微細(xì)線材纏繞機(jī)的可視化控制

設(shè)計(jì)了一種新的微細(xì)線材纏繞機(jī)可視化控制系統(tǒng)，該設(shè)備用旋轉(zhuǎn)編碼器檢測(cè)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，PLC檢測(cè)傳感器信號(hào)控制步進(jìn)
電機(jī)的進(jìn)給，以編碼器發(fā)出一定數(shù)目的脈沖數(shù)為一個(gè)計(jì)時(shí)單位，步進(jìn)電機(jī)的跟隨頻率適時(shí)發(fā)生變化，驅(qū)動(dòng)過(guò)線架以一定的速比要求做
往復(fù)運(yùn)動(dòng)。很好地解決了設(shè)備中存在的噪聲問(wèn)題。觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，各個(gè)控制參數(shù)一目了然。

微細(xì) 線 材 纏繞機(jī)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，如:漆包線、互感線圈的纏繞等。其生產(chǎn)特點(diǎn)為在半自動(dòng)化纏繞機(jī)上連續(xù)生產(chǎn)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量較大，工藝參數(shù)自動(dòng)化控制程度較高。我國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后于國(guó)外。為此，我們采用PLC和觸摸屏控制研究設(shè)計(jì)了這臺(tái)微細(xì)線材纏繞機(jī)，使整個(gè)設(shè)備的操作更加簡(jiǎn)單〔’〕。其特點(diǎn)為:(1)互操作性，即不同廠家的多個(gè)設(shè)備可以在同一個(gè)系統(tǒng)中工作，并實(shí)現(xiàn)信息交換，從而使用戶(hù)可以自由選擇不同廠商所提供的設(shè)備來(lái)集成系統(tǒng);(2)控制的可靠J性提高，即把控制功能轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)，由于現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的智能化、數(shù)字化，使控制更快、更準(zhǔn)確;(3)安裝費(fèi)用低。該機(jī)器滿足了不同的線徑要求，纏繞過(guò)程高效、穩(wěn)定，大大提高了生產(chǎn)效率，為微細(xì)線材實(shí)現(xiàn)連續(xù)大批量生產(chǎn)，并保證產(chǎn)品質(zhì)量，提出了一種更高效的方法。

工作原理及功能要求
纏繞機(jī)的纏繞運(yùn)動(dòng)主要有兩種:螺旋纏繞和環(huán)向纏繞。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)的是微細(xì)線材的環(huán)形纏繞，即要求主軸轉(zhuǎn)速與滾珠絲杠之間滿足:主軸每轉(zhuǎn)一周，滾珠絲杠走一個(gè)線徑的距離。這樣相鄰兩個(gè)細(xì)線無(wú)縫隙[210該設(shè)備以觸摸屏為核心，以交流司服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件實(shí)現(xiàn)可視化控制。其關(guān)鍵技術(shù)是能自動(dòng)控制和補(bǔ)償主軸角位移和滾珠絲杠位移之間的位置誤差。完成微細(xì)線材的密排纏繞。其具體的工作要求是:
① 主 軸 用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器采集主軸旋轉(zhuǎn)速度;
② 跟 隨 運(yùn)動(dòng)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，PLC控制步進(jìn)電機(jī)發(fā)出脈沖數(shù)量;
③ 左 右 點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)各一個(gè)，要求連續(xù)脈沖輸出;
④ 限 位 開(kāi)關(guān)2個(gè)，過(guò)線架自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng);
⑤ 設(shè) 置 工作/斷開(kāi)按鈕;
⑥ 觸 摸 屏顯示工作狀態(tài)和基本參數(shù)。
微細(xì) 線 材 直徑很小(一般為0.10一0.50 rntn)， 而主軸轉(zhuǎn)速又很高，微細(xì)線材必須保證連續(xù)纏繞，不能有重疊或跳線。基于以上的生產(chǎn)要求，我們采用DVP24ESOOT2型PLC和TD220觸摸屏，既滿足了纏繞精度的要求，又降低了生產(chǎn)成本，使整套設(shè)備體積小，功能完善，操作便捷，其工作原理如圖1所示。