1 排線系統(tǒng)介紹

1.1排線機(jī)簡介

排線機(jī)，也可稱之為收線機(jī)，是指通過絲桿等橫移機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將線材的整齊環(huán)繞排布的儀器設(shè)備。排線伺服系統(tǒng)內(nèi)置運(yùn)動(dòng)控制功能，無需PLC或者運(yùn)動(dòng)控制卡即可實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)功能。用戶使用方便，只需在人機(jī)界面設(shè)置線寬和盤寬參數(shù)，系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)自動(dòng)生成電子凸輪曲線，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，跟隨主軸排出的線美觀不散亂。適合多種材料，扁平材料和圓柱型材料等，根據(jù)材料的不一樣，可選擇螺旋式、并列式、梯形式繞線方法。伺服內(nèi)部有多組電子齒輪比，速度可隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

圖1.1 排線系統(tǒng)簡易結(jié)構(gòu)圖

如上圖所示，整體結(jié)構(gòu)大概可分為兩個(gè)部分，一個(gè)是左側(cè)的絲桿橫移控制排線左右移動(dòng)的排線機(jī)構(gòu)，另一個(gè)是右側(cè)以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的收線機(jī)構(gòu)。

收線機(jī)構(gòu)：以恒定的轉(zhuǎn)速做收線的工作，無其他特別的動(dòng)作；也可以配合張力伺服進(jìn)行恒張力放卷收卷。

排線機(jī)構(gòu)：排線伺服控制的機(jī)構(gòu)，主要做往返移動(dòng)的動(dòng)作，其中往返運(yùn)動(dòng)可帶加減速，即加速、同步、減速的一個(gè)動(dòng)作。從一端開始，逐漸加速到設(shè)定的轉(zhuǎn)速，防止轉(zhuǎn)速突變帶來的機(jī)械抖動(dòng)，然后以恒定的轉(zhuǎn)速逐漸移動(dòng)到另一端，快接近另一端前，做減速、反向加速動(dòng)作，再次達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速，原路返回，當(dāng)接近起始端的時(shí)候，再做減速、反向加速，完成一輪的往返運(yùn)動(dòng)。

排線機(jī)構(gòu)：按照排線方式可以分為并列式和螺旋式兩種模式。螺旋式和并列式都做往返運(yùn)動(dòng)，其中螺旋式其中往返運(yùn)動(dòng)可帶加減速，即加速、同步、減速的一個(gè)動(dòng)作。從一端開始，逐漸加速到設(shè)定的轉(zhuǎn)速，防止轉(zhuǎn)速突變帶來的機(jī)械抖動(dòng)，然后以恒定的轉(zhuǎn)速逐漸移動(dòng)到另一端，快接近另一端前，做減速、反向加速動(dòng)作，再次達(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速，原路返回，當(dāng)接近起始端的時(shí)候，再做減速、反向加速，完成一輪的往返運(yùn)動(dòng)，主軸和從軸一起運(yùn)動(dòng)，從側(cè)邊看排線方式為螺旋方式。并列式運(yùn)動(dòng)處于間歇模式，在一定角度跟隨主軸一起運(yùn)動(dòng)。

其中，起始端開始運(yùn)行時(shí)，可以有一段的等待時(shí)長，用于纏繞線材的首圈，結(jié)束端同樣可以有一段的停止時(shí)長，用于等待線材最后一圈的纏繞，以保證單層的線材的纏繞是完整不留縫隙的。

1.2排線機(jī)凸輪曲線：

（1）螺旋模式：排線系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，大致可分為兩部分，如下圖所示，分別為正向行程和返程兩個(gè)部分。正向行程和返程動(dòng)作基本一致，其中，一次的形成包括：等待區(qū)、加速區(qū)、同步區(qū)、減速區(qū)4個(gè)部分。一般情況下，排線伺服是作為從軸使用，接收來自主軸的輸入信號(hào)，主軸是以恒定轉(zhuǎn)速在運(yùn)行。下述表述中，我們把主軸輸送給從軸的信號(hào)，稱之為送料長度。

圖1.2 螺旋模式排線系統(tǒng)曲線圖

等待區(qū)：在正向行程的開始或者返程的開始，若送料長度尚未達(dá)到指定的等待長度，則驅(qū)動(dòng)器接收主軸脈沖但電機(jī)不運(yùn)行；

加速區(qū)：從軸持續(xù)接收主軸脈沖，當(dāng)送料長度達(dá)到設(shè)定的等待長度，控制電機(jī)加速至與主軸運(yùn)行相同的轉(zhuǎn)速，然后同步跟隨主軸運(yùn)行。

同步區(qū)：進(jìn)入同步狀態(tài)，從軸跟隨送料長度運(yùn)行，速度均勻，當(dāng)送料長度達(dá)到給定的同步區(qū)長度后，開始進(jìn)入減速區(qū)。

減速區(qū)：控制伺服電機(jī)減速直到完全停止，同時(shí)，仍然持續(xù)偵測并累計(jì)進(jìn)料長度；當(dāng)電機(jī)停止且存在等待長度（或停止長度）時(shí)，則驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入等待區(qū)，否則立即進(jìn)入返程狀態(tài)。

（2）并列模式：綠色為從軸脈沖-時(shí)間曲線；黃色為主軸脈沖-時(shí)間曲線；

適合用于小線徑，低速兩端面平齊度較高場合；

圖1.3 并列模式排線系統(tǒng)曲線圖

2 排線系統(tǒng)運(yùn)用場合及其系統(tǒng)構(gòu)成

2.1傳統(tǒng)圓柱線材排線場合，采用螺旋式排線：

圖2.1 圓柱型線材排線

圖2.2螺旋式排線簡易圖示

2.2排扁平帶狀機(jī)構(gòu)，適合用于云母帶，麥拉帶，棉紙帶，鋁箔帶，阻燃帶等材料進(jìn)行排列，分別有以下兩種方式進(jìn)行排列：

①螺旋式排帶：帶寬較大，中間換向不容易出現(xiàn)折痕，排出效果兩端面有明細(xì)紋路和進(jìn)程返程切換的縫隙；正視圖排帶效果如圖2.2相同，端面效果如下圖2.3；打包帶采用的是螺旋式模式排線機(jī)+收卷伺服采用通用伺服走速度模式。

圖2.3排帶系統(tǒng)螺旋模式側(cè)面圖

圖2.4打包帶系統(tǒng)

圖2.5云母帶螺旋排線系統(tǒng)

②并列式排帶：適合用于帶寬較小，要求兩端面沒有紋路和縫隙較小；

圖2.6并列式排帶正視圖

圖2.7并列式排帶側(cè)視圖