關(guān)鍵詞:伺服驅(qū)動(dòng)器、總線、調(diào)節(jié)輪、卷繞輪、擺絲輪、跟隨
繞線機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)速度、精度的控制要求高的一種機(jī)械設(shè)備,要求控制系統(tǒng)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(tǒng)是用來繞制耳機(jī)里面的音圈的,因此系統(tǒng)的各方面要求更高。整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜,控制設(shè)備繁多,各個(gè)電機(jī)之間要求很高的協(xié)調(diào)性,該系統(tǒng)采用2套伺服電機(jī)控制,而每套伺服電機(jī)間均有數(shù)據(jù)交換,且數(shù)據(jù)通訊也要求很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性,也就是要求系統(tǒng)具有總線通訊能力。這樣就要求伺服驅(qū)動(dòng)器擁有非常強(qiáng)大的功能才能滿足控制要求。而我們的伺服驅(qū)動(dòng)器則能滿足此類系統(tǒng)控制要求,下面是我們驅(qū)動(dòng)器的一些功能特點(diǎn):
1、全數(shù)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(shù)字輸入輸出;
4、可監(jiān)控電機(jī)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(jìn)行參數(shù)設(shè)定;
因此我們的伺服驅(qū)動(dòng)器完全有能力勝任這份工作,下面大致介紹下這套系統(tǒng):
一、系統(tǒng)框圖
說明:100W伺服為排線電機(jī),200W伺服為繞線電機(jī)。上圖為從繞線機(jī)截來的排繞線部分,這為該機(jī)械設(shè)備的主要部分,其他部分省略了,這樣簡(jiǎn)化出來原理圖。原有伺服系統(tǒng)為日系的專用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),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(jī)械設(shè)備為繞耳機(jī)里面音圈的設(shè)備,被繞的金屬絲線最細(xì)為2絲,設(shè)備啟動(dòng)后,所有汽缸都復(fù)位,此時(shí)Guide氣缸帶動(dòng)的排線機(jī)構(gòu)通過滑軌平臺(tái)整體右移到排線初始位置,排線電機(jī)回原點(diǎn),同時(shí)繞線電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到開始角位置。把線穿好引在排線輪上和繞線軸上,這時(shí)繞線電機(jī)啟動(dòng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)排線電機(jī)跟隨排線進(jìn)行纏繞,繞制的圈數(shù)達(dá)到設(shè)定的數(shù)值之后,排線電機(jī)反相繞線,直到繞線的層數(shù)達(dá)到設(shè)定值,排線和繞線伺服電機(jī)停止;
三、工藝要求
1:產(chǎn)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?cái)嗟慕z要在同一邊緣。
2:系統(tǒng)要可自動(dòng),可手動(dòng)一步步操作,要進(jìn)行復(fù)位操作,所有汽缸也要求能單獨(dú)操作。
3:觸摸屏上要能設(shè)置所有電機(jī)參數(shù),顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù);
四、技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)
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(tǒng)邏輯動(dòng)作要嚴(yán)謹(jǐn)配合,絲毫差錯(cuò)就會(huì)影響到精度及元器件損壞
3:產(chǎn)品穩(wěn)定性好,動(dòng)作可靠。
五、kinco解決方案配置
繞線電機(jī)采用性能更好的三相伺服ED430帶CAN總線的驅(qū)動(dòng)器+60S-0020-30AA-4LG排線電機(jī)采用二相伺服 ED100帶CAN總線的驅(qū)動(dòng)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P(yáng)LC帶1個(gè)CAN通訊接口,還有1個(gè)232通訊口和一個(gè)485通訊口,功能強(qiáng)大,通訊能力強(qiáng),另外還采用一個(gè)遠(yuǎn)程總線I/O模塊,用于連接遠(yuǎn)程IO,減少設(shè)備接線復(fù)雜度??梢砸曄到y(tǒng)復(fù)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(jī)采用上電或者復(fù)位時(shí)候采用32號(hào)模式回原點(diǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)過程總采用絕對(duì)定位模式,以保證不積累誤差,所有的工藝角度都是針對(duì)INDEX信號(hào)為原點(diǎn)的,以確保精度。繞線的時(shí)候采取第一圈不繞線處理,以保證邊緣平整。排線電機(jī)采用采用上電或者復(fù)位時(shí)候采用5號(hào)模式回原點(diǎn),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(jī),到位換向時(shí)候直接采取更改齒輪比為負(fù)數(shù)方法換向,這樣不停頓,不過沖,邊緣也齊整。
2:PLC控制系統(tǒng)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(shù)設(shè)置,易維護(hù)。
七、系統(tǒng)電氣框圖
八、結(jié)語
1、該系統(tǒng)完全能夠滿足客戶對(duì)繞線精度和平整度的要求,同時(shí)也降低了系統(tǒng)綜合成本,完全能夠取代以前的日系控制方案;
2、伺服內(nèi)部算法自動(dòng)計(jì)算自身轉(zhuǎn)速,系統(tǒng)響應(yīng)及時(shí),跟隨控制得當(dāng),不會(huì)出現(xiàn)塔邊的情況
3、系統(tǒng)采用CAN總線通訊,增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力;