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庸博排线机伺服系统

庸博排线机伺服系统

1 排线系统介绍

1.1排线机简介

排线机,也可称之为收线机,是指通过丝杆等横移机构,实现将线材的整齐环绕排布的仪器设备。排线伺服系统内置运动控制功能,无需PLC或者运动控制卡即可实现两轴联动功能。用户使用方便,只需在人机界面设置线宽和盘宽参数,系统根据参数自动生成电子凸轮曲线,系统稳定性高,跟随主轴排出的线美观不散乱。适合多种材料,扁平材料和圆柱型材料等,根据材料的不一样,可选择螺旋式、并列式、梯形式绕线方法。伺服内部有多组电子齿轮比,速度可随时进行调整。

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图1.1 排线系统简易结构图

如上图所示,整体结构大概可分为两个部分,一个是左侧的丝杆横移控制排线左右移动的排线机构,另一个是右侧以恒定转速运行的收线机构。

收线机构:以恒定的转速做收线的工作,无其他特别的动作;也可以配合张力伺服进行恒张力放卷收卷。

排线机构:排线伺服控制的机构,主要做往返移动的动作,其中往返运动可带加减速,即加速、同步、减速的一个动作。从一端开始,逐渐加速到设定的转速,防止转速突变带来的机械抖动,然后以恒定的转速逐渐移动到另一端,快接近另一端前,做减速、反向加速动作,再次达到设定的转速,原路返回,当接近起始端的时候,再做减速、反向加速,完成一轮的往返运动。

排线机构:按照排线方式可以分为并列式和螺旋式两种模式。螺旋式和并列式都做往返运动,其中螺旋式其中往返运动可带加减速,即加速、同步、减速的一个动作。从一端开始,逐渐加速到设定的转速,防止转速突变带来的机械抖动,然后以恒定的转速逐渐移动到另一端,快接近另一端前,做减速、反向加速动作,再次达到设定的转速,原路返回,当接近起始端的时候,再做减速、反向加速,完成一轮的往返运动,主轴和从轴一起运动,从侧边看排线方式为螺旋方式。并列式运动处于间歇模式,在一定角度跟随主轴一起运动。

其中,起始端开始运行时,可以有一段的等待时长,用于缠绕线材的首圈,结束端同样可以有一段的停止时长,用于等待线材最后一圈的缠绕,以保证单层的线材的缠绕是完整不留缝隙的。

1.2排线机凸轮曲线:

(1)螺旋模式:排线系统的运动,大致可分为两部分,如下图所示,分别为正向行程和返程两个部分。正向行程和返程动作基本一致,其中,一次的形成包括:等待区、加速区、同步区、减速区4个部分。一般情况下,排线伺服是作为从轴使用,接收来自主轴的输入信号,主轴是以恒定转速在运行。下述表述中,我们把主轴输送给从轴的信号,称之为送料长度。

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图1.2 螺旋模式排线系统曲线图

等待区:在正向行程的开始或者返程的开始,若送料长度尚未达到指定的等待长度,则驱动器接收主轴脉冲但电机不运行;

加速区:从轴持续接收主轴脉冲,当送料长度达到设定的等待长度,控制电机加速至与主轴运行相同的转速,然后同步跟随主轴运行。

同步区:进入同步状态,从轴跟随送料长度运行,速度均匀,当送料长度达到给定的同步区长度后,开始进入减速区。

减速区:控制伺服电机减速直到完全停止,同时,仍然持续侦测并累计进料长度;当电机停止且存在等待长度(或停止长度)时,则驱动器进入等待区,否则立即进入返程状态。

(2)并列模式:绿色为从轴脉冲-时间曲线;黄色为主轴脉冲-时间曲线;

适合用于小线径,低速两端面平齐度较高场合;

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图1.3 并列模式排线系统曲线图

2 排线系统运用场合及其系统构成

2.1传统圆柱线材排线场合,采用螺旋式排线:

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图2.1 圆柱型线材排线

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图2.2螺旋式排线简易图示

2.2排扁平带状机构,适合用于云母带,麦拉带,棉纸带,铝箔带,阻燃带等材料进行排列,分别有以下两种方式进行排列:

①螺旋式排带:带宽较大,中间换向不容易出现折痕,排出效果两端面有明细纹路和进程返程切换的缝隙;正视图排带效果如图2.2相同,端面效果如下图2.3;打包带采用的是螺旋式模式排线机+收卷伺服采用通用伺服走速度模式。

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图2.3排带系统螺旋模式侧面图

 

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图2.4打包带系统

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图2.5云母带螺旋排线系统

②并列式排带:适合用于带宽较小,要求两端面没有纹路和缝隙较小;

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图2.6并列式排带正视图

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图2.7并列式排带侧视图

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王静
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