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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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庸博排線機(jī)伺服系統(tǒng)

庸博排線機(jī)伺服系統(tǒng)

1 排線系統(tǒng)介紹

1.1排線機(jī)簡介

排線機(jī),也可稱之為收線機(jī),是指通過絲桿等橫移機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)將線材的整齊環(huán)繞排布的儀器設(shè)備。排線伺服系統(tǒng)內(nèi)置運(yùn)動控制功能,無需PLC或者運(yùn)動控制卡即可實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動功能。用戶使用方便,只需在人機(jī)界面設(shè)置線寬和盤寬參數(shù),系統(tǒng)根據(jù)參數(shù)自動生成電子凸輪曲線,系統(tǒng)穩(wěn)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(jù)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(nèi)部有多組電子齒輪比,速度可隨時進(jìn)行調(diào)整。

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圖1.1 排線系統(tǒng)簡易結(jié)構(gòu)圖

如上圖所示,整體結(jié)構(gòu)大概可分為兩個部分,一個是左側(cè)的絲桿橫移控制排線左右移動的排線機(jī)構(gòu),另一個是右側(cè)以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行的收線機(jī)構(gòu)。

收線機(jī)構(gòu):以恒定的轉(zhuǎn)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(jìn)行恒張力放卷收卷。

排線機(jī)構(gòu):排線伺服控制的機(jī)構(gòu),主要做往返移動的動作,其中往返運(yùn)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(shè)定的轉(zhuǎn)速,防止轉(zhuǎn)速突變帶來的機(jī)械抖動,然后以恒定的轉(zhuǎn)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(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速,原路返回,當(dāng)接近起始端的時候,再做減速、反向加速,完成一輪的往返運(yùn)動。

排線機(jī)構(gòu):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(yùn)動,其中螺旋式其中往返運(yùn)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(shè)定的轉(zhuǎn)速,防止轉(zhuǎn)速突變帶來的機(jī)械抖動,然后以恒定的轉(zhuǎn)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(dá)到設(shè)定的轉(zhuǎn)速,原路返回,當(dāng)接近起始端的時候,再做減速、反向加速,完成一輪的往返運(yùn)動,主軸和從軸一起運(yùn)動,從側(cè)邊看排線方式為螺旋方式。并列式運(yùn)動處于間歇模式,在一定角度跟隨主軸一起運(yùn)動。

其中,起始端開始運(yùn)行時,可以有一段的等待時長,用于纏繞線材的首圈,結(jié)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(jī)凸輪曲線:

(1)螺旋模式:排線系統(tǒng)的運(yùn)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(qū)、加速區(qū)、同步區(qū)、減速區(qū)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(zhuǎn)速在運(yùn)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。

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圖1.2 螺旋模式排線系統(tǒng)曲線圖

等待區(qū):在正向行程的開始或者返程的開始,若送料長度尚未達(dá)到指定的等待長度,則驅(qū)動器接收主軸脈沖但電機(jī)不運(yùn)行;

加速區(qū):從軸持續(xù)接收主軸脈沖,當(dāng)送料長度達(dá)到設(shè)定的等待長度,控制電機(jī)加速至與主軸運(yùn)行相同的轉(zhuǎn)速,然后同步跟隨主軸運(yùn)行。

同步區(qū):進(jìn)入同步狀態(tài),從軸跟隨送料長度運(yùn)行,速度均勻,當(dāng)送料長度達(dá)到給定的同步區(qū)長度后,開始進(jìn)入減速區(qū)。

減速區(qū):控制伺服電機(jī)減速直到完全停止,同時,仍然持續(xù)偵測并累計(jì)進(jìn)料長度;當(dāng)電機(jī)停止且存在等待長度(或停止長度)時,則驅(qū)動器進(jìn)入等待區(qū),否則立即進(jìn)入返程狀態(tài)。

(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;

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圖1.3 并列模式排線系統(tǒng)曲線圖

2 排線系統(tǒng)運(yùn)用場合及其系統(tǒng)構(gòu)成

2.1傳統(tǒng)圓柱線材排線場合,采用螺旋式排線:

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圖2.1 圓柱型線材排線

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圖2.2螺旋式排線簡易圖示

2.2排扁平帶狀機(jī)構(gòu),適合用于云母帶,麥拉帶,棉紙帶,鋁箔帶,阻燃帶等材料進(jìn)行排列,分別有以下兩種方式進(jìn)行排列:

①螺旋式排帶:帶寬較大,中間換向不容易出現(xiàn)折痕,排出效果兩端面有明細(xì)紋路和進(jìn)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(jī)+收卷伺服采用通用伺服走速度模式。

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圖2.3排帶系統(tǒng)螺旋模式側(cè)面圖

 

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圖2.4打包帶系統(tǒng)

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圖2.5云母帶螺旋排線系統(tǒng)

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?。?/p>

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圖2.6并列式排帶正視圖

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圖2.7并列式排帶側(cè)視圖

審核編輯(
王靜
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