庸博排線機伺服系統
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??;
圖2.6并列式排帶正視圖
圖2.7并列式排帶側視圖

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