談?wù)勅詣永@線機控制系統(tǒng)難點分析

    全自動繞線機的電源系統(tǒng)，主要為工業(yè)控制計算機與運動控制卡提供電源，為了保護全自動繞線機因為突然掉電對系統(tǒng)和軟件造成影響，該部分與設(shè)備其余電氣部分不公用一組供電線路，而是獨立分配供電，并為工控機配備 500W 穩(wěn)壓電源。在突然斷電情況下保證工控計算機持續(xù)運行半小時以上。伺服驅(qū)動器與設(shè)備加熱系統(tǒng)，共用一套供電系統(tǒng)，系統(tǒng)供電功率為設(shè)備設(shè)計功率的 1.5 倍。

伺服驅(qū)動的控制信號，系統(tǒng)的狀態(tài)輸出信號通過光耦隔離輸出；編碼器即光柵尺反饋信號，限位信號，主控操作開關(guān)信號的輸入都通過控制卡上的光耦隔離芯片送入控制卡。實現(xiàn)了工業(yè)計算機與設(shè)備其余元件的電氣隔離。從而最大限度的保證工控計算機與運動控制卡的可靠穩(wěn)定運行。

另外就是對設(shè)備外殼進行安全接地。

全自動繞線機控制系統(tǒng)電氣連接包括兩部分，一部分為運動控制卡與工控機的連接，另外就是伺服系統(tǒng)與運動控制的卡的連接。

工業(yè)計算機與工控機的連接，主要是將運動控制控制卡的金手指插入到工業(yè)計算機機箱內(nèi)的 PCI 插槽中，并用螺釘固定，這一部分需要提示的是，在插入控制卡的時候先用酒精擦拭金手指后再插入。

控制卡與伺服驅(qū)動器，光柵尺，編碼器，限位信號，控制開關(guān)信號，狀態(tài)輸出信號都是通過固高公司提供的專用轉(zhuǎn)接板進行連接，控制卡與轉(zhuǎn)接板的連接是兩個專用的防插錯專用屏蔽線纜連接。

其余端子則對應(yīng)于不同的功能輸入端口，這里主要提供電氣連接的核心圍繞伺服驅(qū)動器、光柵尺以及開關(guān)量信號與控制卡的電氣原理圖連接。

伺服驅(qū)動器與伺服繞線機之間與編碼的連線為專用線纜，但對于伺服驅(qū)動器的電氣接線給予說明。

在介紹完大致的全自動繞線機和繞制工藝之后，提出了繞線機控制系統(tǒng)需要解決的技術(shù)難點， 難點一，就是解決固定座與尾座電機在夾持芯桿旋轉(zhuǎn)時的同步啟停問題，除了繞線機結(jié)構(gòu)保證兩者的同軸外，即要求二者之間在同步轉(zhuǎn)動過程中不允許產(chǎn)生明顯的相對速度，若產(chǎn)生相對運動，嚴重情況下導(dǎo)致對芯桿的破壞，直接導(dǎo)致繞制失敗，輕則對螺旋線的螺距要求不達標(biāo)，即螺距超差！

難點二，就是滾珠絲杠在水平方向?qū)潭ㄗ姍C的速度匹配問題，要求水平工作臺的直線運動精度，以及對應(yīng)不同繞制模式時的速度匹配問題，還有就是對應(yīng)速度的穩(wěn)定性，即怎么減小速度擾動對繞制螺距的影響。因為速度的不匹配以及運動精度的不精確都直接導(dǎo)致繞制螺旋線圈無法達到工藝誤差要求。對于運動精度在這里不得不提到滾珠絲杠自身所具有機械配合誤差，在運動過程中的正向誤差，回程間隙等帶來的種種不利因素。所以這里需要重點考慮絲杠與水平運動工作臺的正向補償技術(shù)。還有就是絕對零點的定位技術(shù)。為誤差補償提供補償基準。

難點三，繞制過程中的排線恒張力，因為排線張力的不穩(wěn)定直接會影響到繞制產(chǎn)品的一致性。從而導(dǎo)致產(chǎn)品無法使用。一方面要求繞線機的設(shè)計需要保證在排線過程中保證不出現(xiàn)大的擾動，即通過巧妙的機械設(shè)計保證排線過程的平滑，其次就是通過張力傳感器監(jiān)測實時的張力數(shù)據(jù)，并構(gòu)建閉環(huán)恒張力控制系統(tǒng)，實現(xiàn)恒張力排線。

難點四，因為鎢帶的硬度比較高，在繞制芯桿接觸點瞬間發(fā)生較大的形變，極易導(dǎo)致鎢帶斷裂，從而造成了不必要的材料浪費，所以要求系統(tǒng)具有加熱功能對鎢帶進行加熱。而加熱的溫度需要保持恒定，這就需要構(gòu)建恒溫控制系統(tǒng)。