OMRON CP1H的直線插補(bǔ)功能在繞線機(jī)上的應(yīng)用
引言
該客戶是專注于馬達(dá)生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)發(fā)研究和生產(chǎn)制造的專業(yè)企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、吸塵器、汽車電機(jī)、摩托車起步電機(jī)等領(lǐng)域。其中串激勵(lì)轉(zhuǎn)子繞線機(jī)、轉(zhuǎn)子和整流子外圓精車機(jī)。
目前該客戶正在開(kāi)發(fā)一種新產(chǎn)品，電機(jī)定子外線圈高速繞線機(jī)。需要用到其2軸伺服直線差補(bǔ)功能。客戶原開(kāi)發(fā)機(jī)使用的是研華adam－5000系列的分布式io站(plc)，使用其直線插補(bǔ)功能，操作面板使用的是中達(dá)電通的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)工藝流程
放線輪放線→張力擺桿控制張力→進(jìn)入旋轉(zhuǎn)繞線機(jī)構(gòu)→繞到需要繞線的外定子上，工藝流程如圖1所示。
繞線伺服旋轉(zhuǎn)繞線，其速度可設(shè)定，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恒定，漆包線受張力控制，進(jìn)退伺服利用絲杠控制繞線頭前后進(jìn)退，還有一套伺服用于旋轉(zhuǎn)變換定子線圈受繞角度。進(jìn)退伺服在一個(gè)線圈上進(jìn)給分段，每段每匝間隙不同。分布在線圈上以匝數(shù)來(lái)定繞線多少。
繞線速度：每分鐘最大3000匝(可以根據(jù)使用要求調(diào)整)；每匝間距可調(diào)整，最小線寬：0.7mm。
并且不同匝寬的過(guò)渡要平穩(wěn)，繞線機(jī)在換向處不能出現(xiàn)繞線不均勻、堆積現(xiàn)象。
4 方案設(shè)計(jì)及主要配置
鑒于以上使用要求和機(jī)械機(jī)械結(jié)構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的方案：
通過(guò)絲杠導(dǎo)程，每段規(guī)定的匝數(shù)，每匝的間距，伺服定義的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)可以推導(dǎo)出每段進(jìn)給的脈沖數(shù)，即x軸方向上的puls值：
p(x軸)=(d*n)/l*p
(p：脈沖數(shù)；d：每匝間距；n：匝數(shù)；l：絲杠導(dǎo)程；p：每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
由于設(shè)定的轉(zhuǎn)速恒定，通過(guò)每段規(guī)定的匝數(shù)(即繞線的的圈數(shù))，伺服定義的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，即可以推導(dǎo)出每段繞線的長(zhǎng)度的脈沖數(shù)，即y軸的puls值：
p(y軸)= n*p
(p：脈沖數(shù)；n：匝數(shù)即圈數(shù)；p：每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
z軸用于切換調(diào)整電機(jī)定子外線圈繞線柱頭，其旋轉(zhuǎn)角度由電機(jī)定子外線圈繞線柱頭數(shù)決定，由每次相同批次繞線前事先設(shè)定。
該客戶是專注于馬達(dá)生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)發(fā)研究和生產(chǎn)制造的專業(yè)企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、吸塵器、汽車電機(jī)、摩托車起步電機(jī)等領(lǐng)域。其中串激勵(lì)轉(zhuǎn)子繞線機(jī)、轉(zhuǎn)子和整流子外圓精車機(jī)。
目前該客戶正在開(kāi)發(fā)一種新產(chǎn)品，電機(jī)定子外線圈高速繞線機(jī)。需要用到其2軸伺服直線差補(bǔ)功能。客戶原開(kāi)發(fā)機(jī)使用的是研華adam－5000系列的分布式io站(plc)，使用其直線插補(bǔ)功能，操作面板使用的是中達(dá)電通的簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)工藝流程
放線輪放線→張力擺桿控制張力→進(jìn)入旋轉(zhuǎn)繞線機(jī)構(gòu)→繞到需要繞線的外定子上，工藝流程如圖1所示。
繞線伺服旋轉(zhuǎn)繞線，其速度可設(shè)定，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)恒定，漆包線受張力控制，進(jìn)退伺服利用絲杠控制繞線頭前后進(jìn)退，還有一套伺服用于旋轉(zhuǎn)變換定子線圈受繞角度。進(jìn)退伺服在一個(gè)線圈上進(jìn)給分段，每段每匝間隙不同。分布在線圈上以匝數(shù)來(lái)定繞線多少。
繞線速度：每分鐘最大3000匝(可以根據(jù)使用要求調(diào)整)；每匝間距可調(diào)整，最小線寬：0.7mm。
并且不同匝寬的過(guò)渡要平穩(wěn)，繞線機(jī)在換向處不能出現(xiàn)繞線不均勻、堆積現(xiàn)象。
4 方案設(shè)計(jì)及主要配置
鑒于以上使用要求和機(jī)械機(jī)械結(jié)構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì)了如下的方案：
通過(guò)絲杠導(dǎo)程，每段規(guī)定的匝數(shù)，每匝的間距，伺服定義的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)可以推導(dǎo)出每段進(jìn)給的脈沖數(shù)，即x軸方向上的puls值：
p(x軸)=(d*n)/l*p
(p：脈沖數(shù)；d：每匝間距；n：匝數(shù)；l：絲杠導(dǎo)程；p：每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
由于設(shè)定的轉(zhuǎn)速恒定，通過(guò)每段規(guī)定的匝數(shù)(即繞線的的圈數(shù))，伺服定義的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，即可以推導(dǎo)出每段繞線的長(zhǎng)度的脈沖數(shù)，即y軸的puls值：
p(y軸)= n*p
(p：脈沖數(shù)；n：匝數(shù)即圈數(shù)；p：每轉(zhuǎn)脈沖數(shù))
z軸用于切換調(diào)整電機(jī)定子外線圈繞線柱頭，其旋轉(zhuǎn)角度由電機(jī)定子外線圈繞線柱頭數(shù)決定，由每次相同批次繞線前事先設(shè)定。
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