随着人民生活水平的进一步提高和工业的大力发展，全国用电量大幅度提升，各地发电机装机量也大大提高，因此导致电机需求量的迅猛增长。电机厂家加足马力加紧生产，但在电机线圈定子绝缘带包带方面还很大程度上依靠人工制作，制约电机的生产产量。目前国内线圈的包扎方法，大多采用手动包带机或机械式半自动包带机。

手动包带机适用于大中型及各种条形线圈的绝缘层包绕，操作人员用手扶着线圈，用控制开关进行包绕，虽然操作方便，但过多依靠人的控制，很难保证包扎的重复性和精确度。

机械式半自动包带机采取仿形靠模和调整导轨的方法进行操作，如果跟换线圈型号，需要改变轨道轨迹，此款包带机适应面窄，生产柔性较差。

为了满足电机生产厂家对包带机高质量高效率的要求提高，增加产品的可靠性和竞争力，需要使用多轴数控自动包带机。此包带机采用7轴5联动，联动部分是双摆头结构五轴机床，包带头的转速跟随刀尖速度成比例旋转，对各种姿态的线圈都能实现精确包扎。

此款多轴数控自动包带机支持最大长2 m、宽0.8 m的线圈进行包带，在装夹过程中，左右两端鼻夹进行定位和夹紧，在线圈中间部分根据线圈大小可以选取2-3组夹具进行支撑固定。在包带过程中，通过PLC控制每个夹头的松紧和上下让位功能。

包带过程：包带头中心即机床的刀尖点，沿线圈轴线运动，包带头的旋转速度与刀尖移动速度成正比，根据线圈的情况，设置不同的移动速度。包带头在移动过程中，为了避免碰到支撑夹头和右鼻夹，支撑夹头和右鼻夹在包带头快靠近安全距离时，会松开夹头并移动避让。

系统开始运行时，刀尖点自动运行到线圈起始点，开始包带时，主轴转速跟随刀尖移动速度，可以保证叠包率的准确度。包带头在向前移动时，在靠近支撑夹头的安全距离时，夹头松开并且下降，给予包带头前进空间，包带头离开支撑夹头的安全距离时，支撑夹头回位并且夹紧线圈。包带头经过2组前夹，右鼻夹和2组后夹，夹头依次让位和回位。线圈包扎结束后，手动剪短包带，包带头自动退刀，包带工作结束。

为方便工作人员的操作，在生产过程中 , 操作人员只需安装线圈、点击启动、结束时取下线圈和更换绝缘包带。

根据现场包扎结果可以看到多轴包带机专用机床对线圈弧线段和直线段都能有很好的包扎效果，叠包率准确并且均匀，包扎得紧并且没有褶皱。

自动包带机专用机床已在某线圈生产厂投入实际运行，实现了线圈的批量包扎。系统运行稳定，使用简单，稳定性与正确性得到了验证。

多轴自动包带机针对线圈包扎特点与工艺需求，采用华中8型数控系统，开发出包带机专用功能。系统提高了线圈包扎效率，解决了传统方式下线圈包扎的瓶颈问题。目前机床功能已经在线圈生产厂商加工中得到了验证。此机床可以通过调节支撑夹具的位置，使其可以使用多种形状大小的线圈包扎。专用数控机床方式也为其他难加工零部件的生产提供了一种参考解决方案。在后续研究中，可以通过示教编程，进一步优化系统的操作便捷性。

多轴缠绕功能在五轴专用机床“包带机”进行了技术验证和实际应用。多轴缠绕共性技术已延伸到网格筋回转体自动铺丝机、异形结构件蒙皮铺丝铺带机等其他缠绕专用机床上，缠绕的精度和性能能够满足设备要求。基金项目：“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(项目编号：2017ZX04009001-004)