线圈绕制生产线采购需求及技术规格要求

线圈绕制生产线采购需求及技术规格要求

1、货物需求一览表

包号货物名称数量预算（万元）交货期

01#线圈绕制生产线32235.00合同签ij后8个月内

02#线圈绕制生产线32185.00合同签订后8个月内

2、工程技术要求

2.1、设备的主要用途及功能

为完成线圈绕制工作，在线圈绕制成形过程中，以恒定进给速度经过导体放送、校直、

喷砂及清洗等前处理后的导体进入到弯绕成形机。弯绕成形机对导体的进给长度进行计量，

并按照线圈的轮廓对导体进行弯曲成形处理。回转平台及模具作用是跟踪线圈绕制成形运动

轨迹、落模导体并承载线圈的重量，并通过回转平台工作台面和绕制模具对线圈的平面度和

外形轮廓进行控制。

2.3、工作条件

1）工作温度：0~40℃；

2）空气湿度：30%~60%»

2.4、技术性能指标要求

（-）总体技术要求

1）单条生产线总占地面积应在31米（长）*14米（宽）内；

2）导体进给工作高度（导体下底面距离地面的高度）为1800±10mm；

3）导体进给速度为。〜500mm/min可调；

4）所有设备满足低场和高场两种绕组的线圈成形要求；

5）单条产线实际操作人员不超过6人（放送桶至喷砂1人，回转台4人，1个控制人

员）；

6）所有成形滚轮的材料为20CrNiMo,外圆表面处理后的硬度不低于HRC50,单个滚

轮在12小时工作制不停机状态下的使用寿命不低于1年，所有成形滚轮应做开放式设

计，便于更换与维护；

7）所有设备须保证在线圈绕制的过程中成形滚轮便于检修或更换；

8）所有设备在12小时工作制不停机的条件下，设计寿命不低于5年；

9）除成形滚轮外，所有与导体直接接触的材料均为无磁材料，且不得损伤导体；

10）所有设备负载状态下对地面的压强不大于安装场地的承载能力，如确实无法满足需

求，乙方需负责完成设备安装基础的设计与施工；

11）生产线设备表面漆层颜色按用户要求执行，设备主体结构上需安装设备铭牌；

12）所有设备在交付时任何地方不得残留污渍、油渍等污染物质。

13）每条生产线应包含但不限于以下设备

表1单条绕制生产线设备清单

序号设备单位数量

1导体放送系统台1

2校直机价1

3喷砂及清洗机台1

4弯绕成形机台1

5回转平台及模具台1

6自动控制系统套1

7饼间过渡成型机介1

8出线头成型机台1

9氨管打孔机台1

10其他套1

14）每套设备应包含独立电控开关柜及与设备间线缆、线槽。

（-）导体放送系统

线圈单根导体最大长度约为933m,为逆时针方向旋向，导体交付时由4对夹板固定，导

体的内圈直径为①4000±30mm,如图1所示。导体交付时的梯形变形约为0.24mm。

图1.导体交付状态示意图

导体放送系统主要由导体放送筒、回转机构、支撑座、预校直机构及自由导体支撑等组

成，如图2所示;

