關鍵詞:伺服驅動器、總線、調節輪、卷繞輪、擺絲輪、跟隨
繞線機系統是一個對速度、精度的控制要求高的一種機械設備,要求控制系統能夠提供非常精確、平滑的線速度和靈活的換向能力。我們所做的這套系統是用來繞制耳機里面的音圈的,因此系統的各方面要求更高。整個系統比較復雜,控制設備繁多,各個電機之間要求很高的協調性,該系統采用2套伺服電機控制,而每套伺服電機間均有數據交換,且數據通訊也要求很強的實時性,也就是要求系統具有總線通訊能力。這樣就要求伺服驅動器擁有非常強大的功能才能滿足控制要求。而我們的伺服驅動器則能滿足此類系統控制要求,下面是我們驅動器的一些功能特點:
1、全數字化的速度和位置控制功能,并提供位置、速度和扭矩的控制功能;
2、靈活多變的跟蹤控制方式,提供高靈敏度的跟蹤效果;
3、可編程控制的數字輸入輸出;
4、可監控電機短路、電壓、溫度、編碼器、位置跟蹤和電流過高等故障;
5、可通過RS232、RS485、Profibus、CAN通訊口進行參數設定;
因此我們的伺服驅動器完全有能力勝任這份工作,下面大致介紹下這套系統:
一、系統框圖
說明:100W伺服為排線電機,200W伺服為繞線電機。上圖為從繞線機截來的排繞線部分,這為該機械設備的主要部分,其他部分省略了,這樣簡化出來原理圖。原有伺服系統為日系的專用運動控制系統,通過總線來帶兩套伺服,雖然功能好,但成本太高.
二、工藝說明
該機械設備為繞耳機里面音圈的設備,被繞的金屬絲線最細為2絲,設備啟動后,所有汽缸都復位,此時Guide氣缸帶動的排線機構通過滑軌平臺整體右移到排線初始位置,排線電機回原點,同時繞線電機轉動到開始角位置。把線穿好引在排線輪上和繞線軸上,這時繞線電機啟動持續運轉,同時排線電機跟隨排線進行纏繞,繞制的圈數達到設定的數值之后,排線電機反相繞線,直到繞線的層數達到設定值,排線和繞線伺服電機停止;
三、工藝要求
1:產品繞制要求,金屬絲線要一根緊靠一根,完成后到顯微鏡下觀看要像一面鏡子,每圈之間的金屬絲不能有疊繞。邊緣要齊整,起始絲的位置和截斷的絲要在同一邊緣。
2:系統要可自動,可手動一步步操作,要進行復位操作,所有汽缸也要求能單獨操作。
3:觸摸屏上要能設置所有電機參數,顯示對應數據;
四、技術難點和重點
1:繞線精度高,排線要緊密,換向不能停頓,不過沖,邊緣要齊整
2:整套系統邏輯動作要嚴謹配合,絲毫差錯就會影響到精度及元器件損壞
3:產品穩定性好,動作可靠。
五、kinco解決方案配置
繞線電機采用性能更好的三相伺服ED430帶CAN總線的驅動器+60S-0020-30AA-4LG排線電機采用二相伺服 ED100帶CAN總線的驅動器+23S21-0560-808N7(80000分辨率),HMI采用5.7寸真彩顯示的MT4300C,PLC采用Kinco K406CN,該PLC帶1個CAN通訊接口,還有1個232通訊口和一個485通訊口,功能強大,通訊能力強,另外還采用一個遠程總線I/O模塊,用于連接遠程IO,減少設備接線復雜度。可以視系統復雜度添加更多這樣的模塊。
六、Kinco提供的解決方案原理
1:繞線電機采用上電或者復位時候采用32號模式回原點,運轉過程總采用絕對定位模式,以保證不積累誤差,所有的工藝角度都是針對INDEX信號為原點的,以確保精度。繞線的時候采取第一圈不繞線處理,以保證邊緣平整。排線電機采用采用上電或者復位時候采用5號模式回原點,繞線過程總采用ED伺服良好的主從跟隨功能,跟隨繞線電機,到位換向時候直接采取更改齒輪比為負數方法換向,這樣不停頓,不過沖,邊緣也齊整。
2:PLC控制系統采用的CAN 總線方案,通訊速度快,抗干擾性能好,可靠性高,豐富用戶的各種參數設置,易維護。
七、系統電氣框圖
八、結語
1、該系統完全能夠滿足客戶對繞線精度和平整度的要求,同時也降低了系統綜合成本,完全能夠取代以前的日系控制方案;
伺服內部算法自動計算自身轉速,系統響應及時,跟隨控制得當,不會出現塔邊的情況
2、系統采用CAN總線通訊,增強了系統的抗干擾能力;