ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К НАМОТОЧНОМУ СТАНКУ СНП-0.1 И ЕГО МОДИФИКАЦИЯМ.

Первый намоточный станок серии СНП-0.1 (станок намоточный прецизионный, диаметр провода до 0,1 мм) был разработан в 1989-90 гг. Его основным назначением была намотка электрокатушек магнитных подвесов гироскопов нового поколения.

В приборостроении включение электрокатушек в мостовую или параллельную схему решение стандартное, однако, для обеспечения высокой точности измерений электрокатушки должны иметь абсолютно идентичные параметры как геометрические, так и электрические.

Долгий поиск причин отклонений в параметрах приборов одной партии изготовленных на самых точных станках с селективным отбором деталей привел к пониманию того что один из элементов этой системы электрокатушка(и) изготавливается так называемым "случайным образом".

Геометрические размеры электрокатушек оказались разными, причем процент разброса их геометрических параметров соответствовал проценту разброса электрических, особенно при баротермодинамических испытаниях.

Два прибора показывающих например "0,0000" при 20°С, при 50°С показывают один "0,0004" другой "0,0099", хотя поворота платформы не произошло (речь идет о гироскопах, опять же как пример). При отрицательной температуре тоже разбросы.

Анализ всех причин и факторов (в том числе и человеческих) приводящих к этим разбросам показал, что такой экзотический термин как изотропия оказался более изученным и подконтрольным чем технология намотки(не путать с технологией изготовления, хотя технология намотки туда входит ) электрокатушек.

Не секрет, что идентичной работы приборов можно добиться при статических параметрах температуры, давления, влажности, ионизации, гравитации, скорости ,времени изготовления, времени старения и мн.др.

Все это относится и к электрокатушкам. Если технология намотки для первой, второй и последней катушки сегодня, завтра и через год одинаковая ,то вероятность того, что электрокатушки будут одинаковыми очень высока.

Технология намотки абсолютно идентичных электрокатушек складывается в основном из возможностей намоточного станка, который должен решать следующие технологические задачи:

• натяжение провода с точностью до долей грамма при намотке(с линейной скоростью до 0,5-1,0 м/сек), остановке и даже при сматывании назад электрокатушек с соотношением сторон 1:3
  
  
• автоматический подвод раскладчика в исходное положение с точность разброса диаметра провода
  
  
• задание и контроль шага раскладки провода с дискретностью на порядок выше разброса диаметра провода
  
  
• переключение шага раскладки с абсолютной точностью на заданный шаг
  
  
• устройство корректировки шага раскладки во время работы
  
  
• задание и контроль за натяжением провода в процессе намотки
  
  
• задание и контроль скорости намотки провода
  
  
• устройство корректировки положения раскладчика относительно наматываемого провода
  
  
• система устранения сбоя в раскладке
  
  
• задатчик витков до 0.0 оборота
  
  
• задание и контроль ширины раскладки
  
  
• пространственно-ориентированные перемещения раскладчика с идентичной повторяемостью
  
  
• возможность формовки провода
  
  
• минимальное влияние человеческого фактора на качество изготавливаемых электрокатушек
  
  
• легкость управления и эксплуатации
  
  
• все параметры намотки должны контролироваться (технологом,представителем заказчика) в процессе намотки
  
  
• возможность использования микроскопа или других увеличительных приборов для контроля за процессом раскладки
  
  

Станки СНП-0.1 решили эту технологическую задачу.

Результат первого применения станка на одном из оборонных предприятий, тогда еще СССР, ошеломил не только заказчиков, но и нас, разработчиков. Идентичность бескаркасных электрокатушек датчиков дефектоскопов оказалась настолько высока, что самыми точными приборами, что были на предприятии, не могли определить разницу между ними. 100% намотанных электрокатушек были идентичны. Операцию по подгонке параметров вообще исключили, выкинув и часть схемы. Диаметр электрокатушки с 4,2 мм уменьшился до 3,2 мм (средняя линия витка), что повысило чистоту сигнала и чувствительность дефектоскопа на 10-15%. Его размеры, вес, энергопотребление и себестоимость удалось снизить, а точность и надежность повысить, благодаря правильной технологии намотки, которую и обеспечивают намоточные станки СНП-0.1 ЗАО "Производство намоточного оборудования".

Надо заметить, что зарубежные аналоги нам совершенно неизвестны, поскольку такой технологией намотки делиться с нами они не собирались ни 10 лет назад, ни сейчас, хотя, разбирая их моточные изделия можно сказать, что что-то подобное у них есть.

Над подобной проблемой в СССР работали Нововолынский з-д СТО (в начале 90 гг. даже хотели выкупить у нас КД на станок СНП-0.1) и Раменское РПКБ (по их собственному признанию: "Нет средств чтобы скопировать Ваш станок...").

