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數控定子繞線機伺服系統應用實例
發布者:admin 發布時間:2019/5/16 10:10:02 點擊:19

本文主要介紹了數控定子繞線機功能的需求,以及系統操作界面和I/O的規劃?!∫?、前言數控定子繞線機外觀  圖1   數控定子繞線機外觀 目前繞線機的市場可謂龐大,品種繁多,有平行繞線機、環型繞線機、定轉子繞線機、紡織繞線機等。本文主要介紹的是利用中達CNC數控系統和伺服產品構建出的設備:數控定子繞線機。他的最大特點是可以自動變換繞線方向,所繞的線圈整齊且圈數準確。操作簡便,節省人工,提高產量,產品品質好,其繞線、排線、停車、換槽,完全按程序自動執行。排線寬幅可調,圈數準確。生產速度快,并大量節省線材。下面概述如何利用中達的數控和臺達的伺服整合此方案。二、技術和精度要求客戶原用PLC+伺服控制整臺設備,因其加工出來的產品的合格率較低,且一些功能無法實現,滿足不了市場上需求,故提出開發數控定子繞線機,并且需要控制系統和伺服滿足如下條件: 1.伺服運動軸 在機械上,需要三軸的控制坐標系。其中,排線X軸采用伺服電機直接驅動螺距為4mm的滾珠絲杠,在連接工作臺做直線運動;飛叉Y軸采用伺服電機驅動1:2的齒輪箱間接傳動,做360度的圓周運動;分度Z軸采用伺服電機驅動1:9的齒輪箱間接傳動,做360度的圓周運動。這3個軸要求能夠聯動?!〈送?,對于飛叉軸來說,由于在運動過程中,機械負載慣量會因為繞線的速度的不同而發生較大的變化,這就要求伺服系統具有優異的穩定性、相應性和對負載變化自適應能力?!?.精度要求 機械回零精度:排線軸0.005mm 飛叉軸+/-1度 分度軸+/-1度 定位精度:0.02mm   +/-1度 要求控制系統和伺服系統能夠具有檢測反饋,來保證機械運動精度。3.CNC控制系統因定子繞線機不僅講究繞的匝數要準確,而且排線出來的密度要均勻,即最少需要兩軸之間做插補運算,實現聯動;畫面可以自由規劃;要給客戶方便傳輸加工程序,并且可以對NC程序編輯和存儲;控制系統要提供一個D/A口,實現恒張力控制功能。另外,客戶希望數控系統再開放一個軸,以備后用。三、方案可行性分析通過對機械設計和控制技術的要求分析,確定采用一臺中達電通通用的四軸H4-4上位機控制系統+3套臺達B系列交流伺服ASD-B做下位機控制的控制架構?!【唧w分析如下: 1.中達電通通用數控H4的主要特點:?。?)獨立的伺服接口,可以實現多軸聯動?!。?)電壓命令型(V-Comnand)伺服接口,最小解析精度0.001mm,可配合光柵尺或旋轉編碼器實現閉環、半閉環控制,能夠滿足精度要求。(3)最大響應速度500KPPS編碼器反饋,能夠滿足快速定位的要求。(4)控制器內存512K的存儲空間,可存儲1000個NC加工程序,配合標準的CNC鍵盤可以輕松的編寫加工程序。(5)通過CNC簡易I/O控制命令和內制PLC開發,能夠靈活的實現輔助機能。(6)內置可編程PLC,標準配置為24INPUT/16OUTPUT,最大可以在增加32INPUT/32OUTPUT。(7)2組D/A輸出,2組A/D輸入,完全可以滿足實現恒張力的控制要求。通過比較分析,完全可以滿足做為上位機的控制要求。2.臺達交流伺服系統的主要特點:(1)具有多種控制模式,可與上位控制器靈活配合,應用廣泛。(2)具有位置P-CURVE和速度S-CURVE功能。(3)強健式的控制模式,在負載慣量大范圍的變化時,系統仍然可以保持優異的性能?!。?)豐富的軟件功能,方便用戶調試?!⊥ㄟ^比較分析,臺達交流伺服系統完全可以滿足做為下位機的控制要求。通過對機械結構、負載慣量、輸出扭矩的分析計算,故選用:ASDB 400W*1顆、ASDB 750W*2顆做為下位控制器?!∷?、功能設計 1、系統架構系統架構  圖2 系統架構 2、外觀和功能需求 繞線機具有尋原點、點動模式、單次模式、自動模式、編程模式、參數設定、測試輸出點功能等多項功能。(1)系統操作界面規劃操作界面主要分為以下幾個功能區塊:開機畫面:系統在上電后,進入此畫面。此時為待機狀態,畫面的最下一排是功能顯示區?!≡c模式:當畫面在原點模式下,分別按下X、Y、Z功能鍵,在按下啟動鍵 可以順次執行回原點;或者可以按下X&Y&Z功能鍵,在按下啟動鍵三軸同時回原點原點模式畫面  圖4 原點模式畫面  手動模式: 到進入手動模式后,可以分別按下X、Y、Z三軸按鍵,在按下   可以實現前后移動或正反轉。速度值的大小可以設定。手動模式畫面


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