談談全自動繞線機控制系統難點分析

    全自動繞線機的電源系統，主要為工業控制計算機與運動控制卡提供電源，為了保護全自動繞線機因為突然掉電對系統和軟件造成影響，該部分與設備其余電氣部分不公用一組供電線路，而是獨立分配供電，并為工控機配備 500W 穩壓電源。在突然斷電情況下保證工控計算機持續運行半小時以上。伺服驅動器與設備加熱系統，共用一套供電系統，系統供電功率為設備設計功率的 1.5 倍。

伺服驅動的控制信號，系統的狀態輸出信號通過光耦隔離輸出；編碼器即光柵尺反饋信號，限位信號，主控操作開關信號的輸入都通過控制卡上的光耦隔離芯片送入控制卡。實現了工業計算機與設備其余元件的電氣隔離。從而最大限度的保證工控計算機與運動控制卡的可靠穩定運行。

另外就是對設備外殼進行安全接地。

全自動繞線機控制系統電氣連接包括兩部分，一部分為運動控制卡與工控機的連接，另外就是伺服系統與運動控制的卡的連接。

工業計算機與工控機的連接，主要是將運動控制控制卡的金手指插入到工業計算機機箱內的 PCI 插槽中，并用螺釘固定，這一部分需要提示的是，在插入控制卡的時候先用酒精擦拭金手指后再插入。

控制卡與伺服驅動器，光柵尺，編碼器，限位信號，控制開關信號，狀態輸出信號都是通過固高公司提供的專用轉接板進行連接，控制卡與轉接板的連接是兩個專用的防插錯專用屏蔽線纜連接。

其余端子則對應于不同的功能輸入端口，這里主要提供電氣連接的核心圍繞伺服驅動器、光柵尺以及開關量信號與控制卡的電氣原理圖連接。

伺服驅動器與伺服繞線機之間與編碼的連線為專用線纜，但對于伺服驅動器的電氣接線給予說明。

在介紹完大致的全自動繞線機和繞制工藝之后，提出了繞線機控制系統需要解決的技術難點， 難點一，就是解決固定座與尾座電機在夾持芯桿旋轉時的同步啟停問題，除了繞線機結構保證兩者的同軸外，即要求二者之間在同步轉動過程中不允許產生明顯的相對速度，若產生相對運動，嚴重情況下導致對芯桿的破壞，直接導致繞制失敗，輕則對螺旋線的螺距要求不達標，即螺距超差！

難點二，就是滾珠絲杠在水平方向對固定座電機的速度匹配問題，要求水平工作臺的直線運動精度，以及對應不同繞制模式時的速度匹配問題，還有就是對應速度的穩定性，即怎么減小速度擾動對繞制螺距的影響。因為速度的不匹配以及運動精度的不精確都直接導致繞制螺旋線圈無法達到工藝誤差要求。對于運動精度在這里不得不提到滾珠絲杠自身所具有機械配合誤差，在運動過程中的正向誤差，回程間隙等帶來的種種不利因素。所以這里需要重點考慮絲杠與水平運動工作臺的正向補償技術。還有就是絕對零點的定位技術。為誤差補償提供補償基準。

難點三，繞制過程中的排線恒張力，因為排線張力的不穩定直接會影響到繞制產品的一致性。從而導致產品無法使用。一方面要求繞線機的設計需要保證在排線過程中保證不出現大的擾動，即通過巧妙的機械設計保證排線過程的平滑，其次就是通過張力傳感器監測實時的張力數據，并構建閉環恒張力控制系統，實現恒張力排線。

難點四，因為鎢帶的硬度比較高，在繞制芯桿接觸點瞬間發生較大的形變，極易導致鎢帶斷裂，從而造成了不必要的材料浪費，所以要求系統具有加熱功能對鎢帶進行加熱。而加熱的溫度需要保持恒定，這就需要構建恒溫控制系統。