图2.导体放送系统示意图

＞导体放送系统的主要工作流程如下：

1）将交付的导体安装到导体放送筒中，安装放送筒外侧夹板并对导体进行夹紧处

理；

2）回转机构带动放送筒按照设定的线速度旋转放出导体；

3）预校直机构对放出的导体进行预弯曲处理，预弯曲后的导体半径为4500mm；

4）为补偿绕制生产线导体校直机构和导体放送系统预校直机构之间的运动不同

步，在绕制生产线导体校直机构和导体放送系统预校直机构之间预留了一段自由导体,

自由导体支撑上安装有位置传感器对自由导体的弧度进行检测和反馈；

5）当绕制生产线导体校直机构和导体放送系统预校直机构之间的运动不同步超过

一定的设定阈值时，绕制生产线自动控制系统将报警并停机；

6）一旦出现停机现象，需要在单机运行模式下，通过调整导体放送系统对不同步

进行补偿；

7）导体放送系统在工作时导体从下端以恒定高度放出，其它导体随着当前放送匝

的导体放出后在重力作用下同步下降；

8）完成放送和预校直的导体，正式进入导体校直、喷砂及清洗等绕制前处理工

序。

＞导体放送系统的主要技术要求如下：

1）导体放送系统工作的线速度为0~500mm/min无极可调；

2）导体放送筒的直径为①4000,能够在径向进行调节以便于导体安装和径向张

紧，径向可调节范围不小于±50mm；

3）导体放送筒的高度需满足单根导体安装后导体放送筒上端和最上面一匝导体之

间的距离不小于200mm；

4）导体放送筒外侧板与内侧板在上端连接，外侧板之间再通过环形连接板组成一

个整体，导体放送筒内、外侧夹板上与导体直接接触的材料为PE；

5）线圈单根导体最大质量约为lit,支撑座上需分布若干与导体节距一致的呈螺旋

分布的滚轮承载导体的重量；

6）支撑座上的滚轮需为圆锥形，以适应导体的梯形变形量，各滚轮在高度方向独

立可调，可调范围不小于±20mm;

7）支撑座内、外侧设置若干竖直滚轮对下端2〜3匝导体进行径向位置限制；

8）回转机构能够带动导体放送系统连续正、反方向旋转，旋转定位精度优于

±2mm；

9）预校直机构设置在导体放出段，各滚轮能够在导体放送筒径向可调，以便于导

体安装，各滚轮的径向调整范围不小于100mm；

10）预校直机构的具备预校直后弯曲半径需大于5000mm的能力；

11）自由导体支撑上需安装光电传感器对自由导体的弧度进行监控和反馈。

（三）导体校直机

导体校直机采用多辑校直的原理对从导体放送系统放出的半径为R=4500mm的导体进行

水平方向的精校直，如图3所示，主要包括主动轮组、压下轮组、传动系统和支撑等。其中，

主动轮组采用伺服电机驱动，压下轮通过摇把手动调节压下量。

＞导体校直机的主要技术要求如下:

