1、均匀设计试验

台式绕线机可用于绕制有骨架线圈和无骨架线圈。

ESM全自动绕线机用于绕制有骨架线圈。实际生产中，更换工装后，需要反复调整程序参数，使成品率最高。因此，制定了绕线机均匀设计调试参数流程，并以台式绕线机为例进行具体说明。

（1）工装调试时，绕线工装完全插入绕线机旋转主轴中，经试验此种安装方式比在工装上标记安装位置的方式误差小，再次安装误差约在0~0.09mm之间。

（2）测试并将绕线工装与主轴的不同轴度调到最小。据实际测试，绕制工装与旋转主轴不同轴度超过线径时，线圈绕制成功率低于50%。因此，在安装绕线工装后，需用杠杆百分表测试绕线轴与主轴的不同轴度，如果不同轴度过大，需反复安装测试，直到不同轴度最低。

（3）绕制程序调试时，根据全自动绕线机绕制程序针对排线机构可以设置有起始位置，终点位置，排线平移量（漆包线线径相关）。针对绕线主轴主要包括转速、绕制匝数、旋转方向（正转或反转），程序界面如图7所示。起始位置与终点位置决定绕制线圈绕组宽度，排线平移量一般高于漆包线最大外径，具体设置参数依据不同型号绕线机略有不同，一般来说，此参数与漆包线最大外径越接近，排线越紧密。


绕线机程序参数设置范围说明如下：

1）设定排线机构的起始位置，更换工装后粗调位置误差约在0.09mm内，绕线机分辨率为0.01mm，即在程序设定上起始位置有10组参数；

2）针对有骨架线圈，骨架线槽宽度为2mm，程序设定宽度范围为1.91~1.98mm，即终点位置有8组参数，超过此参数线圈折返处堆叠；针对无骨架线圈，线圈绕组要求宽度为1.68~1.72mm，程序设定宽度值在1.65~1.72mm，终点设定有8组参数，超过此参数范围线圈折返处堆叠；

3）绕制匝数根据工艺文件要求一般固定为一个参数；

4）转速可以调快或者调慢，一般不会影响绕制质量；

5）旋转方向正转或者反转，一般不会影响绕制质量；

6）排线平移量依据漆包线粗细确定，一般略大于漆包线线径，平均5~6组参数，例如，绕制Φ0.06mm漆包线，漆皮加铜芯平均外径为0.075mm，程序设定参数在0.074~0.083mm，有10组参数，超过此参数范围，线圈表面不平整或者出现间隙。

为了研究程序参数对排线结果的影响，对起始位置、排线宽度和绕制线径进行均匀试验研究，以无骨架线圈为例，为了方便表述，我们使用因素A代表下起始位置，因素B代表排线宽度，用因素C代表绕线线径。再将这三个因素分别取十个水平，八个水平和十个水平列入下表：

本试验采用十水平三因素的均匀设计试验，选取U10（108）均匀设计表作为试验用表。选择该表共需做10组试验。

均匀设计试验结果如下，由表5可知，试验9成品率最高，其他试验数据成品率均较低。需要进一步在试验9的数据基础上进行优化。

判断成品率高的参数均在9参数周围，在试验9参数上微调，并经过大量的试验，最终得到成品率如表6。

2、试验验证

根据工装调试过程，对比每种漆包线成品率较高时的三组参数，如表7所示，最后选用成品率最高的参数设置。

优化后有骨架系列线圈、无骨架系列线圈表面排列紧密整齐，无缝隙、无重叠，线匝间无交叉现象和中间凸出或内凹现象。如图8所示。

本此优化通过分析线圈绕制工艺要求，梳理了有骨架线圈和无骨架线圈绕制过程，并利用均匀设计发对设备参数进行优化，提高了线圈绕制成品率。参数优化后，线圈绕制成品率均提高到80%以上。