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運動控制

扁線電機發(fā)卡超高速成型方案 | 追求業(yè)界頂尖性能,樹立發(fā)卡成型機新標桿

2025China.cn   2023年03月03日

工藝介紹

發(fā)卡成型機的主要功能,是將扁銅線經過去漆、折彎和成型,最終折疊成固定發(fā)卡式形狀,是整個發(fā)卡電機定子組裝線上最為關鍵的設備之一。

由于扁線電機定子銅線繞組是扁粗銅線,不能像圓銅線一樣通過繞線的方式進行定子線包的成型,必須通過成型機一根一根依次處理。發(fā)卡成型后,再將發(fā)卡線成組插入定子鐵心,通過擴口、扭線、焊接和浸漆等設備,最終組裝成成品電機定子。發(fā)卡成型機控制關鍵點:多軸追剪控制、收放卷控制、電子凸輪、電子齒輪等。

發(fā)卡成型機的工藝,主要分為放卷、去皮、定長切斷和發(fā)卡成型。扁銅線的放卷分為主動放卷和被動放卷,需要保證一定張力才能將銅線校直。去皮分為機械刮刀和激光去皮兩種,定長切割是將銅線切成固定長度,成型工位分為模具沖壓和彈簧機成型兩種。該應用采用的是被動放卷,機械刮刀去皮和沖壓成型的方式。

課題

1、不同線長的成型,需停機切換

2、送線與去皮無法同步進行,影響節(jié)拍

解決方案

01、不同線長成型的任意切換

采用主虛軸帶動其他所有關聯(lián)軸,進行電子凸輪同步的方案,通過改變主虛軸周期內送線的長度,實時切換不同線長的發(fā)卡成型。

送線方式采用雙軸交替送線方式,該送線方式可以提高送線的精度,但是與單軸輥壓送線方式相比,控制上較為復雜。因此,我們采用電子凸輪+電子齒輪的方式,實現(xiàn)兩軸的連續(xù)勻速送線,同時達到兩軸送線與其他工位的無縫銜接,使不同線長的成型可任意切換。

(圖示僅供參考)

02、雙軸連續(xù)送線,高速動態(tài)去皮

動態(tài)去皮工位包含4個控制軸:1個追剪軸,2個刀軸和1個去皮軸,動態(tài)去皮模型的追剪軸,是為了保證整個去皮平臺與勻速運動的線保持相對靜止。

(圖示僅供參考)

在3s/根的送線條件下,同步時間僅2.4秒,如此短的時間內實現(xiàn)雙面去皮動作,通過傳統(tǒng)的時序控制方式很難實現(xiàn),因而我們采用同步控制方式,以實現(xiàn)真正的高速動態(tài)去皮。

控制系統(tǒng)

設備控制工位較多,共采用17個1S系列AC伺服系統(tǒng)進行各工位的控制。放卷采用2個軸,成型工位4軸,送線工位2軸,剪線工位2軸,轉移工位1軸,兩個成型工位6軸。

實現(xiàn)價值

01、發(fā)卡成型速度 3s/根

通過活用電子凸輪,優(yōu)化追剪控制算法,實現(xiàn)雙軸交替連續(xù)送線和動態(tài)去除漆皮,連續(xù)式的送線和雙工位成型,提高發(fā)卡成型的速度,使得整機效率大大提升。

02、雙工位、高速動態(tài)成型

設備可實現(xiàn)200~800mm線長的發(fā)卡成型,并可滿足多形狀的發(fā)卡成型。

經營層

■ 通過先進控制技術的導入,追求業(yè)界頂尖的生產效率和品質,有助于樹立品牌在新能源汽車電機行業(yè)的地位。

管理層

■ 僅需一套設備,通過雙工位即可成型不同線長的發(fā)卡,產線換型成本大幅降低。

工程師層

■ 實時切換不同線長的發(fā)卡成型,無需停機調整,生產的連續(xù)性及設備的稼動率均得到提升。

■ 使用一款軟件即可實現(xiàn)對PLC和伺服的控制,產品換型時,無需變更設備,調整時間大幅縮短,通過便捷易用的電子凸輪和追剪算法,編程簡單,快速導入。

(轉載)

標簽:歐姆龍 我要反饋 
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