1）校直机占地面积不得大于2000（长）*1300mm（宽）；

2）导体进给速度为。〜500mm/min无极可调，校直过程中不得出现导体打滑现象；

3）经导体校直机处理后的导体的直线度优于0.3mm/1000mm；

4）校直机各压下轮的压下量采用数显标尺显示，定位精度优于±0.1mm；

5）提供用于压下轮零位标定的标准样规，标准样规长度为1500mm,外截面尺寸为

42±0.1*42±0.1mm,各面直线度不低于0.1mm；

6）校直机的主动轮和压下轮轮轴材料为40Cr,轮轴须整体调质处理至HRC28〜

32；

7）校直机须具有合理的吊耳设计，与地面通过化学螺栓紧固。

（四）喷砂及清洗机

喷砂及清洗系统（如图4所示）的作用是对校直后的导体进行喷砂处理以达到所需的粗

糙度要求并对喷砂后的导体清洗表面清洗和干燥。

图4.喷砂及清洗系统

＞喷砂及清洗机的主要技术要求如下：

1）喷砂及清洗系统由压缩空气系统、干式喷砂机、导体清洗、除尘、消音和自动

控制等单元组成；

2）压缩空气系统由螺杆式空压机、储气罐、冷干机、过滤器、管路及阀门组成，

经过滤处理后的压缩空气含油量不高于O.Olppm；

3）喷砂及清洗系统室内占地不得大于4（长）*3.5m（宽）；

4）喷砂及清洗系统不提供导体进给动力；

5）导体进给速度为。〜500mm/min,喷砂后粗糙度要求为Ra3〜6口叫喷砂磨料为

36目白刚玉金刚砂。喷枪数目、喷嘴尺寸根据工件材料、粗糙度要求和导体进给速度等

确定，所有喷枪的喷射角度和喷射距离要方便可调；

6）喷砂及清洗系统内所有与导体直接接触的材料均为无磁材料且不含卤素，其它

结构材料须采用304不锈钢；

7）喷砂机配备手套箱，在手动运行模式下，各喷枪可独立工作；

8）喷砂机各喷枪压力单独可调；

9）喷砂机配备观察窗，观察窗材料需经久耐用和便于更换；

10）喷砂机须具备自动加砂、过滤和回收功能；

11）喷砂及清洗系统工作在恒温恒湿洁净车间，要求喷砂及清洗系统须具备除尘和

消音功能，喷砂及清洗系统经除尘处理后满足ISO146449级使用要求；喷砂及清洗系

统工作时的噪声不得大于70分贝；

12）导体清洗单元由自来水清洗-自来水清洗-吹干-去离子水清洗-吹干五个环节组

成，其中两次自来水清洗+吹干为一个腔室，去离子水清洗+吹干为另外一个腔式；

13）导体清洗单元自来水清洗和去离子清洗为自循环系统；

14）采用压缩空气吹干导体；

15）经清洗后的导体须无油干燥，表面不得有划痕，经白绸布擦拭后不得有可见污

痕；

16）导体在通过各腔室时需滚动支撑，通过后须可靠滚动夹持，以防止导体摆动；

17）为了防止导体过喷，喷砂及清洗系统须具备导体进给检测功能，在自动运行模

式下，当检测到导体无进给时间超过设定阈值时，喷砂及清洗系统须立即停止工作并将

停机信号反馈给生产线总控系统；

18）喷砂及清洗系统压缩空气流量可监控，当压缩空气流量低于设定阈值时，喷砂

及清洗系统须立即停止工作并将停机信号反馈给生产线总控系统；

19）喷砂机砂箱和回收箱内安装低位和高位检测传感器，当砂箱和回收箱内砂位超

过设定位置时，喷砂及清洗系统须立即停止工作并将停机信号反馈给生产线总控系统；

20）喷砂腔需设置连锁保护，喷砂机腔门在没有完全关闭前，喷砂机不得有任何动

作；

21）导体清洗单元的自来水水箱和去离子水水箱内安装液位传感器，当液位低于低

液位标尺时，喷砂及清洗系统需立即停止工作并将停机信号反馈给生产线总控系统；

22）自动控制系统需预留10个开关量接口;

