Kinco伺服在音圈繞線機上的應用

關鍵詞：伺服驅動器、總線、調節(jié)輪、卷繞輪、擺絲輪、跟隨
繞線機系統(tǒng)是一個對速度、精度的控制要求高的一種機械設備，要求控制系統(tǒng)能夠提供非常精確、平滑的線速度和靈活的換向能力。我們所做的這套系統(tǒng)是用來繞制耳機里面的音圈的，因此系統(tǒng)的各方面要求更高。整個系統(tǒng)比較復雜，控制設備繁多，各個電機之間要求很高的協(xié)調性，該系統(tǒng)采用2套伺服電機控制，而每套伺服電機間均有數(shù)據(jù)交換，且數(shù)據(jù)通訊也要求很強的實時性，也就是要求系統(tǒng)具有總線通訊能力。這樣就要求伺服驅動器擁有非常強大的功能才能滿足控制要求。而我們的伺服驅動器則能滿足此類系統(tǒng)控制要求，下面是我們驅動器的一些功能特點：
1、全數(shù)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、靈活多變的跟蹤控制方式，提供高靈敏度的跟蹤效果；
3、可編程控制的數(shù)字輸入輸出；
4、可監(jiān)控電機短路、電壓、溫度、編碼器、位置跟蹤和電流過高等故障；
5、可通過RS232、RS485、Profibus、CAN通訊口進行參數(shù)設定；
因此我們的伺服驅動器完全有能力勝任這份工作，下面大致介紹下這套系統(tǒng)：

一、系統(tǒng)框圖

說明：100W伺服為排線電機，200W伺服為繞線電機。上圖為從繞線機截來的排繞線部分，這為該機械設備的主要部分，其他部分省略了，這樣簡化出來原理圖。原有伺服系統(tǒng)為日系的專用運動控制系統(tǒng)，通過總線來帶兩套伺服，雖然功能好,但成本太高.

二、工藝說明
該機械設備為繞耳機里面音圈的設備，被繞的金屬絲線最細為2絲，設備啟動后，所有汽缸都復位，此時Guide氣缸帶動的排線機構通過滑軌平臺整體右移到排線初始位置，排線電機回原點，同時繞線電機轉動到開始角位置。把線穿好引在排線輪上和繞線軸上,這時繞線電機啟動持續(xù)運轉，同時排線電機跟隨排線進行纏繞，繞制的圈數(shù)達到設定的數(shù)值之后，排線電機反相繞線，直到繞線的層數(shù)達到設定值，排線和繞線伺服電機停止；

三、工藝要求
1：產品繞制要求，金屬絲線要一根緊靠一根，完成后到顯微鏡下觀看要像一面鏡子，每圈之間的金屬絲不能有疊繞。邊緣要齊整，起始絲的位置和截斷的絲要在同一邊緣。
2：系統(tǒng)要可自動，可手動一步步操作，要進行復位操作，所有汽缸也要求能單獨操作。
3：觸摸屏上要能設置所有電機參數(shù)，顯示對應數(shù)據(jù)；

四、技術難點和重點
1：繞線精度高，排線要緊密，換向不能停頓，不過沖，邊緣要齊整
2：整套系統(tǒng)邏輯動作要嚴謹配合，絲毫差錯就會影響到精度及元器件損壞
3：產品穩(wěn)定性好，動作可靠。

五、kinco解決方案配置
繞線電機采用性能更好的三相伺服ED430帶CAN總線的驅動器+60S-0020-30AA-4LG排線電機采用二相伺服 ED100帶CAN總線的驅動器+23S21-0560-808N7（80000分辨率），HMI采用5.7寸真彩顯示的MT4300C，PLC采用Kinco K406CN,該PLC帶1個CAN通訊接口，還有1個232通訊口和一個485通訊口，功能強大，通訊能力強，另外還采用一個遠程總線I/O模塊，用于連接遠程IO，減少設備接線復雜度。可以視系統(tǒng)復雜度添加更多這樣的模塊。

六、Kinco提供的解決方案原理
1：繞線電機采用上電或者復位時候采用32號模式回原點，運轉過程總采用絕對定位模式，以保證不積累誤差，所有的工藝角度都是針對INDEX信號為原點的，以確保精度。繞線的時候采取第一圈不繞線處理，以保證邊緣平整。排線電機采用采用上電或者復位時候采用5號模式回原點，繞線過程總采用ED伺服良好的主從跟隨功能，跟隨繞線電機，到位換向時候直接采取更改齒輪比為負數(shù)方法換向，這樣不停頓，不過沖，邊緣也齊整。
2：PLC控制系統(tǒng)采用的CAN 總線方案，通訊速度快，抗干擾性能好，可靠性高，豐富用戶的各種參數(shù)設置，易維護。

七、系統(tǒng)電氣框圖

八、結語
1、該系統(tǒng)完全能夠滿足客戶對繞線精度和平整度的要求，同時也降低了系統(tǒng)綜合成本，完全能夠取代以前的日系控制方案；
2、伺服內部算法自動計算自身轉速，系統(tǒng)響應及時，跟隨控制得當，不會出現(xiàn)塔邊的情況
3、系統(tǒng)采用CAN總線通訊，增強了系統(tǒng)的抗干擾能力；