Что касается технических параметров станка, то они очень сильно отличаются в зависимости от требований заказчика. В проспектах указаны характеристики усредненного станка.

Пример использования станка намоточного прецизионного СНП-0.1 в составе с автоматическим смоточным устройством инерционного типа для намотки прецизионных резисторов, микродатчиков и других микрокатушек имеющих малые диаметры каркасов проводом диаметром до 0,1 (0,2) мм.

1. оправка
2. раскладчик
3. микропровод
4. датчик включения двигателя смотки
5. катушка с микропроводом
6. двигатель
7. основание смоточного устройства
8. натяжной грузик (при использовании смоточного устройства в качестве и натяжного, грузик вместе с подвесом 10 должен весить в два раза больше требуемого натяжения микропровода - эффективно при малых и постоянных линейных скоростях движения микропровода, склонному к скручиванию)
9. датчик выключения двигателя смотки
10. подвес
11. стол
12. станок намоточный прецизионный СНП-0.1

Пример использования станка намоточного прецизионного СНП-0.1 в составе с электронным натяжным устройством и автоматическим смоточным устройством инерционного типа для намотки прецизионных резисторов, датчиков и других элекрокатушек диаметром провода до 0,1 (0,2) мм.

1. оправка
2. раскладчик
3. микропровод
4. датчик включения двигателя смотки
5. катушка с микропроводом
6. двигатель
7. основание смоточного устройства
8. отсутствует
9. датчик выключения двигателя смотки
10. подвес
11. стол
12. станок намоточный прецизионный СНП-0.1
13. электронное натяжное устройство ЭНУ-0.1
14. граммометр натяжения провода

Пример использования станка намоточного прецизионного СНП-0.1 в составе с электронным натяжным устройством и автоматическим смоточным устройством инерционного типа для намотки прецизионных резисторов, датчиков и других элекрокатушек диаметром провода до 0.1 (0.2) мм.

Включаем станок, устанавливаем на станок оправку, закрепляем провод на оправке (смоточное и натяжное устройства отрегулированы и натяжение соответствует требуемому), вводим в память станка параметры секции (cекция это какое-то число витков, с каким-то шагом, направлением,скоростью, временем. Из секций можно составить программу. Программа - это последовательность намотки секций. Стандартная модель станка держит в памяти 100 секций и 10 программ составленных из набора этих секций. В каждой программе может содержаться до 99 секций, секции могут повторяться), номер секции, направление вращения, направление счета, общее число витков намотки, число витков включения скорости домотки с "вязким" динамическим торможением, направление и шаг раскладки (мин. - 0.00083 мм за оборот(после запятой три нуля) (другая модель 0.000041 мм за оборот) мах - 0.8 мм за оборот), направление и расстояние перехода (возврата в исходное положение) от 0 до 90 мм с точностью 0.0083 мм (0.0041 мм), время ожидания перехода (0,4,7,оо или по технологии заказчика). Многие параметры можно не вводить, станок принимает их поумолчанию. После ввода последнего значения станок переходит в режим ожидания. Теперь вызываем параметры этой секции и нажимаем кнопку "пуск". Вал намотки быстро и равномерно разгоняется, синхронно работает раскладчик (погрешность раскладки) 0.0083 мм на 90 мм, в конце намотки станок останавливается со скорости 3000 об/мин за 1/15 секунды с точностью 0,0 витка (точность останова и счета витков на 9999,9 =0,0 витка). После остановки раскладчик через заданное время или по команде оператора, как удобнее, переходит в исходное положение с точностью 0.0083 мм (в качестве датчиков крайних положений используются оптические датчики). Станок бесшумен (в качестве двигателя намотки используется индуктивный двигатель с полым ротором (ресурс 20000 час- аналогов нет), в приводе раскладки шаговый двигатель (шаг 1*, ресурс 20000 час - аналогов нет).

При работе АСУИ-0.1 автоматически разматывает провод с катушки а за счет массы и особенной конструкции подвеса провод провисает не скручиваясь в накопителе. Как только подвес войдет в зону датчика 9 разматывание провода прекратится, а когда провод наматываясь на каркас 1 поднимет подвес 10 до зоны действия датчика 4 разматывание опять начнется. Удобная штука, работает самостоятельно.

При наботе ЭНУ-0.1, оператор задает требуемое натяжение провода от 4 до 60 гр, устанавливает диапазон поддержания натяжения от 0 до +-2 гр. Заправляет провод на станок, включает натяжное устройство, включает станок кнопкой "пуск", после намотки закрепляет провод, выключает натяжное устройство. Оптимальная работа от 10 до 50 гр. Диапозон от 2 до 70 гр.