台达20PM数控功能在外绕式定子绕线机的应用

1高速多极外定子绕线机简介

         多极外定子绕线机是专用于各类多极外定子绕线的专业设备。设备绕线轨迹为矩形，自动排线，可以对槽宽较小的高槽满率定子自动绕线，有效提高生产效率，提高产品质量。
1.1  设备结构
         高速绕线机如图2所示。

(1)  机架
机架由角钢框架及不锈钢台面组成，并设置脚轮便于移动，当设备到位后可将支脚调低作为稳定支撑。
(2)  张力机构
安装于进线部分，作为绕线张力调节，保证线圈绕制时维持张力恒定，张力调节器具有调节旋钮可针对不同需求进行张力调节设定，调整完毕后，张力调节器自动控制绕线张力。
(3)  绕线机构
主要由台达伺服电机、同步齿形带、绕线飞叉组成，是绕制主轴，铜线经过飞叉旋转绕制于绕线模头上，是绕线机主要运动部件之一。
(4)  排线机构
包括台达伺服电机、精密直线螺杆、精密导轨、气动滑叉等，是电子凸轮运动中的排线从轴，在绕线运动中跟随绕线主轴正反向往复运动实现排线动作，是绕线机主要运动部件之一。
(5)  工作转台
由分度步进电机、旋转台、线叉、绕线模头组成。
(6)  剪线机构
为气动执行机构，主要是将绕制完成的线圈两端引线剪断。
(7)  电气控制
包含电气控制箱、触摸屏操作盒。采用DVP-20PM00D运动控制器作为控制核心，触摸屏作为人机交换机构，伺服电机作为执行机构，实现转轴与排线的精确控制，从而保证绕线的精度。

1.2  设备工艺流程
          设备控制主要分为手动与自动模式。在手动模式下，可实现各轴归原点，正反点动；在自动模式下，通过设定好相应极数，层数等参数，实现整个产品的全自动控制。具体相关逻辑控制这里就不在赘述，不同的绕线其控制逻辑千差万别，但是利用EH2强大的逻辑控制功能，可轻易实现复杂的逻辑控制。本文重点介绍如何用20PM的数控功能实现外定子线圈的绕制。因为不论何种形式的绕线机，其最核心的控制就在于绕线与排线的精密控制。

1.3  电气系统主要配置
          电气控制主要包括绕排线部分、步进分度部分、气缸动作控制部分。主要配置如表1所示。

2 数控功能具体应用介绍

        本高速绕线机的主要控制功能在于20PM数控的应用，使绕制产品的成品品质及效率大大提高。以下对数控功能作简单介绍：
（1）DVP20PM特色。多段速执行及中断定位，利用此项功能实现运动的平滑性及准确定位。64k步程序容量，100段运动程序，满足不同加工需求；在20PM中最大可设置100种运动轨迹，同时利用64k的程序容量，预先将需要执行的各种不同运行曲线的G码存储在PLC中，当需要加工某种规格时，可以采用文本显示器、触摸屏等来调用。支持G码的直接汇入，当采用CAM软件生成文本格式的G码后，可利用PMSOFT的汇入菜单直接汇入到PLC运动程序中。脉冲输入输出采用差动方式，最高达500kHz，满足了绝大多数应用中速度的要求。支持手摇轮应用，这是运动控制中的一个基本功能，可做一些手动的调整。具备电子原点返回模式，在20PM内存中加入了原点记忆功能，只要设定了电子原点，即使设备断电，在下次上电后也可以轻松找到原点位置。支持PLC顺序语言及定位语言（G码与M码），实现了通用PLC与数控技术的一个完美结合。配置运动轨迹的离线仿真功能，在实际加工前利用该项功能可以检查运动程序是否存在问题，可及时减少错误发生，如图3所示。

（2）轴控方式。DVP 20PM是实现两轴（X、Y轴）联动插补的产品，支持数控程序中的G码功能指令，同时可以处理第三轴的动作。
20PM支持的G代码功能如下：G0高速定位；G1双轴联动直线插补；G2顺时针圆弧插补（设定圆心位置）；G3逆时针圆弧插补（设定圆心位置）；G2顺时针圆弧插补（设定半径长度）；G3逆时针圆弧插补（设定半径长度）；G4停顿时间；G90设定绝对坐标系统；G91设定相对坐标系统。