繞線，就是將線狀的物體纏繞到特定的工件上的機器上。

近年來，全自動繞線機飛速發展，為了適應高效率、高產量的要求，全自動機種一般都采用多頭聯動設計，新時達運控采用運動控制器和伺服系統作為設備的控制核心，配合機械手、氣動控制元件和執行附件來完成自動排線、自動纏腳、自動剪線、自動裝卸骨架等功能。

這種機型的生產效率高，大大降低了對人工的依賴，生產品質比較穩定，非常適合產量要求高的加工場合。


 

如圖 1所示新時達針對全自動繞線機開發了多種方案，比如：U型結構類繞線機、8軸空心結構類繞線機、自粘式空心線圈繞線機、雙針式無刷定子線圈繞線機、雙飛叉繞線機等。

雙飛叉繞線機

雙飛叉繞線機的典型繞線結構如圖 2所示，分為3個旋轉軸，分別是：左側飛叉軸、右側飛叉軸、旋轉軸。3個軸都是通過電機+同步帶的方式進行驅動。



 

■ 左、右飛叉軸：用于帶動銅線做圓周運動，將銅線繞在鐵芯上；

■ 旋轉軸：用于帶動鐵芯旋轉固定角度，將需要繞線的槽轉動至飛叉軸可以繞線的位置；

內繞型繞線機

內繞型繞線機工藝主要分為上料、繞線、排線、剝皮、熔錫、點焊：


圖 3 繞線工藝流程

 

■ 上料過程：將需要用到的線圈等安裝到特定的磨具上，便于繞線過程自動拉線；

■ 繞線動作：主要是按照模具形狀固定繞線；

■ 排線與繞線動作：整個機器的兩大核心動作，繞線完成都會涉及排線；

■ 剝皮過程：將線頭的漆包線剝掉（一般用剝皮機或者激光剝漆）；

■ 融錫動作：為后面點焊做準備；

■ 點焊工序：為線圈的接頭進行點焊處理

新時達繞線系統方案

新時達運控繞線機方案支持多工位同時動作，通過控制軟件設置加工工藝類參數，伺服系統響應控制器的運動規劃指令，旋轉軸精確定位，飛叉軸快速旋轉，將銅線繞在需加工的鐵芯上。在繞線圈的同時，通過子程序進行上下料，及剝漆皮動作，避免傳統的單一操作模式，有利的提高了機臺的工作效率。



圖 4 繞線機控制軟件界面

 

新時達繞線機方案主要由運動控制器、伺服驅動器、伺服電機、HMI、擴展IO、手搖脈沖發生器等組成。可選擇總線或者脈沖控制及4軸、6軸、8軸多套方案，擴展IO可以根據需要進行添加。

系統拓撲如下所示：



圖 5 新時達運控繞線機方案拓撲

 

本次方案控制核心由SC運動控制器及Sigriner（辛格林納） Ω6s系列交流伺服系統組成。

應用優勢

集成工藝程序，指令豐富，編程簡便

軸數可根據實際需要的工藝進行選擇；指令豐富，提供二次編程，方便對不同加工產品進行對接，提供文件形式管理，支持40個文件存檔，可以更大程度的保證一機多用原則；參數設置簡單化，無需記憶眾多參數嗎，根據關鍵信息進行搜索設置。

總線控制，運行穩，效率高，精度準

可選擇總線控制方案，多軸實現差補運動方式，保證運行平穩的同時，比傳統控制方式提高20%的生產效率，避免傳統PLC丟脈沖的可能性，同時搭配視覺進行檢測，保證精度±0.1mm或更高。

伺服系統自整定，去共振

Sigriner辛格林納經過長期的測試與總結，定制出一套匹配繞線成型工藝的的伺服系統參數，Ω6s系列伺服新開發的免調試自動整定功能，讓客戶在使用過程中不知不覺的完成性能的優化，同時其自帶的自適應濾波功能，能夠自動抑制在運動過程中產生的機械共振情況。，節省90%設備調試時間。加工結果如下圖，達到客戶的理想需求。


 

方案總結

新時達運控Ω6系列交流伺服系統和SC30運動控制器產品是新時達中央研究院與辛格林納團隊潛心合力研發的系列化產品，產品被廣泛應用于通用的工業控制場合，除了此次分享的繞線機方案應用效果得到客戶認可之外，還在工業機器人、雕刻機、激光切割、包裝、點膠等領域都得到了良好的應用效果和一致的用戶好評。能成功幫助用戶解決方案復雜、維護成本高等諸多難題，體現了新時達產品的高性能和高可靠性。

上述產品是新時達堅持創新驅動，堅持高質量發展的價值呈現。新時達運動控制事業部以運動控制為核心整合相關接口設備，提供整體自動化控制解決方案，滿足了各個細分行業客戶提品質、擴產能、降成本的需求。