23）自动控制系统PLC采用品牌产品，触摸屏、水泵及其它高、低压电器等需保证

质量，确保系统稳定可靠。

（五）弯绕成形机

弯绕成形机采用三辑成形的原理对导体进行弯曲成形，如图5所示。两组进给轮（主动

轮固定，从动轮可调）夹紧并进给导体，成形轮固定，压下轮在Y轴方向移动并成形导体。

图5.三辑成形原理示意图

弯绕成形机由弯绕头、悬臂梁、X轴调整机构、Y轴调整机构等部件组成，如图6所示。

Y

图6.弯绕成形机示意图

如图8、9所示，弯绕头上安装有外置编码器滚轮对导体的进给长度进行计量。弯绕头上

还安装有喷码机对线圈的各特征点进行喷码处理。X轴调整机构的作用是当绕制生产线校直

机构和弯绕成形机构之间出现不同步时，弯绕头可以沿着X轴方向来回移动。X轴调整机构

上安装有线性位移传感器对弯绕头X轴方向的移动距离进行检测和反馈，当移动距离超过设

定阈值时自动控制系统将报警停机并通过校直机构或弯绕成形机构在单机运行模式下恢复校

直机构和成形机构之间的理论距离。Y轴调整机构的作用是调整弯绕头在Y方向的位置，确

保从校直机构到弯绕头的导体处于一条直线上，Y轴调整机构采用手动调整并可靠锁紧。

＞弯绕成形机的主要技术要求如下：

1）单匝导体绕制落模完成后，自由状态下导体上平面度W0.2mm；

2）如图9所示，主动进给轮和成形轮的在X轴方向上的中心距a为245mm,成形

轮和压下轮在X轴方向上的中心距b为330mm；

3）导体进给速度为。〜500mm/min无极可调，且在导体弯曲过程中不得出现导体打

滑现象；

4）弯绕头上安装外置编码器滚轮机构对导体的进给长度进行计量，计量的精度优

于5/10000。为减小转动惯量和增加耐磨性，要求编码器滚轮为6061铝合金，表面喷涂

陶瓷处理。

5）弯绕成形机的额定最小弯曲半径可达800mm,导体弯曲后的扭曲度不大于

0.1mm/1000mm；

6）压下滚轮的移动速度为。〜10mm/min无极可调，移动量需采用光栅尺检测和反

馈，移动定位精度优于0.1mm；

7）弯绕头上须安装喷码机对导体表面进行喷码处理，喷码墨水和清洗液不得含有

卤素；

8）X轴调整系统的可调范围不小于±20mm,X轴方向的移动量采用线性位移传感

器测量和反馈；

9）Y轴调整系统采用手动调整和锁紧机构，可调范围不小于±50mm,调整和锁紧

定位精度优于0.1mm；

（六）回转平台及模具

回转平台及模具系统作用的是跟踪线圈绕制运动轨迹，落模导体并承载线圈的重量；此

外，通过模具平台和安装在其上的绕制模具对线圈的平面度和外形轮廓进行控制。为了实现

线圈绕制运动轨迹的跟踪，回转平台需在X、Y、Z方向移动，并沿Z轴转动。

回转平台及模具系统系统主要由X、Y、Z方向移动的平移模块、沿Z轴方向转动的回转

模块、模具平台及安装其上的绕制模具、导体落模工装及辅助落模工装等组成（如图7所示）。

导体落模工装的作用是承载单匝导体重量并使导体以螺旋状降落到模具平台上。辅助落模工

装的作用是将线圈各饼最后一匝导体最终落模。此外，为了对导体落模的位置进行检测，平

台调整完毕后，需利用激光跟踪仪或其它等效精度量具手段在模具平台上刻划高场或者低场

线圈各特征点参考线。

图7.回转平台及模具示意图

＞回转平台及模具的主要技术要求如下：

a.回转平台

1）线圈及附件的重量约为163要求回转平台的额定承载能力不低于25t；

2）回转平台在X轴方向的移动量不小于6.5m,在Y轴方向的移动量不小于3m,Z

轴升降距离不小于0.4m,具备沿Z轴360。连续正反方向转动功能；

3）回转平台在X轴方向的最大移动速度不小于1500mm/min,在Y轴方向的最大

移动速度不小于1200mm/min,在Z轴的升降速度不小于100mm/min,在Z轴方向的最

大转动速度不小于0.6rad/min;

4）回转平台在X轴方向移动的最大加速度不小于30mm/s5在Y轴方向移动的最大

加速度不小于25mm/s2,在Z轴方向转动的最大加速度不小于0.01rad/s2；

5）回转平台在X轴、Y轴和Z轴方向的移动定位精度优于±5mm,在Z轴方向转

动的定位精度优于±0.1°;

6）回转平台的X、Y轴移动可以埋入地坑，模具平台的上表面距离地面的高度为

1200+10mm；

7）模具平台的尺寸需满足各类型绕组的绕制需求，内外轮廓与线圈最大轮廓之间

的距离不小于300mm；

8）在空载和负载条件下，模具平台的平面度不大于1mm,与水平面的倾斜度不大

于0.1°;

