伺服驱动器
 伺服电机
 变频器
 步进驱动器
 攻丝机控制系统
 其他产品
 产品命名规则
  SINYO伺服在绗缝机上的应用
  SINYO伺服驱动器在袜机上应用
  SINYO伺服驱动器在绣花机上..
  SINYO伺服驱动器在数控行业应用
  SINYO伺服驱动器在剑杆织机..
  SINYO伺服驱动器在数控定子..
  SINYO伺服驱动器在电脑横机..
 
 
  应用案例

 

 当前位置:首页 - 伺洋电子 - 应用案例

 
SINYO伺服驱动器在数控定子绕线机上的应用
www.sinyo.cn  2011-12-19 9:30:31
 
利用CNC数控系统强大的轴控功能和SINYO伺服系统快速精准的运动响应,使绕线机的工作效率得到了很大的提高。
一、前言

图1 数控定子绕线机外观
目前绕线机的市场可谓庞大,品种繁多,有平行绕线机、环型绕线机、定转子绕线机、纺织绕线机等。本文主要介绍的是利用CNC数控系统和伺服产品构建出的设备:数控定子绕线机。他的最大特点是可以自动变换绕线方向,所绕的线圈整齐且圈数准确。操作简便,节省人工,提高产量,产品品质好,其绕线、排线、停车、换槽,完全按程序自动执行。排线宽幅可调,圈数准确。生产速度快,并大量节省线材。
二、技术和精度要求
客户原用PLC+伺服控制整台设备,因其加工出来的产品的合格率较低,且一些功能无法实现,满足不了市场上需求,故提出开发数控定子绕线机,并且需要控制系统和伺服满足如下条件:
1.伺服运动轴
在机械上,需要三轴的控制坐标系。其中,排线X轴采用伺服电机直接驱动螺距为4mm的滚珠丝杠,在连接工作台做直线运动;飞叉Y轴采用伺服电机驱动1:2的齿轮箱间接传动,做360度的圆周运动;分度Z轴采用伺服电机驱动1:9的齿轮箱间接传动,做360度的圆周运动。这3个轴要求能够联动。
此外,对于飞叉轴来说,由于在运动过程中,机械负载惯量会因为绕线的速度的不同而发生较大的变化,这就要求伺服系统具有优异的稳定性、相应性和对负载变化自适应能力。
2.精度要求
机械回零精度:排线轴0.005mm 飞叉轴+/-1度 分度轴+/-1度
定位精度:0.02mm +/-1度
要求控制系统和伺服系统能够具有检测反馈,来保证机械运动精度。
3.CNC控制系统
因定子绕线机不仅讲究绕的匝数要准确,而且排线出来的密度要均匀,即最少需要两轴之间做插补运算,实现联动;画面可以自由规划;要给客户方便传输加工程序,并且可以对NC程序编辑和存储;控制系统要提供一个D/A口,实现恒张力控制功能。
另外,客户希望数控系统再开放一个轴,以备后用。

三、方案可行性分析
通过对机械设计和控制技术的要求分析,确定采用一台通用的四轴上位机控制系统加3套SINYO的SYDB系列交流伺服做下位机控制的控制架构。
具体分析如下:
1.通用数控的主要特点:
(1)独立的伺服接口,可以实现多轴联动。
(2)电压命令型(V-Comnand)伺服接口,最小解析精度0.001mm,可配合光栅尺或旋转编码器实现闭环、半闭环控制,能够满足精度要求。
(3)最大响应速度500KPPS编码器反馈,能够满足快速定位的要求。
(4)控制器内存512K的存储空间,可存储1000个NC加工程序,配合标准的CNC键盘可以轻松的编写加工程序。
(5)通过CNC简易I/O控制命令和内制PLC开发,能够灵活的实现辅助机能。
(6)内置可编程PLC,标准配置为24INPUT/16OUTPUT,最大可以在增加32INPUT/32OUTPUT。
(7)2组D/A输出,2组A/D输入,完全可以满足实现恒张力的控制要求。
通过比较分析,完全可以满足做为上位机的控制要求。
2.SINYO交流伺服系统的主要特点:
(1)具有多种控制模式,可与上位控制器灵活配合,应用广泛。
(2)具有位置P-CURVE和速度S-CURVE功能。
(3)强健式的控制模式,在负载惯量大范围的变化时,系统仍然可以保持优异的性能。
(4)丰富的软件功能,方便用户调试。
通过比较分析,SINYO交流伺服系统完全可以满足做为下位机的控制要求。通过对机械结构、负载惯量、输出扭矩的分析计算,故选用:SYDB04*1台、SYDB07*2台做为下位控制器。

