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張力控制在汽車電機繞線上的應(yīng)用 | 通過曲線優(yōu)化、軌跡補償,實現(xiàn)繞線的高速高精度

已有16511次閱讀2022-06-16標簽:
 
工藝介紹

電機行業(yè)近年來呈現(xiàn)快速上升的趨勢,新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷更新迭代,導(dǎo)致電機生產(chǎn)廠商之間的競爭愈發(fā)激烈,如何提升設(shè)備性能,提高生產(chǎn)力,是目前電機生產(chǎn)廠商亟需解決的課題。

電機制造工序
 

在以上描述的多個工序中,繞線工序是最重要的工序之一,也是提升整體設(shè)備性能,提高生產(chǎn)力的關(guān)鍵。


課題

1、繞線品質(zhì)不穩(wěn)定

繞線加減速時,即產(chǎn)生劇烈的速度變化時,容易發(fā)生電線張力變化,從而導(dǎo)致間隙、重疊等卷繞不均的現(xiàn)象。

 

2、繞線軌跡偏移

5軸做同步控制,由于各軸與主軸相位不同,可能因延遲導(dǎo)致繞線軌跡偏移,發(fā)生卷繞不均。
 


解決方案

1、加減速曲線優(yōu)化

通過Sysmac Studio的Jerk設(shè)定,改變加減速時的曲線(呈S形),抑制了劇烈的速度變化,改善高速時發(fā)生的繞線間隙不均問題,使每分鐘繞線圈數(shù)提升200%。
 


 

2、 通過延遲補償實現(xiàn)繞線高速化

根據(jù)各軸的延遲時間計算出的補償量,增加至原來的指令值上進行補償。并且,通過匹配各軸的延遲時間,同時避免了噴線的內(nèi)繞、防止與齒輪接觸等,最終實現(xiàn)繞線高速化,不良率減少20%,能量密度提升10%。
 

 

控制系統(tǒng)


通過機械自動化控制器NX102-1200做5軸的同步控制,Sysmac平臺集成電子凸輪和插補功能方便程序編輯,機器界面NA系列可使用標簽功能,方便用戶進行程序的二次開發(fā),AC伺服系統(tǒng)1S系列慣量滿足客戶需求,且總線形式響應(yīng)速度快,抗干擾能力強。

 

實現(xiàn)價值

1、繞線速度:

From 300轉(zhuǎn)/min

To 600轉(zhuǎn)/min 

2、繞線品質(zhì):

不良率減少20%,能量密度提升10% 

3、維護成本:

程序及控制方案全部開放,減少編程時間,二次開發(fā)簡便,維修時間及成本縮短20%。

 

【經(jīng)營層】

  • 應(yīng)對當(dāng)前電機行業(yè)的激烈競爭,通過控制方案的優(yōu)化以及程序優(yōu)化,使繞線的效率提升200%,達到600轉(zhuǎn)/min,打造行業(yè)Top競爭力。

【管理層】

  • 繞線的速度、精度提升,完全建立在控制系統(tǒng)與程序的優(yōu)化,無需更改機械結(jié)構(gòu)和運動時間,導(dǎo)入時間更快且成本更低。

【工程師層】

  • 通過匹配各軸的延遲時間,計算補償量,避免了噴線內(nèi)繞、與齒輪接觸等,實現(xiàn)繞線高速化,不良率減少20%。

  • 程序及控制方案全部開放,減少編程時間,二次開發(fā)簡便。

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