

Корпус контроллера

Коробочка распечатана на 3D-принтере, внутрь установлены плата, ЖК-дисплей и энкодер. Корпус придаёт профессиональный вид всему проекту, а также обеспечивает удобную настройку аппарата. Корпус закреплён на основании при помощи металлической скобы.

Схема подключения

Навигация в меню

ЖК-дисплей используется для вывода информации, а энкодер – для ввода.

Первый экран с приветствием.

На втором экране нужно ввести внешний диаметр катушки – аппарат поддерживает катушки разных диаметров.

На третьем экране нужно ввести количество витков.

На четвёртом экране нужно ввести угол покрытия катушки. 360° означает, что катушка будет покрыта проволокой целиком. 720° означает, что катушка будет обмотана проволокой дважды по окружности.

На 5-м экране можно проверить все входные данные пред тем, как запустить машину. Если всё верно, нажимаете на энкодер, и машина стартует.

6-й экран демонстрирует количество витков в реальном времени.

Источник

Намоточные машины, станки, оборудование

Производство ряда компонентов электронного и электротехнического оборудования требует обмотки, которая выполняется на сердечники ферритового или ферримагнитного типа. К таким многовитковым элементам относятся дроссели, трансформаторы, электрические моторы, катушки индуктивности и пр. Для создания этих и других устройств нужны так называемые намоточные станки.

Принцип действия машин достаточно прост и эффективен. Обмотка осуществляется одновременно с вращением каркаса изготавливаемого компонента. Вследствие этого провод равномерно ложится на предусмотренную для него часть. Количество витков отсчитывается с помощью специального счетчика. Натяжение регулируется оправкой станка с учетом показателя упругой деформации кабеля.

Намоточное спецоборудование принято делить на 2 вида. Ручные станки выпускаются без механических приводов. Каркасы изделий вращаются вручную или посредством педалей. Подобные устройства подходят для создания штучной продукции. Массовое изготовление экономически нецелесообразно в связи с высокими трудозатратами и низкой производительностью установок.

На производственных предприятиях пользуются механизированным оборудованием. Аппараты работают за счет электроприводов и выполняют обмотку любой сложности. В процессе производства обеспечивается надлежащее качество витковой укладки. Электростанки применяются для рядовой, перекрестной или тороидальной намотки. Производительность напрямую зависит от технических характеристик.

Промежуточные валы намоточных станков связываются с ременными многоступенчатыми передачами. Запуск и остановка намотки осуществляется фрикционными муфтами сцепления на ременных валах. Наличие комплектующих дает возможность отключать станок без резких толчков и рывков, а также сильных перетяжек или внезапных обрывов проводов.

Когда включается двигатель, зубчатая передача запускает шпиндель, где размещается заготовка. Кручение вала активирует счетчик витков, которые ровными слоями кладет водило. Благодаря полной автоматизации участие персонала сводится к минимуму. Чтобы запустить намоточный станок для трансформаторов, оператору нужно лишь задать настройки или выбрать одну из сохраненных в памяти предустановок.

Источник

Намоточное оборудование

Станки линейной (рядовой) намотки компании TPC (Technology Product Company), Словакия

Намоточные станки серии ERN отличаются высокой надежностью, спокойным ходом, простотой эксплуатации, обслуживания и ухода; точность параметров достигается за счет микропроцессорного управления циклами намотки (программное задание и корректировка настроек); версии G оснащаются электронным дисплеем и обеспечивают особую простоту программирования.

Станки тороидальной намотки (VC-Machinery, Германия)

Этот класс намоточного оборудования представлен в нашем ассортименте продукцией немецкой компании VC machinery, которая на сегодняшний день объединяет ведущих специалистов в сфере разработки и производства станков для намотки на базе передовых технологий. Производителя отличает удачное сочетание высокого качества оборудования и продуманной ценовой политики.

Учитывая важность обмоток как полноценных функциональных элементов электрических устройств, намотка катушек должна выполняться в точном соответствии с технологией. Специальное оборудование, обеспечивающее автоматизацию этих технологических процессов — станок для намотки трансформаторов.

Наше предложение — это ваша возможность купить различного назначения намоточные станки зарубежного производства; компании-производители — лидеры в своих производственных нишах TPC s.r.o. (Словакия) и VC Machinery (Германия).

Выбрать тот или иной станок для намотки трансформаторов или катушек поможет информация о компаниях-производителях и их продукции.

Источник