ot;display: block;"> 摘 要:焊絲層繞機是焊絲生產(chǎn)的關鍵設備之一,其控制的好壞直接影響到焊絲的質(zhì)量。目前的層繞機多采用零度角排線,可靠性低。采用角度控制的排線系統(tǒng)實現(xiàn)了自動層繞與平穩(wěn)換向。角度傳感器和數(shù)字
交流伺服電機的組合實現(xiàn)了恒角度與變角度的排線控制。實踐表明提高了機器的層繞質(zhì)量和生產(chǎn)效率,角度檢測的分辨率為°。
關鍵詞:PLC; 伺服電機; 角度傳感器; 焊絲排線系統(tǒng)
0 引言
目前國內(nèi)同類設備多是垂直層繞(焊絲與收線軸垂直),設備易受干擾,停車頻繁,焊絲的張力不均。基于滯后角控制的自動排線系統(tǒng)可提高排線的精度和性能。通過可編程控制器PLC進行角度閉環(huán)控制,使焊絲以固定的滯后角度 β在工字輪上進行高速層繞。PLC檢測到角度值并與設定值比較,偏差使PLC發(fā)出脈沖信號給伺服電機驅(qū)動直線單元運動,使偏差趨于零,以達到焊絲以固定滯后角層繞。利用人機界面完成設備數(shù)據(jù)的輸入和實時監(jiān)測。設計實現(xiàn)了在換向區(qū)外正常速度跟蹤,換向開關動作后快速追趕至同步速度跟蹤,焊絲到達工字輪邊緣后再次形成新的滯后跟蹤的自動排線系統(tǒng)的控制,滿足了排線系統(tǒng)自動平穩(wěn)排線的要求[1>-[2>。
1 層繞的工藝原理
自動排線器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。排線器采用滯后角排線,伺服電機通過滾軸絲杠及滑軌推動排線器以一定的角度排線。在收線工字輪的內(nèi)徑區(qū)域,當從一側(cè)向另一側(cè)排線時,整個區(qū)域分成一般跟蹤和換向跟蹤兩個區(qū)域。在一般跟蹤區(qū)域采用固定滯后角跟蹤模式,在換向區(qū)內(nèi)采用變角度跟蹤模式。由于焊絲在層繞至工字輪邊緣時,會自動向相反方向?qū)永@,在這個過程中,不允許焊絲有超前角度層繞,否則焊絲間會出現(xiàn)縫隙,下一層將出現(xiàn)瑕疵,層繞將被迫中斷。因此換向區(qū)內(nèi)的角度檢測與控制至關重要。
圖1 焊絲層繞機自動排線器
圖2 換向區(qū)內(nèi)角度的變化過程
通過換向開關動作自動形成直線單元移動方向標志,左換向開關置位右行標志,復位左行標志;右換向開關置位左行標志,復位右行標志。收線與倒線開關的上升沿將對直線單元的左右行走標志取反。以收線右換向為例,當右換向開關動作瞬間,直線單元以6倍基速快速推進至β≤0;當主電機繼續(xù)旋轉(zhuǎn),直線單元以基速繼續(xù)跟蹤,當焊絲纏繞接近至工字輪的最右邊一圈線時,直線單元停止,同時復位直線單元右行標志,置位左行標志。收線左換向同理于收線右換向。收線左行時,角度α維持≤中心角+滯后角;右行時,角度α維持≥中心角-滯后角。換向區(qū)內(nèi)角度的變化過程如圖2所示。
2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理
2.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖3 排線器控制系統(tǒng)
