繞線機主要是用于電線、插頭電源線的繞線、捆扎專用自動化機器;繞線機適用于GB/V DE/U L/PSE/BSMI/IEC等AC插頭電源線(單頭、雙頭均行),USB插頭線,MINI插頭線,電話線,網(wǎng)線,數(shù)據(jù)線等線材。繞線機大致可以分為兩類:一類是半自動繞線機,另一類是全自動繞線機;我們主要闡述了PLC在全自動繞線機上的應(yīng)用;通過采用PLC多段勻速脈沖輸出指令((FUN 140),很好的實現(xiàn)了繞線過程中兩段高低速度勻速切換控制。自動繞線機實物如圖1所示,繞線扎線完成的線材如圖2所示。
本方案全自動繞線機(以下簡稱繞線機)主要分為電氣系統(tǒng)和機械系統(tǒng)兩部分。電氣系統(tǒng)主要采用PLC、7寸觸摸屏;機械系統(tǒng)主要采用圓盤繞線結(jié)構(gòu),通過伺服電機帶動圓盤旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)線材的繞線圈數(shù)。繞線機設(shè)計參數(shù)如下。
主軸數(shù):6
主軸速度:8000RPM
控制方式:CNC數(shù)位變頻控制器
功率:900W
主軸夾具裝配內(nèi)孔:Φ12mm
線徑范圍:Φ0.03-0.4mm(張力器工作范圍根據(jù)線徑而定)
繞線幅寬:100mm
排線幅寬:140mm
絞線長度:250mm
絞線速度:3000RPM
絞線線徑:Φ0.03-0.1mm
工作氣壓:4-6kgf/ c㎡
工作電壓:220VAC
設(shè)備尺寸:L/9000*W/900*H/1200mm
設(shè)備重量:150kg
基于上述各項技術(shù)指標,繞線機系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示,系統(tǒng)由PLC控制器、上位機、伺服系統(tǒng)、步進系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)等組成。方案控制系統(tǒng)采用BI系列PLC控制器;通過PLC多段勻速脈沖輸出指令(FUN 140),很好的實現(xiàn)了繞線過程中兩段高低速度勻速切換控制。上位機采用EI F系列觸摸屏,提供用戶操作界面和參數(shù)設(shè)置界面,用戶可根據(jù)自身具體需求進行參數(shù)設(shè)置。
3.1硬件配置
繞線機的系統(tǒng)硬件由控制器和擴展模塊、觸摸屏、伺服驅(qū)動器及伺服電機、步進驅(qū)動器及步進電機和外圍輸入輸出線路(包括限位開關(guān)、指示燈、按鈕、氣缸等)組成。繞線機系統(tǒng)硬件配置架構(gòu)如圖4所示。繞線機系統(tǒng)硬件清單如表2所示。
3.2電氣控制
繞線機電源和PLC電源采用單相,AC220V電壓供電:角蟲摸屏和步進驅(qū)動器電源采用開關(guān)電源DC24V電壓供電:開關(guān)采用空氣開關(guān).進行過電流、短路保護。電氣原理圖如圖5所示.PLC接線圖如圖6所示。電氣控制柜接線實物如圖7所示。
繞線機在進行繞線時需要進行兩段速度控制.當開始繞線時以高速進行繞線,當離繞線完成還剩半圈時,需要以低速進行繞線收尾;通過兩段速度繞線能夠很好的實現(xiàn)線材繞線。繞線機繞線圈數(shù)設(shè)置如圖12所示,繞線機PLC控制程序如圖13所示。
通過現(xiàn)場調(diào)試,全自動繞線機的生產(chǎn)效果很好;從而使PLC在自動繞線機行業(yè)上的得到了很好的使用,并且能幫助機械廠商和生產(chǎn)廠商實現(xiàn)更好、更強的功能,從而獲得更大的競爭力和生產(chǎn)力。