 
 

四、功能设计
1、系统架构

图2 系统架构

2、外观和功能需求
绕线机具有寻原点、点动模式、单次模式、自动模式、编程模式、参数设定、测试输出点功能等多项功能。
(1)系统操作界面规划
操作界面主要分为以下几个功能区块:
开机画面:

图3 开机画面

系统在上电后,进入此画面。此时为待机状态,画面的最下一排是功能显示区。

原点模式:
当画面在原点模式下,分别按下X、Y、Z功能键,在按下启动键
可以顺次执行回原点;或者可以按下X&Y&Z功能键,在按下启动键三轴同时回原点。

图4 原点模式画面

手动模式:
到进入手动模式后,可以分别按下X、Y、Z三轴按键,在按下 可以实现前后移动或正反转。速度值的大小可以设定。

图5 手动模式画面
自动模式:
在自动模式下,当程式正在运行时,可以观察到目前的各轴的行进情况,目前的加工程式号,参数组别号,当前加工至第几极,以及完成一个工件所需时间。并且可以根据自己的需要,可以实现程式暂停、单步执行。

图6 自动模式画面
报警画面:
当出现报警故障出现时,系统会自动停止运行,并且画面会进入到报警画面,故障警号会反白显示出来。只有当把故障排除后,才可以执行其他动作。

图7 报警画面
设参数功能:
在此功能下,客户会根据实际的工件需要设置相应的参数,并且保存于当前的参数组别下,共可以保存12个工件参数,有6页画面的参数可设。客户也可以根据自己的需要,将参数读出来。

图8 参数设定画面
(2)重要功能的实现
急停:
当设备在使用时,出现任何问题时,按下急停,即可阻止危险动作的发生。松开急停后,系统会按规定的动作程序执行归位。
读、写参数功能的实现:
客户可根据实际工件规格要求设置相应的参数,并将参数储存于控制器中,目前开放了12个工件参数,同时方便客户直接读参数。程序见主控制程式。
极绕与层绕功能的实现:
不同的工件要求不同的绕制方式,目前有两种:极绕和层绕。极绕根据每个极的总匝数,实现自动排线,自动分层,直至绕制完成。层绕要求每个层的匝数可设,根据总匝数分成好多层,一般线径较粗的用此方式加工。程序见主控制程式。
工件程式的编制:
由于每个工件的极数,绕制方式,以及每个汽缸的动作顺序都有可能不一样,所以要求可以用G代码编写出来,这样从而可以节省不必要的环节,大量节约时间。工件程式的存储个数可以达到900多个,完全可以满足所有工件形式的加工。
四、SINYO伺服常用参数设置
     详细调试方式及参数设置请联系本公司技术人员。
五、SINYO伺服简介
SYDB系列功率范围为0.2 KW—7.5KW,可广泛应用于车床,铣床,加工中心等各种加工设备,而且还能满足印染,包装以及自动化流水线上的各种机械传动需要,采用DSP芯片,大大加快拉数据的采集与处理速度,使电机性能良好。
技术特点:
(1)应用大规模门阵列电路,使产品有很高的可靠性
(2)使用最新的功率器件IPM,使驱动器的体积大为减小
(3)操作简便,仅五个按键就能方便地进行试运行、监视及参数设置
(4)监视功能显示24个参数状态,包括电机回转速度、反馈脉冲、指令脉冲、输入输出端口电平及电机电流等
(5)具有RS485通信功能
(6)具有脉冲位置、模拟量输入速度及转矩控制
(7)可设置位置指令脉冲倍率(电子齿轮输入)
(8)可设置位置输出脉冲倍率(电子齿轮输出)
六、结束语

图9 加工成品图

该数控定子绕线机控制方案具有控制精度高,系统稳定性强,用户操作灵活的特点,为利用CNC系统和SINYO伺服在绕线机行业上的典型案例。
利用开放式、全功能通用数控系统,配合SINYO伺服系统优异的性能,可以灵活地整合出专用的控制系统,提供更有价值的整合方案以满足不同客户与行业的特殊要求。
 
COPYRIGHT ◎ 2011-2019杭州伺洋电子科技有限公司  浙ICP备11008377号  技术支持:硕联网络
地址:杭州市余杭区莫干山路1984号2号楼四楼  电话:0571-85340279   传真:0571-88258501