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VMMORE智能型伺服系統在六段繞線自動出波設備的應用
日期:04-20

一、功能特點
        *內置PLC,布線簡潔,4MHZ高速口采集信號,同步響應快速。
        *MSD300根據現場情況,客戶工藝要求,專門定制模式。
        *觸摸屏的圖形化輸入提高了人間交互性,可以根據實際情況自由設定參數。
        *表格指令以及運動控制表的使用,簡潔易懂,大大減少工程師的工作量。

二、工藝要求
        按照用戶產品需求,骨架結構的特殊性,自動繞線機必須分六段繞線。如圖1為繞制的產品圖。六段繞線自動出波設備要求將直的電阻絲,先通過兩個MSD300的伺服電機采用擠壓的方式變成波浪形狀,并且波深可以設定;再通過主軸和排線軸,將擠壓好的電阻絲繞在事先固定在主軸上的骨架上,每段的牙距、圈數、速度都用戶可以自由設定。此設備也可以同時繞兩根電阻絲,并且可以在一個骨架上自動重復繞制。在整個繞制過程中要求每個波形的一致性要非常好,即使在加減速時也不能出現波形變形的情況。排線軸位置要非常精確,電阻絲繞在骨架上的松緊度要合適。此設備對伺服精度,速度和穩定性都有很高的要求。此外,須增加人機交互界面----------觸摸屏,可以手動設置常用參數,如圈數,主軸速度,排線次數等,滿足客戶常用設置需求。


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圖1 繞制的產品

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圖2 六段繞線自動出波設備
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圖3 觸摸屏主畫面
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圖4 觸摸屏參數畫面

三、工作原理
        0#主軸,1#排線軸,2#出波上軸,3#出波下軸
        首先在觸摸屏上設置每段的牙距,圈數,速度,重復繞制次數和偏移量,當選擇“按鈕控制”和“左排線”時,按下復位按鈕,主軸和排線軸復位運行到指定位置(排線軸運行到左邊設定位置停止),再按下回原點按鈕,2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個數的波形,電阻絲由直線型變成波浪型。擠壓方式形成波浪電阻絲,原理如圖5,#3軸帶動直線電阻絲前行,2#軸控制A、B齒輪擠壓電阻絲由直線變成波浪線。A、B齒輪間距即為波浪線的波高,此處波高生產要求為4mm。操作人員將擠壓成型的電阻絲掛在固定好的骨架上,按下啟動按鈕,一次將6段全部繞制完成。如果在沒有選擇重復繞制的時候,按下回原點按鈕,排線軸將運行到復位后的位置并且2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個數的波形,等待下一次繞制產品,如果在選擇重復繞制的時候,按下回原點按鈕,排線軸將運行到偏移設定位置,并且2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個數的波形等待繼續繞制。
        當選擇右排線時,排線軸回原點將運動到右邊指定位置。
        當選擇腳踏開關控制時,腳踏開關將實現啟動,重復繞制,回原點功能。
 

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圖5 出波原理圖

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圖6 流程圖


四、系統構成及架構
 
        名稱                數量
        觸摸屏                1
        伺服MSD300      4


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圖7 系統架構


五、工作模式演變
        傳統方法之一是用一個PLC控制加定位模塊和3個伺服電機,采用MODBUS通信來不斷修改3個伺服驅動器的電子此輪比,但問題是響應時間過長,滯后嚴重,每段繞線完成后都有很明顯的停止動作,從整個工藝來說六段不連貫,傳統方法中出波工序采用機械齒輪擠壓方式完成,不能修改波深大小,并且機械齒輪擠壓最大波深不能超過4mm,超過則易被壓斷,已經不能滿足目前市場需要。
采用我們VMMORE伺服PLC運行控制模式來控制和內部DBUS通信,位置模式和同步模式自由切換,使程序編寫更加簡單靈活,內部DBUS通信減少了通訊程序的編寫,減少了編程難度,縮短了程序掃描周期,可以使六段繞線能連貫在一起,不會出現停頓。VMMORE伺服高精度控制,保證了出波的一致性,為整個工藝提供了安全,可靠的保障。

六、主要參數
        此方案使用了MSD300伺服控制器中PLC運行控制模式下的位置模式和同步模式,在運行過程自由切換控制模式。
        數據如下:
                a)4軸均為 400W電機
                b)出波上軸直徑D1=18MM;
                c)出波下軸直徑D2=62.5MM;
                d)編碼器為2500線增量式編碼器,AB相;
                e)出波上軸減速比1:10;
                f)出波下軸減速比1:10;
                g)主軸減速比1:8;
                h)程序根據每段的牙距,圈數自動計算每段的電子齒輪比。
   
        參數設置(參數均為觸摸屏可改)
                a)    圈數            A段,B段,C段,D段,E段,F段
                b)    波數            A段,B段,C段,D段,E段,F段
                c)    牙距            A段,B段,C段,D段,E段,F段
                d)    主軸速度     A段,B段,C段,D段,E段,F段
                e)    齒數
                f)    波深           
                g)    波半徑
                h)    排線次數
                i)    偏移位置
                j)    出波上半徑
                k)    出波下半徑
                l)    回原點速度
                m)    預送波速度
                n)    預送波脈沖數
                o)    排牙感應原點偏移距離
        用戶可以根據觸摸屏參數設定,可以繞制各種復雜的產品。


七、結語
        采用VMMORE的智能伺服系統構建的六段繞線自動出波設備方案,具有控制精度高,系統穩定性強,設置參數方便易操作,調試簡單,為客戶專門定制方案,靈活地解決現場多變性帶來的不同問題,自動出波功能解決了目前使用機械齒輪出波波高不超過4mm且易被壓斷的問題,此設備波深完全可以根據用戶需要自由設定,完美地滿足客戶不同需求。

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