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【行业案例】张力控制在汽车电机绕线上的应用 | 通过曲线优化、轨迹补偿,实现绕线的高速高精度

【行业案例】张力控制在汽车电机绕线上的应用 | 通过曲线优化、轨迹补偿,实现绕线的高速高精度

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工艺介绍

电机行业近年来呈现快速上升的趋势,新产品、新技术不断更新迭代,导致电机生产厂商之间的竞争愈发激烈,如何提升设备性能,提高生产力,是目前电机生产厂商亟需解决的课题。

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电机制造工序

在以上描述的多个工序中,绕线工序是最重要的工序之一,也是提升整体设备性能,提高生产力的关键。

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课题

1、绕线品质不稳定

绕线加减速时,即产生剧烈的速度变化时,容易发生电线张力变化,从而导致间隙、重叠等卷绕不均的现象。

2、绕线轨迹偏移

5轴做同步控制,由于各轴与主轴相位不同,可能因延迟导致绕线轨迹偏移,发生卷绕不均。

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解决方案

1、加减速曲线优化

通过Sysmac Studio的Jerk设定,改变加减速时的曲线(呈S形),抑制了剧烈的速度变化,改善高速时发生的绕线间隙不均问题,使每分钟绕线圈数提升200%。

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2、 通过延迟补偿实现绕线高速化

根据各轴的延迟时间计算出的补偿量,增加至原来的指令值上进行补偿。并且,通过匹配各轴的延迟时间,同时避免了喷线的内绕、防止与齿轮接触等,最终实现绕线高速化,不良率减少20%,能量密度提升10%。

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控制系统

通过机械自动化控制器NX102-1200做5轴的同步控制,Sysmac平台集成电子凸轮和插补功能方便程序编辑,机器界面NA系列可使用标签功能,方便用户进行程序的二次开发,AC伺服系统1S系列惯量满足客户需求,且总线形式响应速度快,抗干扰能力强。

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实现价值

1、绕线速度:

From 300转/min

To 600转/min 

2、绕线品质:

不良率减少20%,能量密度提升10% 

3、维护成本:

程序及控制方案全部开放,减少编程时间,二次开发简便,维修时间及成本缩短20%。

【经营层】

应对当前电机行业的激烈竞争,通过控制方案的优化以及程序优化,使绕线的效率提升200%,达到600转/min,打造行业Top竞争力。

【管理层】

绕线的速度、精度提升,完全建立在控制系统与程序的优化,无需更改机械结构和运动时间,导入时间更快且成本更低。

【工程师层】

通过匹配各轴的延迟时间,计算补偿量,避免了喷线内绕、与齿轮接触等,实现绕线高速化,不良率减少20%。

程序及控制方案全部开放,减少编程时间,二次开发简便。

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王静
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