9）模具平台的上表面与线圈接触，需进行可靠的防锈处理；

10）模具平台上须处刻划各类型绕组各特征点参考线，不同类型绕组参考线之间需

有明显区分，参考线的划线精度优于±0.5mm；

11）模具平台上包含氢管打孔设备的安装接口；

12）模具平台上应包含成形设备（如饼间过渡，出线头成形）的安装操作空间；

13）模具平台包含12套导体落模支撑，导体落模支撑能够承载单匝导体质量，落模

支撑应具有快速升降能力；

14）导体落模支撑可升降，升降范围为0〜600mm连续可调；

15）模具平台包含内外辅助落模工装，内外辅助落模工装各6套，辅助落模工装上

安装快夹并能提供不小于It的径向夹紧力；

b.绕制模具

1）绕制模具的材料为304不锈钢，数量为高、低场线圈各一套，单套的内、外模

具各12件，绕制模具和模具平台通过螺钉连接，销钉定位；

2）单块模具与线圈的接触面粗糙度优于Ra3.2ptm,单块模具与模具平台的安装面

平面度优于0.1mm,单块模具线圈接触面和安装底面的垂直度优于0.1mm；

3）绕制模具整体安装完成后的绕制模具的轮廓度不大于1.5mm；

c.绕组吊运夹具

1）夹具材料为不锈钢，每条生产线（A/B）配置夹具的数量为高场线圈1套，低场

线圈两2套，每套夹具为12组；

2）夹具设计需综合考虑绕组起吊重心分布需求及绕组夹持需求，夹具安装位置由

甲方提供，乙方需完成夹具设计与制造；

3）模具平台上需预留足够的起吊夹具安装空间。

（七）自动控制系统

自动控制系统的功能是根据线圈绕制要求，协调和同步绕制生产线各设备，并对各检测

信号进行反馈处理。

＞自动控制系统的主要技术要求如下：

1）控制系统操作人机界面应简洁友好（1人能独立操作），系统操作对人员无门槛

要求，人员简单培训即可上岗；

2）自动控制系统控制的伺服电机选用交流同步伺服电机，主要分布及功能如表2

所示；

表2.伺服电机参数及功能

所属系统功能数量

旋转驱动1

导体放送系统导体输送1

导体预校直1

校直机导体进给1

导体进给1

弯绕成形机

导体压下1

X轴移动2

Y轴移动2

回转平台及模具

Z轴移动1

Z轴转动1

3）自动控制系统须配备备用电源（UPS）,并能在非正常断电后，灰复数据;

4）所有设备使用的减速器为品牌产品；

5）自动控制系统所需主要传感器分布及功能如表3所示：

表3.自动控制系统主要传感器

所属系统传感器名称及要求功能数量

非接触光电位移传感器

测量范围：不小于50mm监控自由匝位置4

导体放送系统

精度：优于0.1mm。

急停开关意外情况生产线停机1

校直机急停开关意外情况生产线停机

线性位移传感器

弯绕成形机测量范围：50mm监控弯绕头X轴移动4

精度优于：0.1mm

X、Y、Z轴最大行程

回转平台机模具行程开关16

限位

6）导体进给速度为。〜500mm/min,自动控制系统须对绕制生产线各设备进行联动

控制，并能对绕制生产线各设备进行单机控制；

7）在线圈绕制后期，当导体全部脱离导体放送系统、校直系统、喷砂及清洗系统

时，自动控制系统能够对对应的系统进行屏蔽处理；

8）自动控制系统需预留DI接头32个，DO接口32个，AI接口8个，A0接口8

个；

9）自动控制系统工控机数量为1台，须保证性能稳定，人机界面友好；

10）自动控制系统操作台数量为1台，要求外形美观，显示器需嵌入操作台内；

11）自动控制系统控制柜需保证内部散热良好，内部布局合理，走线需整洁美观，

线束有相应的编号；

12）绕制生产线各设备单机及其它传感器控制线通过线槽进入总控单元;

13）线圈绕制运动轨迹数据由乙方提供。

（八）饼间过渡成型工装

在线圈绕制过程中，将采用如图8所示的饼间过渡成型设备完成线圈内、外饼间过渡的

成型。饼间过渡成型设备由动力机构（非液压）、导体夹紧机构、成型模具、滑动机构及移

动滚轮等组成。

图8.饼间过渡成型工装

＞饼间过渡成型工装的主要技术要求如下：

1）所有与导体直接接触的材料为不锈钢；

2）饼间过渡成型工装工作在竖直工位，设备在饼间过渡成型全过程须保持水平；

3）饼间过渡成型工装具备完成各种类型绕组内外侧饼间过渡的成型能力，所提供

的成型力不小于10t；

4）饼间过渡成型工装在饼间过渡成型过程中不得损伤导体；

5）各饼间过渡弯曲成型后的轮廓度优于2mm,要求饼间过渡成型机上刻划成型基

准参考线。

（九）出线头成型工装

在线圈制造过程中，将采用如图9所示的出线头成型工装在水平工位完成各出线头的弯

曲成型。出线头成型工装由导体固定块、动力机构（非液压）、成型模及成型连杆等组成。

＞出线头成型工装的主要技术要求如下：

1）所有与导体直接接触的材料为不锈钢；

2）夹紧块能实现导体的可靠夹紧，成型过程中导体在夹紧块处的滑移不得大于

2mm；

3）出线头成