VMMORE智能型伺服系統(tǒng)在六段繞線自動(dòng)出波設(shè)備的應(yīng)用

　　一、功能特點(diǎn)

　　*內(nèi)置PLC，布線簡潔，4MHZ高速口采集信號(hào)，同步響應(yīng)快速。

　　*MSD300根據(jù)現(xiàn)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(jù)實(shí)際情況自由設(shè)定參數(shù)。

　　*表格指令以及運(yùn)動(dòng)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(chǎn)品需求，骨架結(jié)構(gòu)的特殊性，自動(dòng)繞線機(jī)必須分六段繞線。如圖1為繞制的產(chǎn)品圖。六段繞線自動(dòng)出波設(shè)備要求將直的電阻絲，先通過兩個(gè)MSD300的伺服電機(jī)采用擠壓的方式變成波浪形狀，并且波深可以設(shè)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(shù)、速度都用戶可以自由設(shè)定。此設(shè)備也可以同時(shí)繞兩根電阻絲，并且可以在一個(gè)骨架上自動(dòng)重復(fù)繞制。在整個(gè)繞制過程中要求每個(gè)波形的一致性要非常好，即使在加減速時(shí)也不能出現(xiàn)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(shè)備對伺服精度，速度和穩(wěn)定性都有很高的要求。此外，須增加人機(jī)交互界面----------觸摸屏，可以手動(dòng)設(shè)置常用參數(shù)，如圈數(shù)，主軸速度，排線次數(shù)等，滿足客戶常用設(shè)置需求。

　　圖1 繞制的產(chǎn)品

　　圖2 六段繞線自動(dòng)出波設(shè)備

　　圖3 觸摸屏主畫面

　　圖4 觸摸屏參數(shù)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(shè)置每段的牙距，圈數(shù)，速度，重復(fù)繞制次數(shù)和偏移量，當(dāng)選擇“按鈕控制”和“左排線”時(shí)，按下復(fù)位按鈕，主軸和排線軸復(fù)位運(yùn)行到指定位置(排線軸運(yùn)行到左邊設(shè)定位置停止)，再按下回原點(diǎn)按鈕，2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個(gè)數(shù)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(dòng)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(chǎn)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(dòng)按鈕，一次將6段全部繞制完成。如果在沒有選擇重復(fù)繞制的時(shí)候，按下回原點(diǎn)按鈕，排線軸將運(yùn)行到復(fù)位后的位置并且2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個(gè)數(shù)的波形，等待下一次繞制產(chǎn)品，如果在選擇重復(fù)繞制的時(shí)候，按下回原點(diǎn)按鈕，排線軸將運(yùn)行到偏移設(shè)定位置，并且2#、3#軸通過擠壓的方式送出指定個(gè)數(shù)的波形等待繼續(xù)繞制。

　　當(dāng)選擇右排線時(shí)，排線軸回原點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到右邊指定位置。

　　當(dāng)選擇腳踏開關(guān)控制時(shí)，腳踏開關(guān)將實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，重復(fù)繞制，回原點(diǎn)功能。

　　圖5 出波原理圖

　　圖6 流程圖

　　四、系統(tǒng)構(gòu)成及架構(gòu)

　　名稱 數(shù)量

　　觸摸屏 1

　　伺服MSD300 4

　　圖7 系統(tǒng)架構(gòu)

　　五、工作模式演變

　　傳統(tǒng)方法之一是用一個(gè)PLC控制加定位模塊和3個(gè)伺服電機(jī)，采用MODBUS通信來不斷修改3個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器的電子此輪比，但問題是響應(yīng)時(shí)間過長，滯后嚴(yán)重，每段繞線完成后都有很明顯的停止動(dòng)作，從整個(gè)工藝來說六段不連貫，傳統(tǒng)方法中出波工序采用機(jī)械齒輪擠壓方式完成，不能修改波深大小，并且機(jī)械齒輪擠壓最大波深不能超過4mm，超過則易被壓斷，已經(jīng)不能滿足目前市場需要。

　　采用我們VMMORE伺服PLC運(yùn)行控制模式來控制和內(nèi)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(nèi)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(huì)出現(xiàn)停頓。VMMORE伺服高精度控制，保證了出波的一致性，為整個(gè)工藝提供了安全，可靠的保障。

　　六、主要參數(shù)

　　此方案使用了MSD300伺服控制器中PLC運(yùn)行控制模式下的位置模式和同步模式，在運(yùn)行過程自由切換控制模式。

　　數(shù)據(jù)如下：

　　a)4軸均為 400W電機(jī)

　　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(jù)每段的牙距，圈數(shù)自動(dòng)計(jì)算每段的電子齒輪比。

　　參數(shù)設(shè)置(參數(shù)均為觸摸屏可改)

　　a) 圈數(shù) A段，B段，C段，D段，E段，F(xiàn)段

　　b) 波數(shù) A段，B段，C段，D段，E段，F(xiàn)段

　　c) 牙距 A段，B段，C段，D段，E段，F(xiàn)段

　　d) 主軸速度 A段，B段，C段，D段，E段，F(xiàn)段

　　e) 齒數(shù)

　　f) 波深

　　g) 波半徑

　　h) 排線次數(shù)

　　i) 偏移位置

　　j) 出波上半徑

　　k) 出波下半徑

　　l) 回原點(diǎn)速度

　　m) 預(yù)送波速度

　　n) 預(yù)送波脈沖數(shù)

　　o) 排牙感應(yīng)原點(diǎn)偏移距離

　　用戶可以根據(jù)觸摸屏參數(shù)設(shè)定，可以繞制各種復(fù)雜的產(chǎn)品。

　　七、結(jié)語

　　采用VMMORE的智能伺服系統(tǒng)構(gòu)建的六段繞線自動(dòng)出波設(shè)備方案，具有控制精度高，系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)，設(shè)置參數(shù)方便易操作，調(diào)試簡單，為客戶專門定制方案，靈活地解決現(xiàn)場多變性帶來的不同問題，自動(dòng)出波功能解決了目前使用機(jī)械齒輪出波波高不超過4mm且易被壓斷的問題，此設(shè)備波深完全可以根據(jù)用戶需要自由設(shè)定，完美地滿足客戶不同需求。