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線束行業(yè)目前主流的方案以脈沖控制為主，此方案具有接線繁多、布線繁雜、抗干擾性差等缺點。總線方案具有接線方便、布線美觀、數(shù)據(jù)交互速度快、狀態(tài)監(jiān)控實時性好等技術(shù)優(yōu)勢。

在單端端子插殼機(jī)上，其動作軸分為拉線軸、切刀軸、平移軸、夾線軸、平移軸、穿膠殼軸、頭剝軸、尾剝軸、擺臂軸、扭線軸等。各個軸之間動作瑣碎，位置關(guān)聯(lián)性高，根據(jù)不同工藝有不同的動作選擇，要求所有工藝能夠最高效率實現(xiàn)。

客戶需求

在東莞某端子插殼機(jī)現(xiàn)場，客戶要求打端效率高、模式切換多、數(shù)據(jù)交互快、可支持步進(jìn)驅(qū)動、控制模式靈活，對于設(shè)備主要有如下要求：

l任意位置回原：

設(shè)備可能停在任意工藝步，不可避免各種情況的位置干涉，回原功能必須脫離任意軸在任意位置下可能出現(xiàn)的位置干涉，以避免機(jī)械碰撞，保護(hù)設(shè)備安全。

l打端高速短行程：

打端時平移軸每次進(jìn)給最低2.5mm，對應(yīng)電機(jī)0.125轉(zhuǎn)，打端與平移進(jìn)給同步進(jìn)行，打端耗時最快要在100ms以內(nèi)，因此平移軸要在100ms以內(nèi)完成定位。

l多模式控制：

設(shè)備支持多種控制模式選擇；

l最佳運(yùn)行效率：

不同控制模式對應(yīng)不同的動作需求，系統(tǒng)需根據(jù)不同的模式自動屏蔽不必要的動作以提高打端效率。

l實時數(shù)據(jù)交互：

可在線觀測運(yùn)行工藝數(shù)據(jù)，實現(xiàn)部分核心工藝的自檢。

l兼容性好：

運(yùn)動控制器需兼容第三方步進(jìn)驅(qū)動器。

英威騰方案

由此英威騰推出AX70運(yùn)動控制器+DA180伺服驅(qū)動器+VS070觸摸屏的系統(tǒng)解決方案：

方案拓?fù)鋱D

配置表

方案優(yōu)勢：

l伺服驅(qū)動器與第三方步進(jìn)混合應(yīng)用，方便客戶兼顧成本和性能。

l伺服高響應(yīng)控制，滿足打端平移軸打端階段高速短行程的控制要求。

lCodesys編程平臺，語言類型豐富，方便實現(xiàn)客戶的控制需求和升級改造。

l總線伺服數(shù)據(jù)讀寫周期ms級，可輕松實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)讀寫，完成對核心工藝數(shù)據(jù)的監(jiān)控操作。

英威騰工藝解決方案

1. 初始化回源

初始化的原則是能夠脫離任意軸之間的位置干涉，保證順利回原！

伺服驅(qū)動器采用23位多圈絕對值編碼器，初始化過程中伺服走絕對位置為0即可。為解決位置干涉，系統(tǒng)大致的回原順序如下：

2. 頭剝打端工藝

頭剝軸將線皮撥開，平移軸主管打端位置。打端N根線束，則有N次打端和N-1個間距。平移軸平移至打端位置根據(jù)預(yù)設(shè)的打端間距位移N-1次，打端N數(shù)。為提高生產(chǎn)效率，位移和端子機(jī)同時啟動，只要位移動作時間小于打端時間即可。伺服每次打端位移僅需75ms，完全符合工藝需求。

為了方便調(diào)試和觀察，每次啟動前可添加一段延時，觀察每個端子的完成情況。

平移和打端動作為：同時啟動→先后完成→延時→同時啟動→先后完成→延時→結(jié)束。

3. 多模式切換

考慮客戶線材打端功能的多樣性，設(shè)備做了多種模式切換，例如：

l尾剝沾錫模式開啟選擇

l穿膠殼模式開啟選擇

l打端模式選擇

l沾錫模式開啟選擇

l扭線模式開啟選擇

l故障檢測開啟選擇

l單步運(yùn)行模式選擇

......

4. 最佳效率工藝

不同模式下的動作時序不同，勢必會導(dǎo)致部分動作不需要執(zhí)行，此時邏輯上會出現(xiàn)一定的等待時間，降低運(yùn)行效率。

本系統(tǒng)可根據(jù)客戶實際選擇的運(yùn)行模式自動優(yōu)化動作時序，跳過不必要的等待時間和非必要的停靠位置，極大的降低打端周期。

此外，設(shè)備還支持在線更改控制模式，即設(shè)備可在工作工程中切換選擇功能，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前打端階段匹配當(dāng)周期或下周期進(jìn)行模式切換，而無需停機(jī)或回原再進(jìn)行模式切換。控制效率大大提高。

5. 實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互

系統(tǒng)采用Ethercat總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)讀寫周期為ms級，通過同步周期對所有軸進(jìn)行位置、速度、扭矩等實時數(shù)據(jù)的觀測，完成對核心工藝的優(yōu)化處理，大大提高了設(shè)備的靈活性與穩(wěn)定性。

總結(jié)

端子插殼機(jī)工藝繁多，動作瑣碎，模式多樣，需要完善的控制邏輯和靈活的功能選擇。基于英威騰AX70系列運(yùn)動控制器在端子插殼機(jī)上的整體解決方案，不僅布線美觀，數(shù)據(jù)交互快速，能夠滿足所有的工藝需求，還能夠兼顧豐富的控制模式，靈活的模式切換，極高的運(yùn)行效率等特點，具有很強(qiáng)的行業(yè)推廣價值。

關(guān)于英威騰：

英威騰（深圳市英威騰電氣股份有限公司），自2002年成立以來，專注于工業(yè)自動化和能源電力兩大領(lǐng)域，以"竭盡全力提供物超所值的產(chǎn)品和服務(wù)，讓客戶更有競爭力"為使命，向用戶提供最有價值的產(chǎn)品和解決方案。公司于2010年在深交所A股上市（證券代碼：002334），目前擁有15家控股子公司，員工超過3000人，在全球設(shè)有40多家分支機(jī)構(gòu)及200多家渠道合作伙伴，營銷網(wǎng)絡(luò)遍布全球80多個國家和地區(qū)。