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20PM及伺服在定子全自动双头扎线机上的应用

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发表于 2012-7-10 00:41:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
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20PM及伺服在定子全自动双头扎线机上的应用
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【摘要】
    文章主要介绍产品20PM多凸轮在双头扎线机上的应用技术。双绑机主要应用在电机定子线圈绑扎。可以满足客户多产品使用的需求。
【關鍵字】
    20PM、电子凸轮、多凸轮、双扎机
【前言】
    扎线机客户市场庞大,客户原来采用简易数控和28SV PLC都实验过机器,主轴转速始终只能到40HZ左右,超过则不稳定,会扎到线槽上。客户的机器适用于感应电机,电动工具,空调,电风扇,等家用电器电机的生产.特别是多槽型和吊扇马达生产设备:(定子线圈自动绕线机),为了让客户提高了工效,降低了成本.使用20PM多凸轮后满足客户更快更准的要求。
【正文】
一 定子绑线机介绍
  
  本机采用伺服自动分度、自动送线、自动送料装置、自动绑扎、自动切线装置,设有绑线涨力调节器,可调节绑线紧松。
采用伺服电机做驱动机构,使定子自动换槽绑扎,不同槽数,自动分度,适用于多槽的定子,每槽于隔任意槽绑线。

下图为设备




二 系统配置

系统配置如下图,包含电气控制箱、触摸屏操作盒。采用DVP-20PM00M运动控制器作为控制核心,触摸屏作为人机交换,伺服电机作为执行机构,实现X轴Y,Z轴的精确控制,三轴均为全数字交流伺服系统,
X,Y伺服控制勾针转动、Z伺服控制定子分度;主电机为变频电机,带动皮带减速,皮带轮使链轮转,链轮带动连杆曲臂主轴、凸 轮轴转动,于是,勾针作前进或后退运动;摆臂作升降运动;同时,链轮带动旋转编码器轴转动,旋转编码器转角数转变为脉冲信号进入20PM;勾针转动根据预设的电子凸轮数据控制勾针的转动;定子分度程序根据预设的凸轮 的数据控制定子分度。




系统配置表

产品名称    数量
20PM00M    1
伺服    3
变频器VFD-M    1
1000线编码器    1
16HP11R扩展IO    1
三 20PM运动控制器电子凸轮功能介绍
在该设备中配置DVP20PM00M三轴运动控制器。运行原理为一个主轴变频器带动机械凸轮、主轴上装一个编码器做为电子凸轮主轴信号,控制2个转针伺服、1个转动角度伺服。主要使用来给定子绕组绑线,使用了20PM00M  3凸轮功能,多凸轮同动控制2个转针和转动定子的伺服。机械凸轮和电子凸轮的配合使设备性能提高很多,机器可以在主轴60HZ的情况下高速运行,过去用普通PLC及数控控制,速度只能达到30-40HZ。
设备为上下一起绑线,10秒钟内就可以完成一个产品的绑扎。产品多样性,槽数可以自己设定16-42槽,自定义起始针数、收尾针数,模式多样性:逐槽绑、隔槽绑、自定义槽数绑、正邦、反绑。

20PM运动控制器除了实现直线/圆弧插补以及定位功能之外,内嵌了电子凸轮功能,使其可以应用在多种运动控制场合。
20PM00M为3轴运动控制器,具有3路500KHz的输入与输出,在电子凸轮功能中定义X/Y/Z轴为从轴,編碼器輸入轴为主轴,当定义好cam table后,从轴依据定义的曲线跟随主轴运动。
下面为转针的凸轮数据及曲线截图
0    0
450    0
470    1388.88891601563
1410    1388.88891601563
1440    4444.4443359375
2710    4444.4443359375
2740    2777.77783203125
3400    2777.77783203125
3430    0
4000    0

具体数据根据工艺要求可以任意设置,相对于机械凸轮,更具有灵活性。通过HMI设置凸轮数据

生成曲线的数据可以分别通过指令写到CAM0,CAM1.CAM2,





上述描述的为转针凸轮数据控制。为周期重复。
分度凸轮控制相对复杂,牵涉到跨槽绑的问题,因为针对不同的工
艺有的需要隔槽绑,有的需要绑两槽跨一槽,有的需要绑三槽跨一槽,有的需要绑三槽跨二槽。需用到多凸轮跳转的用法。

屏幕上按钮按下需要跨槽,比如数据如下
0    0
1900    0
2100    750
3800    750
3980    1500
4000    1500
0    0
0   0
1900    0
2100    1500
3800    1500
3980    3000
4000    3000
在不跨槽时始终在红线方框内循环,实现逐槽绑,当检测到需跨槽时跳到下个绿色BLOCK内循环,实现跳转主要修改黑色方框内的0,0,
改为0,7即可。至于需要跨几槽只需修改蓝色部分的数据即可。如果跨
两槽,则把蓝色部分从轴数据分别改为,3000,6000即可。
  
DVP-20PM00M是一款专用运动控制型PLC,采用高速双CPU结构形式,利用独立CPU处理运动控制算法,可以很好地实现各种运动轨迹控制、逻辑动作控制,直线/圆弧插补控制等,在双扎机机中正是利用了20PM运动控制器的多电子凸轮功能很好的实现了工艺。

【結束語】
    这是一个性价比很高的方案。用数控系统价高,且逻辑部分不太好写。用普通PLC 运行速度和精度都受到扫描周期影响。20PM 很好的实现了这些功能。多凸轮的应用提供了很好的解决方案。目前机器已交付客户使用。
发表于 2012-7-10 01:20:17 | 显示全部楼层
你好,你这个方案最高能够开到什么速度?多长时间可以绑扎一槽?绑扎24槽的电机逐槽绑扎多长时间能够完成?楼主留言:

24槽在8秒钟内可以完成[/quote]
发表于 2012-7-10 01:59:22 | 显示全部楼层
哦刚好我也正在学 DVP-20PM00M
发表于 2012-7-10 02:38:27 | 显示全部楼层
可以发个机器的视频看看吗
发表于 2012-7-10 03:17:32 | 显示全部楼层
要多学习学习~~~~~~·
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