案例研究

线圈绕线机

概述

  • 利用 RMP 运动控制器、直观的 API 和诊断实用程序提前投入生产。
  • 多个 RMP 功能支持多个轴之间的同步和协调运动。
  • 选择运动控制硬件是为了超越机器性能目标。
  • 单点联系人,从开发到生产提供支持。
  • 运动系统是在预算范围内交付的。
公司:
Private
地点:
Private
网站:
访问
日期:
2015 年 11 月

解决方案

运动控制器功能

使用 RMP EtherCAT 运动控制器制造线圈绕线机

这个 RMP EtherCAT 运动控制器 包括多种功能,使线圈绕线机制造商能够同步轴之间的运动,在配方段之间无缝切换,并同步配方中的灯丝线张力。一些值得注意的控制器功能概述如下:

多轴流媒体运动 是一种同步运动,机器制造商将在其中创建位置和时间点数组,代表多个轴的运动曲线。此方法是执行线圈配方的更好选择,因为它允许用户为每个轴创建预定义的多轴位置和时间数组。然后,控制器同步执行阵列,从而协调每个轴,并且关系之间的转换非常精确且可重复。

RapidSequencer 是 RMP 运动控制器的一项功能,可以实时运行用户定义的算法。此功能允许机器制造商创建自定义控制回路来评估舞器或称重传感器的反馈,并将扭矩设定值输出到放卷电机,以严格控制灯丝张力。该循环作为后台 RTOS 任务执行,而且非常具有确定性。此功能可实现最佳的张力控制性能。

流媒体动作同步输出 是一项 RMP 功能,允许机器制造商同步 PT 零件型材运动阵列内的灯丝张力。阵列中的多个分段可能具有不同的灯丝线张力设定值。此功能允许与零件轮廓 PT 运动阵列精确协调设定点之间的过渡。

电子齿轮传动 是一种连接两个或更多轴的功能,因此 “从” 轴的位置是 “主” 轴位置的函数。对卡盘马达 1 和 2 进行电子齿轮设置会很有用,因为它们的关系将永远是完美的负一关系。电子齿轮非常适合在手动或慢跑模式下操作卡盘马达。

实时触发器 是一项可以比较两个输入并在实时操作系统中触发中断或操作的功能。此功能可用作流式运动的替代方法来执行线圈配方。分段之间的过渡将平滑且可重复,因为过渡事件将根据线性滑块的位置实时执行。

证言

好处

  • 客户根据轴要求和机器类型使用多个 EtherCAT 供应商。
  • 为开发、调试和现场机器提供无限的系统支持。
  • 运动解决方案提供性能、可靠性和价格。

图片

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额外

应用程序

精密线圈用于许多医疗应用,例如导丝、用于血管内、神经血管和心血管手术的导管。它们还用于制造支架输送系统。线圈还可用于许多工业应用,例如用于目视检查的内窥镜以及汽车和航空航天工业的多种应用。

运动轴

线圈绕线机有多种轴:

coil-winding-axes-of-motion
查克马达 — 控制旋转心轴线圈支架的旋转速度。
线性滑动 — 控制缠绕在旋转芯轴上的灯丝线的进给位置。
灯丝放线马达 — 控制缠绕芯轴的灯丝线张力。
尾架滑块 — 调整尾架的位置以允许不同长度的心轴和线圈。
辅助轴 — 根据机器特性,可以添加多个轴来执行各种自动功能,例如自动切割/送线、自动卡盘紧固/松开、自动芯轴支撑导向和自动线圈卸载。
趣闻

精密卷绕机能够处理各种灯丝材料和尺寸。灯丝线可以小到0.0006英寸,线圈直径可以小到0.007英寸,相当于人类头发的直径。要达到这样的精度,需要先进的运动控制系统。

Coil relative to human hair
线圈相对于人的头发

流程变量

线圈绕线机术语和定义:

coil-winding-axes-of-motion
线圈间距:线圈螺纹中心与相邻线圈螺纹之间的距离。它由卡盘电机和线性滑块速度的关系控制。速度关系必须考虑所需的线圈间距、灯丝线径和芯轴直径。根据设计的不同,单个线圈的间距可以多次变化。节距通常以每英寸的转速为单位给出。根据线圈的设计,某些线圈的节距公差可能为0.0002英寸或更小。
心轴速度: 绕线圈时芯轴的旋转速度。芯轴速度越高,它包裹线圈的速度越快,从而提高机器吞吐量。
灯丝线张力: 由灯丝线轴卷绕马达产生,当电线缠绕在芯轴上时,它会对电线产生阻力。需要张力控制回路来使用舞者的反馈和/或称重传感器来维持所需的张力设定值。尽管张力的解开速度因灯丝线轴直径、芯轴速度和线圈间距而异,但必须严格控制张力。确保始终施加所需的张力至关重要。根据设计的不同,单个线圈的所需张力也可能会多次变化。
coil-winding-axes-of-motion
线圈长度:线圈的所需长度,由线性滑块的行程距离决定。对于更长的线圈长度,可以调整尾架以适应更长的支撑心轴。
线圈直径:线圈的所需直径,由旋转支撑芯轴直径决定。可以在整个线圈长度上改变线圈直径。
线圈食谱: 为使用上述所有参数定义整个线圈设计而创建。配方可能包含多个分段,其间距、张力、直径或速度因给定长度而异。在配方完成之前,机器必须从一个分段无缝过渡到另一个分段。每个分段的配方参数最终确定后,运动控制器即可执行该参数,以生产出一致且可重复的线圈。

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