1 排線系統介紹

1.1排線機簡介

排線機，也可稱之為收線機，是指通過絲桿等橫移機構，實現將線材的整齊環繞排布的儀器設備。排線伺服系統內置運動控制功能，無需PLC或者運動控制卡即可實現兩軸聯動功能。用戶使用方便，只需在人機界面設置線寬和盤寬參數，系統根據參數自動生成電子凸輪曲線，系統穩定性高，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。伺服內部有多組電子齒輪比，速度可隨時進行調整。

圖1.1 排線系統簡易結構圖

如上圖所示，整體結構大概可分為兩個部分，一個是左側的絲桿橫移控制排線左右移動的排線機構，另一個是右側以恒定轉速運行的收線機構。

收線機構：以恒定的轉速做收線的工作，無其他特別的動作；也可以配合張力伺服進行恒張力放卷收卷。

排線機構：排線伺服控制的機構，主要做往返移動的動作，其中往返運動可帶加減速，即加速、同步、減速的一個動作。從一端開始，逐漸加速到設定的轉速，防止轉速突變帶來的機械抖動，然后以恒定的轉速逐漸移動到另一端，快接近另一端前，做減速、反向加速動作，再次達到設定的轉速，原路返回，當接近起始端的時候，再做減速、反向加速，完成一輪的往返運動。

排線機構：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動，其中螺旋式其中往返運動可帶加減速，即加速、同步、減速的一個動作。從一端開始，逐漸加速到設定的轉速，防止轉速突變帶來的機械抖動，然后以恒定的轉速逐漸移動到另一端，快接近另一端前，做減速、反向加速動作，再次達到設定的轉速，原路返回，當接近起始端的時候，再做減速、反向加速，完成一輪的往返運動，主軸和從軸一起運動，從側邊看排線方式為螺旋方式。并列式運動處于間歇模式，在一定角度跟隨主軸一起運動。

其中，起始端開始運行時，可以有一段的等待時長，用于纏繞線材的首圈，結束端同樣可以有一段的停止時長，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排線機凸輪曲線：

（1）螺旋模式：排線系統的運動，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部分。正向行程和返程動作基本一致，其中，一次的形成包括：等待區、加速區、同步區、減速區4個部分。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，主軸是以恒定轉速在運行。下述表述中，我們把主軸輸送給從軸的信號，稱之為送料長度。

圖1.2 螺旋模式排線系統曲線圖

等待區：在正向行程的開始或者返程的開始，若送料長度尚未達到指定的等待長度，則驅動器接收主軸脈沖但電機不運行；

加速區：從軸持續接收主軸脈沖，當送料長度達到設定的等待長度，控制電機加速至與主軸運行相同的轉速，然后同步跟隨主軸運行。

同步區：進入同步狀態，從軸跟隨送料長度運行，速度均勻，當送料長度達到給定的同步區長度后，開始進入減速區。

減速區：控制伺服電機減速直到完全停止，同時，仍然持續偵測并累計進料長度；當電機停止且存在等待長度（或停止長度）時，則驅動器進入等待區，否則立即進入返程狀態。

（2）并列模式：綠色為從軸脈沖-時間曲線；黃色為主軸脈沖-時間曲線；

適合用于小線徑，低速兩端面平齊度較高場合；

圖1.3 并列模式排線系統曲線圖

2 排線系統運用場合及其系統構成

2.1傳統圓柱線材排線場合，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排扁平帶狀機構，適合用于云母帶，麥拉帶，棉紙帶，鋁箔帶，阻燃帶等材料進行排列，分別有以下兩種方式進行排列：

①螺旋式排帶：帶寬較大，中間換向不容易出現折痕，排出效果兩端面有明細紋路和進程返程切換的縫隙；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+收卷伺服采用通用伺服走速度模式。

圖2.3排帶系統螺旋模式側面圖

圖2.4打包帶系統

圖2.5云母帶螺旋排線系統

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并列式排帶側視圖