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Kinco伺服在绕线机上的应用

时间:2012-02-27 来源:www.dqjsw.com.cn 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:
    绕线机系统是一个对速度、精度的控制要求高的一种机械设备,要求控制系统能够提供非常精确、平滑的线速度和灵活的换向能力。我们所做的这套系统是用来绕制耳机里面的音圈的,因此系统的各方面要求更高。整个系统比较复杂,控制设备繁多,各个电机之间要求很高的协调性,该系统采用2套伺服电机控制,而每套伺服电机间均有数据交换,且数据通讯也要求很强的实时性,也就是要求系统具有总线通讯能力。这样就要求伺服驱动器拥有非常强大的功能才能满足控制要求。而我们的伺服驱动器则能满足此类系统控制要求,下面是我们驱动器的一些功能特点:

1、全数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、灵活多变的跟踪控制方式,提供高灵敏度的跟踪效果;

3、可编程控制的数字输入输出;

4、可监控电机短路、电压、温度、编码器、位置跟踪和电流过高等故障;

5、可通过RS232、RS485、Profibus、CAN通讯口进行参数设定;

因此我们的伺服驱动器完全有能力胜任这份工作,下面大致介绍下这套系统:

 

一、系统框图

 

说明:100W伺服为排线电机,200W伺服为绕线电机。上图为从绕线机截来的排绕线部分,这为该机械设备的主要部分,其他部分省略了,这样简化出来原理图。原有伺服系统为日系的专用运动控制系统,通过总线来带两套伺服,虽然功能好,但成本太高.

 

二、工艺说明

该机械设备为绕耳机里面音圈的设备,被绕的金属丝线最细为2丝,设备启动后,所有汽缸都复位,此时Guide气缸带动的排线机构通过滑轨平台整体右移到排线初始位置,排线电机回原点,同时绕线电机转动到开始角位置。把线穿好引在排线轮上和绕线轴上,这时绕线电机启动持续运转,同时排线电机跟随排线进行缠绕,绕制的圈数达到设定的数值之后,排线电机反相绕线,直到绕线的层数达到设定值,排线和绕线伺服电机停止;

 

三、工艺要求

1:产品绕制要求,金属丝线要一根紧靠一根,完成后到显微镜下观看要像一面镜子,每圈之间的金属丝不能有叠绕。边缘要齐整,起始丝的位置和截断的丝要在同一边缘。

2:系统要可自动,可手动一步步操作,要进行复位操作,所有汽缸也要求能单独操作。

3:触摸屏上要能设置所有电机参数,显示对应数据;

 

四、技术难点和重点

1:绕线精度高,排线要紧密,换向不能停顿,不过冲,边缘要齐整

2:整套系统逻辑动作要严谨配合,丝毫差错就会影响到精度及元器件损坏

3:产品稳定性好,动作可靠。

 

五、kinco解决方案配置

绕线电机采用性能更好的三相伺服ED430带CAN总线的驱动器+60S-0020-30AA-4LG

排线电机采用二相伺服 ED100带CAN总线的驱动器+23S21-0560-808N7(80000分辨率),HMI采用5.7寸真彩显示的MT4300C,PLC采用Kinco K406CN,该PLC带1个CAN通讯接口,还有1个232通讯口和一个485通讯口,功能强大,通讯能力强,另外还采用一个远程总线I/O模块,用于连接远程IO,减少设备接线复杂度。可以视系统复杂度添加更多这样的模块。

六、Kinco提供的解决方案原理

1:绕线电机采用上电或者复位时候采用32号模式回原点,运转过程总采用绝对定位模式,以保证不积累误差,所有的工艺角度都是针对INDEX信号为原点的,以确保精度。绕线的时候采取第一圈不绕线处理,以保证边缘平整。排线电机采用采用上电或者复位时候采用5号模式回原点,绕线过程总采用ED伺服良好的主从跟随功能,跟随绕线电机,到位换向时候直接采取更改齿轮比为负数方法换向,这样不停顿,不过冲,边缘也齐整。

2:PLC控制系统采用的CAN 总线方案,通讯速度快,抗干扰性能好,可靠性高,丰富用户的各种参数设置,易维护。

 

 

 

七、系统电气框图

 

 

 

八、结语

1 该系统完全能够满足客户对绕线精度和平整度的要求,同时也降低了系统综合成本,完全能够取代以前的日系控制方案;

2、 伺服内部算法自动计算自身转速,系统响应及时,跟随控制得当,不会出现塔边的情况

系统采用CAN总线通讯,增强了系统的抗干扰。
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