本发明涉及绕线机加工制备，尤其涉及一种绕线机自动调节出丝装置及其控制方法。
背景技术：
1、绕线机是一种工业生产线上常见的自动化设备，在电机生产中，常用于电机定子内的铜丝线圈制作，节省了大量人工劳力，并提高了铜丝线圈的制作精度和稳定性。但是一般的绕线机也存在着许多问题，如出丝机构运行速度慢，影响生产效率；出丝控制精度不足，导致线圈的张力过大或者过小，影响线圈的质量；出丝张力过小，导致浪费铜丝等。
2、因此，本技术有必要提出一种可自动调节的出丝装置，能够很好的克服以上缺点，提高绕线机的工作效果。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种绕线机自动调节出丝装置及其控制方法，能够自动调节出丝机构和移动部件的运行状态，达到精确控制出丝速度、位置和张力的效果，实现自动化控制，有效提高绕线机的工作效率。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种绕线机自动调节出丝装置，包括出丝机构、设于出丝机构上的移动组件和出线器；
4、所述出丝机构包括出丝支架、设于出丝支架上的线圈转动电机及其驱动器、以及线圈转动轴；所述线圈转动电机及其驱动器的输出轴通过转动皮带与线圈转动轴连接，所述线圈转动轴上套接有铜丝线圈套筒，所述铜丝线圈套筒上绕制有铜丝，所述线圈转动电机及其驱动器的一侧设有控制器；所述出丝机构能够自动调节出丝速度；
5、所述移动组件包括径向移动组件和横向移动组件，所述径向移动组件和横向移动组件相互垂直设置，通过径向移动组件和横向移动组件可调节出丝的位置和张力，确保出丝的平稳运行；
6、所述出线器通过环形压力传感器组件的数据变化，能够调节出丝机构和移动组件的运行状态，达到自动调节出丝的效果。
7、通过采用上述技术方案：采用出丝机构、移动组件和出线器等相互配合作用，能够对出丝的精确控制，大大提高了对绕线机出丝的控制效果。其中，采用控制器可根据各参数的变化实时计算出合理的出丝速度v丝，调整线圈转动轴的转速，防止发生出丝紊乱、速度不均匀等问题。
8、优选地，所述径向移动组件包括安装在出丝支架上的径向丝杆、径向移动光轴、径向电机及其驱动器、以及距离传感器；所述径向丝杆和径向移动光轴相对设置，所述径向电机及其驱动器的输出轴通过径向传动皮带与径向丝杆连接；所述径向丝杆和径向移动光轴的上方设有移动板，所述移动板在径向电机及其驱动器的控制下能够在径向丝杆和径向移动光轴上实现径向移动。
9、优选地，所述横向移动组件包括设于移动板下方的横向电机及其驱动器、横向传动皮带、以及设于移动板内侧的横向丝杆和横向移动光轴；所述横向电机及其驱动器的输出轴通过横向传动皮带与横向丝杆连接，所述横向丝杆和横向移动光轴平行间隔设置。
10、优选地，所述出线器安装于横向丝杆上，所述出线器包括夹紧减速电机、串线环、以及与夹紧减速电机连接的夹紧丝杆，所述夹紧减速电机的一侧设有两块夹紧板，两块夹紧板竖向相对设置，两块夹紧板的上端部连接有夹紧板移动光轴；所述出线器内还设有环形压力传感器组件，所述环形压力传感器组件的表面敷设一层压力膜。
11、优选地，所述环形压力传感器组件包括环形压力传感器a、环形压力传感器b、环形压力传感器c、环形压力传感器d、环形压力传感器e和环形压力传感器f；所述环形压力传感器a、环形压力传感器b、环形压力传感器c、环形压力传感器d、环形压力传感器e和环形压力传感器f呈圆周状均匀间隔分布在出线器的内侧。
12、本发明还提供了一种绕线机自动调节出丝装置的控制方法，所述环形压力传感器a、环形压力传感器b、环形压力传感器c、环形压力传感器d、环形压力传感器e和环形压力传感器f获得的压力值分别为fa、fb、fc、fd、fe和ff，由控制器根据当前线圈转动轴的速度v轴以及环形压力传感器组件返回的压力值自动调节出丝速度v丝，得到v丝＝k1*v轴*(ka*fa+kb*fb+kf*ff)；
