線束行業(yè)目前主流的方案以脈沖控制為主,,此方案具有接線繁多,、布線繁雜,、抗干擾性差等缺點??偩€方案具有接線方便,、布線美觀、數據交互速度快,、狀態(tài)監(jiān)控實時性好等技術優(yōu)勢,。
在單端端子插殼機上,其動作軸分為拉線軸,、切刀軸,、平移軸、夾線軸,、平移軸,、穿膠殼軸,、頭剝軸、尾剝軸,、擺臂軸,、扭線軸等。各個軸之間動作瑣碎,,位置關聯性高,,根據不同工藝有不同的動作選擇,要求所有工藝能夠最高效率實現,。
客戶需求
在東莞某端子插殼機現場,,客戶要求打端效率高、模式切換多,、數據交互快、可支持步進驅動,、控制模式靈活,,對于設備主要有如下要求:
任意位置回原:
設備可能停在任意工藝步,不可避免各種情況的位置干涉,,回原功能必須脫離任意軸在任意位置下可能出現的位置干涉,,以避免機械碰撞,保護設備安全,。
打端高速短行程:
打端時平移軸每次進給最低2.5mm,,對應電機0.125轉,打端與平移進給同步進行,,打端耗時最快要在100ms以內,,因此平移軸要在100ms以內完成定位。
多模式控制:
設備支持多種控制模式選擇,;
最佳運行效率:
不同控制模式對應不同的動作需求,,系統(tǒng)需根據不同的模式自動屏蔽不必要的動作以提高打端效率。
實時數據交互:
可在線觀測運行工藝數據,,實現部分核心工藝的自檢,。
兼容性好:
運動控制器需兼容第三方步進驅動器。
英威騰方案
由此英威騰推出AX70運動控制器+DA180伺服驅動器+VS070觸摸屏的系統(tǒng)解決方案:
方案拓撲圖
配置表
方案優(yōu)勢:
伺服驅動器與第三方步進混合應用,,方便客戶兼顧成本和性能,。
伺服高響應控制,滿足打端平移軸打端階段高速短行程的控制要求,。
Codesys編程平臺,,語言類型豐富,方便實現客戶的控制需求和升級改造,。
總線伺服數據讀寫周期ms級,,可輕松實現關鍵數據讀寫,,完成對核心工藝數據的監(jiān)控操作。
英威騰工藝解決方案
初始化回源
初始化的原則是能夠脫離任意軸之間的位置干涉,,保證順利回原,!
伺服驅動器采用23位多圈絕對值編碼器,初始化過程中伺服走絕對位置為0即可,。為解決位置干涉,,系統(tǒng)大致的回原順序如下:
頭剝打端工藝
頭剝軸將線皮撥開,平移軸主管打端位置,。打端N根線束,,則有N次打端和N-1個間距。平移軸平移至打端位置根據預設的打端間距位移N-1次,,打端N數,。為提高生產效率,位移和端子機同時啟動,,只要位移動作時間小于打端時間即可,。伺服每次打端位移僅需75ms,完全符合工藝需求,。
為了方便調試和觀察,,每次啟動前可添加一段延時,觀察每個端子的完成情況,。
平移和打端動作為:同時啟動→先后完成→延時→同時啟動→先后完成→延時→結束,。
多模式切換
考慮客戶線材打端功能的多樣性,設備做了多種模式切換,,例如:
尾剝沾錫模式開啟選擇
穿膠殼模式開啟選擇
打端模式選擇
沾錫模式開啟選擇
扭線模式開啟選擇
故障檢測開啟選擇
單步運行模式選擇
……
最佳效率工藝
不同模式下的動作時序不同,,勢必會導致部分動作不需要執(zhí)行,此時邏輯上會出現一定的等待時間,,降低運行效率,。
本系統(tǒng)可根據客戶實際選擇的運行模式自動優(yōu)化動作時序,跳過不必要的等待時間和非必要的??课恢?,極大的降低打端周期。
此外,,設備還支持在線更改控制模式,,即設備可在工作工程中切換選擇功能,系統(tǒng)根據當前打端階段匹配當周期或下周期進行模式切換,,而無需停機或回原再進行模式切換,。控制效率大大提高,。
實現數據交互
系統(tǒng)采用Ethercat總線進行數據交互,,數據讀寫周期為ms級,,通過同步周期對所有軸進行位置、速度,、扭矩等實時數據的觀測,,完成對核心工藝的優(yōu)化處理,大大提高了設備的靈活性與穩(wěn)定性,。
總結
端子插殼機工藝繁多,,動作瑣碎,模式多樣,,需要完善的控制邏輯和靈活的功能選擇,。基于英威騰AX70系列運動控制器在端子插殼機上的整體解決方案,,不僅布線美觀,,數據交互快速,能夠滿足所有的工藝需求,,還能夠兼顧豐富的控制模式,,靈活的模式切換,極高的運行效率等特點,,具有很強的行業(yè)推廣價值。