【参赛】Mach3 自动排线绕线机

DWQ-2008

      制作变压器是业余电子爱好者的一项基本技能，在业余条件下，我利用部分闲置材料自制了一台自动排线绕线机，为以后的DIY提供了方便。
该绕线机采用CNC软件Mach3自动控制和手动控制，具有软件计数和主轴独立计数功能。以防止软件在特殊状况下因脉冲丢失造成计数错误。
      该机面板自左至右依次排列为：电源总开关、电源指示灯、主轴独立智能可逆计数器、USB接口、可逆计数按钮、启动按钮、停止按钮。
      主轴使用步距角为1.8度的57步进电机，经过同步带以2:1的传动比增大扭矩带动主轴旋转已实现绕线功能。
      排线电机步距角为1.8度的42步进电机，经刚性联轴器传动螺距为2毫米的滚珠丝杆，带动排线器部件实现自动排线。
      控制板为支持Mach3软件控制的USB接口电脑控制板，该板可自动控制主轴电机和排线电机协同工作，根据设定的程序 ，完成自动绕线功能。同时该板也具有部分手动控制功能，便于操作。 该机工作时可方便实现绕线手动变速，随时手动停止、启动，可编程变速、停止、启动及设定圈数停止等功能，使用灵活方便。
      该机体积小巧，外形尺寸为：长38cmX宽23cmX高26cm。重量为7.8kg。

一、整机接线图

整机接线图

二、购于本坛的铸铝底板及外壳制作

铸铝底座正面

铸铝底座背面

底座大孔加工

底座四周下部加工

底座连接块

底座围板组装

底座围板组装

底座组装

底座组装

拼接薄铝板底板

底座孔盖板

三、滑台制作

CAD设计图

锯切好的铝板

滑台左右支架

丝杆固定端轴承座

滚珠丝杆

锯切好的轴承座铝板

轴承座及压盖

滑台组件零件

滑台试装

滚珠丝杆

原点开关

四、主轴制作

主轴外罩

主轴外罩

主轴零部件

主轴试装

五、排线器部分制作

张力器部件

张力器部件

张力器试装

张力器试装

六、整机组装及附件

整机内部装配图1

整机内部装配图2

整机外部装配图1

整机外部装配图2

整机参赛图片

七、软件部分
Mach3软件安装好后，根据机子的零部件使用情况，需要进行相应的配置才能正常工作。
1、打开软件的设置菜单，设置单位为毫米。

2、端口设置，一般为默认即可

端口设置

3、电机调试设置，由于Mach3座标数据窗口默认显示单位为毫米，我使用X轴做为绕线主轴，可以假定X轴丝杆螺距为1毫米，即主轴转一圈螺母运动1毫米，达到了主轴转数和X轴运动距离的显示数字相一致的目地。我使用的步距角为1.8度的步进电机，所以步进电机转一圈需要360度/1.8=200个脉冲。同时我的主轴电机驱动器设置了8细分，所以实际需要200*8=1600个脉冲步进电机才能转一圈。为了增大扭矩，我的绕线主轴和步进电机同步带传动系统的减速比为2:1，所以绕线主轴转一圈需要1600*2=3200个脉冲。

电机调试

排线电机步距角也是1.8度，所以转一圈也是需要360度/1.8=200个脉冲，由于是同轴刚性传动且滚珠丝杆螺距是2毫米，同时驱动器设置为8细分，所以排线轴运动1毫米需要800个脉冲。

4、输入信号设置及软限位设置如图，要根据自己的实际使用的零部件情况具体设置。



5、外接按钮设置及总体设置，Mach3可以灵活设置外接按钮，同一个按钮，通过设置不同的代码，可以实现不同的功能，如停止代码1003、启动代码1000等。总体设置主要设置为打开软件屏幕最大化和防抖信号的时间，其余默认即可。



6、简单程序的编写 ，新建一个记事本文件如下：其中G1X0Y0F100含义如下：G1移动模式代码，X0Y0为绕线时设置的起绕点,F100为绕线轴转速。X200Y40即代表绕线主轴转动200圈，排线轴移动40毫米。以此类推。M1代表程序停止，即绕满一层后自动停止，便于层间垫绝缘纸。如不需要层间垫纸，编辑掉M1代码即可。



八、绕线，机器设置好并调试好后，绕线时要先点“返回机床原点”按钮，在主轴上固定好变压器骨架，用鼠标或手动移动排线器到起绕点后，X轴和Y轴数据显示窗口清零即可开始绕线，绕线过程中可随时调节绕线速度和线的松紧程度。

全国粮票

这个东东，三个字      高大上     

hujingdi

欢迎自动排线绕线机参赛！

kehua

大部分零件是手工制作，真是不简单，好好好。

ccczzzyy

不知可用最小线径是多少？

JIAHUIFENGtt

这个就是论坛的动力----多出精品---提升论坛，多出精品电路---精品藏品收音机---

河西老道

ccczzzyy 发表于 2022-2-5 10:55
不知可用最小线径是多少？

说的是，给你加分，恭喜你晋级

熊光辉

高实在是高！

益斋

金工技术一流的。

xiaomage

厉害了，高端硬货

老乡知青

这可是高端绕线机，不但硬件制作的好，更要有过硬的软件基础支撑。真好！

人生涅槃

做工非常好，佩服

DWQ-2008

各位坛友新年好!谢谢以上各位坛友和版主的支持。

DWQ-2008

ccczzzyy 发表于 2022-2-5 10:55
不知可用最小线径是多少？

Mach3是一个功能强大的软件，我用的是精密滚珠丝杆。如果不考虑线太细容易断掉，理论排线线径可以很小很小，实际 排线线径0.05毫米肯定没有问题的。我没有这么细的线没试过。现在想研究一下软件，应该也可以绕制蜂房线圈。

lizhitao

DWQ-2008 发表于 2022-2-7 11:26
Mach3是一个功能强大的软件，我用的是精密滚珠丝杆。如果不考虑线太细容易断掉，理论排线线径可以很小很 ...

提问：主轴用普通电机驱动，利用主轴的旋转信号控制排线电机是否可行，软硬件的成本是否能降低，有兴趣搞一下吗