13、其中，k1为当前线圈转动轴速度与出丝速度的耦合系数，ka为环形压力传感器a与出丝速度的耦合系数，kb为环形压力传感器b与出丝速度的耦合系数，kf为环形压力传感器f与出丝速度的耦合系数，控制器根据各参数的变化实时计算出丝速度v丝，调整线圈转动轴的转速；防止发生出丝紊乱、速度不均匀等问题。
14、通过当前线圈转动轴的速度v轴、距离传感器的数据l202，控制器自动调整径向移动组件的径向移动，确保出线器与铜丝线圈保持合适的径向距离l距，l距＝k距*v轴*l202；
15、其中，k距为当前线圈转动轴速度与径向距离之间的系数；
16、通过当前线圈转动轴的速度v轴、出线器与铜丝的径向距离l距和环形压力传感器组件返回的压力值fa、fb、fc、fd、fe和ff，控制器自动调整横向移动组件的横向移动，控制器通过比较压力值fa、fb、ff以及设定阈值f上限、f下限之间的关系，自动调节线圈转动轴速度和出线器的出丝位置，其调节控制方法包括以下步骤：
17、步骤一：如果f下限＜fa＜f上限，且fa＞fb，fa＞ff，说明此时铜丝出丝位置介于环形压力传感器a和环形压力传感器b之间，或者介于环形压力传感器a和环形压力传感器f之间，且距离环形压力传感器a更近，出丝装置工作正常，且铜丝上张力大小合适，不用调节当前线圈转动轴速度和出线器的位置；
18、步骤二：如果f下限＜fa＜f上限，且fa＜fb，则调整出线器向箭头c方向移动，由控制器发出指令，启动横向电机及其驱动器，通过横向传动皮带带动出线器沿着横向丝杆和横向移动光轴向箭头c方向移动，并保持当前线圈转动轴速度不变，直至fa＞fb，此时恢复到步骤一状态；
19、步骤三：如果f下限＜fa＜f上限，且fa＜ff，则调整出线器向箭头d方向移动，由控制器发出指令，启动横向电机及其驱动器，通过横向传动皮带带动出线器沿着横向丝杆和横向移动光轴向箭头d方向移动，并保持当前线圈转动轴速度不变，直至fa＞ff，此时恢复到步骤一状态；
20、步骤四：如果f下限＞fa，f下限＞fb，f下限＞ff，则立刻降低当前线圈转动轴速度，fa、fb、ff三个压力值会立刻变大，当fa＞f下限时，开始执行步骤二或步骤三，直至恢复到步骤一状态；
21、步骤五：如果f上限＜fa，f上限＜fb，f上限＜ff，则立刻提高当前线圈转动轴速度，fa、fb、ff三个压力值会立刻变小，当fa＜f上限时，开始执行步骤二或步骤三，直至恢复到步骤一状态。
22、通过采用上述技术方案：通过以上几个步骤的调节，可以合理调整出丝器的位置和铜丝的张力，确保出丝的平稳运行。其中，出丝机构包括出丝支架、铜丝线圈套筒、铜丝、线圈转动轴、转动皮带、线圈转动电机及其驱动器、控制器等，控制器根据当前线圈转动轴的速度以及压力传感器返回的数据，自动调节出丝速度。移动组件包括径向移动组件和横向移动组件，通过当前线圈转动轴的速度、距离传感器和压力传感器返回的数据，控制器自动调整径向移动组件的径向移动，确保出线器与铜丝线圈保持合适的径向距离；通过当前线圈转动轴的速度、距离传感器和压力传感器返回的数据，控制器自动调整横向移动组件的横向移动，自动调节出线器的出丝位置和张力，确保出丝的平稳运行。出线器包括环形压力传感器、压力膜，通过环形压力传感器的数据变化和合理的控制算法，控制器自动调节出丝机构和移动组件的运行状态，达到自动调节出丝的效果。该出丝装置结构设计合理、新颖，能实现对出丝的精确控制，大大提高了对绕线机出丝的控制效果。
23、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24、1、本发明结构设计合理、结构新颖，能够自动调节出丝机构和移动部件的运行状态，达到精确控制出丝速度、位置和张力的效果，实现自动化控制，有效提高绕线机的工作效率。
