時(shí)間:2023-07-25 16:49:57來(lái)源:上海安浦鳴志自動(dòng)化設(shè)備有限公司
1、設(shè)備簡(jiǎn)單介紹
拉絲機(jī)俗稱拔絲機(jī),是拉拔金屬絲的機(jī)械設(shè)備,可以將粗線原料變徑成細(xì)絲并纏繞成卷,供下一道加工工序使用。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造,五金加工,石油化工,電線電纜等行業(yè)。
拉絲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
2、拉絲機(jī)控制原理介紹
拉絲機(jī)原理示意圖
拉絲機(jī)設(shè)備可大體分為收排線、拉絲、放線、張力與角度反饋四部分。這其中拉絲是拉絲機(jī)最重要的環(huán)節(jié),金屬絲通過(guò)電子齒輪的引導(dǎo)再經(jīng)過(guò)模具逐步拉伸。而針對(duì)每一道拉絲工序都需要一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng),其控制過(guò)程也最為復(fù)雜。下面從三個(gè)方面介紹一下具體工作原理:
01、從機(jī)械角度來(lái)分析,是粗線徑的絲線經(jīng)過(guò)一個(gè)小于它線徑的孔洞,被模具擠壓成更細(xì)的絲線。速度與線材直徑的關(guān)系表達(dá)公式:
根據(jù)這個(gè)公式可得各個(gè)模具前后線徑與線速度的理論關(guān)系。
02、從電氣控制的角度來(lái)看,每一道次模具前后電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以用電子齒輪關(guān)聯(lián),在規(guī)定一個(gè)拉絲速度的前提下就可以根據(jù)各級(jí)模具和進(jìn)線直徑得來(lái)的電子齒輪比例計(jì)算各級(jí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,如此得到一個(gè)以電子齒輪為核心的基本控制框架。
03、在實(shí)際工作過(guò)程中,由于各種誤差的存在,計(jì)算出來(lái)的理論速度并不一定適合,我們添加一個(gè)反饋機(jī)制-張力桿,控制系統(tǒng)快速獲取張力桿角度,使用增量式PID修正算法,計(jì)算出合適的修正值附加在理論值上,修正電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使得張力桿始終保持在水平位置,從而各級(jí)拉絲速度平穩(wěn),少波動(dòng),不斷線。
3、控制方案
本案例控制系統(tǒng)采用鳴志(MOONS’)開(kāi)發(fā)的eXtreme系列高性能運(yùn)動(dòng)控制器,該運(yùn)動(dòng)控制器能勝任多種高速高精度的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用場(chǎng)合,集運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制、網(wǎng)絡(luò)通信等功能于一體,是自動(dòng)化解決方案的強(qiáng)大核心。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
難點(diǎn)1、多級(jí)電子齒輪耦合,且工藝多變
解決方案:控制器程序采用數(shù)組來(lái)表示多個(gè)軸及多個(gè)軸的對(duì)應(yīng)參數(shù),采用單主軸耦合模式,根據(jù)工藝選擇,動(dòng)態(tài)計(jì)算對(duì)應(yīng)的電子齒輪耦合比例關(guān)系。實(shí)踐檢驗(yàn),簡(jiǎn)化后的控制方式簡(jiǎn)單可靠好用。
難點(diǎn)2、機(jī)械加工等其他因素造成理論計(jì)算的
電子齒輪比和實(shí)際會(huì)有偏差
解決方案:設(shè)備上增加張力角度傳感器反饋前后拉絲的實(shí)際平穩(wěn)度,通過(guò)PID調(diào)節(jié),動(dòng)態(tài)調(diào)整電子齒輪比,有效消除機(jī)械加工和其他因素造成的電子齒輪比偏差問(wèn)題。實(shí)踐檢驗(yàn),經(jīng)PID調(diào)整過(guò)的電子齒輪比能滿足拉絲機(jī)的控制要求。
方案優(yōu)勢(shì):
01
- 整套采用鳴志MOONS'的系列產(chǎn)品 -
運(yùn)動(dòng)控制器、伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī),一站式服務(wù),縮短開(kāi)發(fā)周期
02
- 配方功能 -
配方功能滿足多種工藝需求,配方參數(shù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ),掉電保持;
03
- 工藝庫(kù) -
獨(dú)有拉絲工藝庫(kù),使用簡(jiǎn)單,控制精準(zhǔn),能夠有效縮短編程調(diào)試時(shí)間
04
- 通訊方式 -
控制系統(tǒng)通訊方式多樣,滿足項(xiàng)目的多種通訊方式需求。
4、總結(jié)
拉絲機(jī)整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于速度控制要求比較嚴(yán)格,以及控制系統(tǒng)的精度和每個(gè)電機(jī)之間的協(xié)調(diào)性要求較高。整套方案提供一站式服務(wù),采用鳴志(MOONS')MCX運(yùn)動(dòng)控制器和M3伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制,能實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù),減少傳輸延誤,使得拉絲成品絲線均勻度提升,并有效提升生產(chǎn)效率。
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