VMMORE智能型伺服系統在六段繞線自動出波設備的應用
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。
圖1 繞制的產品
圖2 六段繞線自動出波設備
圖3 觸摸屏主畫面
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。
圖5 出波原理圖
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
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。