25、2、本发明采用出丝机构可根据当前线圈转动轴的速度以及环形压力传感器返回的数据，自动调节出丝速度，避免出丝紊乱现象。
26、3、本发明的移动组件包括径向移动组件和横向移动组件，通过当前线圈转动轴的速度、距离传感器和压力传感器返回的数据，控制器自动调整径向移动组件的径向移动，确保出线器与铜丝线圈保持合适的径向距离；通过当前线圈转动轴的速度、距离传感器和压力传感器返回的数据，控制器自动调整横向移动组件的横向移动，自动调节出线器的出丝位置和张力，确保出丝的平稳运行。
27、4、本发明的出线器包括压力传感器、压力膜，通过压力传感器的数据变化和合理的控制算法，控制器自动调节出丝机构和移动部件的运行状态，达到自动调节出丝的效果。
1.一种绕线机自动调节出丝装置，其特征在于，包括出丝机构、设于出丝机构上的移动组件和出线器(6)；
2.根据权利要求1所述的一种绕线机自动调节出丝装置，其特征在于，所述径向移动组件(2)包括安装在出丝支架(1)上的径向丝杆(203)、径向移动光轴(206)、径向电机及其驱动器(205)、以及距离传感器(202)；所述径向丝杆(203)和径向移动光轴(206)相对设置，所述径向电机及其驱动器(205)的输出轴通过径向传动皮带(204)与径向丝杆(203)连接；所述径向丝杆(203)和径向移动光轴(206)的上方设有移动板(201)，所述移动板(201)在径向电机及其驱动器(205)的控制下能够在径向丝杆(203)和径向移动光轴(206)上实现径向移动。
3.根据权利要求2所述的一种绕线机自动调节出丝装置，其特征在于，所述横向移动组件(3)包括设于移动板(201)下方的横向电机及其驱动器(301)、横向传动皮带(302)、以及设于移动板(201)内侧的横向丝杆(303)和横向移动光轴(304)；所述横向电机及其驱动器(301)的输出轴通过横向传动皮带(302)与横向丝杆(303)连接，所述横向丝杆(303)和横向移动光轴(304)平行间隔设置。
4.根据权利要求3所述的一种绕线机自动调节出丝装置，其特征在于，所述出线器(6)安装于横向丝杆(303)上，所述出线器(6)包括夹紧减速电机(601)、串线环(602)、以及与夹紧减速电机(601)连接的夹紧丝杆(603)，所述夹紧减速电机(601)的一侧设有两块夹紧板(604)，两块夹紧板(604)竖向相对设置，两块夹紧板(604)的上端部连接有夹紧板移动光轴(605)；所述出线器(6)内还设有环形压力传感器组件(606)，所述环形压力传感器组件(606)的表面敷设一层压力膜(607)。
5.根据权利要求4所述的一种绕线机自动调节出丝装置，其特征在于，所述环形压力传感器组件(606)包括环形压力传感器a(6061)、环形压力传感器b(6062)、环形压力传感器c(6063)、环形压力传感器d(6064)、环形压力传感器e(6065)和环形压力传感器f(6066)；所述环形压力传感器a(6061)、环形压力传感器b(6062)、环形压力传感器c(6063)、环形压力传感器d(6064)、环形压力传感器e(6065)和环形压力传感器f(6066)呈圆周状均匀间隔分布在出线器(6)的内侧。
6.根据权利要求5所述的一种绕线机自动调节出丝装置的控制方法，其特征在于，所述环形压力传感器a(6061)、环形压力传感器b(6062)、环形压力传感器c(6063)、环形压力传感器d(6064)、环形压力传感器e(6065)和环形压力传感器f(6066)获得的压力值分别为fa、fb、fc、fd、fe和ff，由控制器(10)根据当前线圈转动轴的速度v轴以及环形压力传感器组件返回的压力值自动调节出丝速度v丝，得到v丝＝k1*v轴*(ka*fa+kb*fb+kf*ff)；
