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绕线机的数控系统和伺服驱动系统的要求

2019-04-23 16:17:28 阅读

数控绕线机具有一切数控装备的高速度、高精度、高柔性和高自动化程度等优点,电子产业的进步也逐步向绕线机的数控系统和伺服驱动系统提出了更高要求,高速化技术要实现绕线机的数控高速化,首先要求数控系统能对由微小程序段构成的绕线程序进行高速处理,以计算出伺服电机的移动量,同时要求伺服电机能高速度地作出反应。采用32位/64位微处理器,是提高绕线机数控系统高速处理能力的有效手段。在数控绕线机的高速化中,提高主轴转速占有重要地位。主轴高速化的手段是直接把电机与主轴通过联接器,联接成一体,联接器的变速功能可将主轴转速大大提高。排线部份则采用直线电机技术来替代目前绕线机排线传动中常用的滚珠丝杠技术,在提高排线精度的同时,提高了加速度。除在绕线机上不断采用新型功能部件外,高速绕线必要的工装模具的跳动及同心度在系统控制的高速运动下,需要专业合理的设计需要高精度的加工,方能满足高质量的线圈绕制需求。
  数控系统方面的问题也不再能归结为简单的排线几何动作问题或静力学问题。新型排线架控制作为一个动态对象,它并不是"亦步亦趋"地跟随主轴的转动对所施加线圈进行排线控制,而力图表现出它的"柔性前瞻和智能性";另一方面,所施加的控制必须充分顾及被控制对象的动态特性,才能得到预期的控制效果。因此,已经不能像传统的数控系统那样,可以将控制系统与被控制对象分开来研究和制造,而必须作为一个整体来处理,研究其在高速状态下的动力学问题,以及超高速运动控制条件下光、电信号的时滞影响及其消除的问题。在高速情况下,必须研究集数控系统与控制对象为一体的整体联动、基于整体动力点的非线性控制策略、智能化控制方法等。机电特性参数的辨识、分析与控制优化高速控制的核心在于实现高加速度,为此需要使伺服机构处于最佳工作状态,从而获得系统最大运动加速度。因此,基于系统整体的加速度控制曲线选择、伺服机电参数的辨识优化、多轴增益的协调控制等是当前绕线机亲型数控化研究的热点。
  高速、高精插补运算和控制算法高速、高精插补是将复杂的全自动绕线机运动轨迹按控制规律分解成伺服控制指令。绕制高度复杂化的线圈时,绕线程序由大量细微调整程序构成,绕线机的高速运行除需保证微段程序连续执行外,还需根据主轴的变化及时预测线圈当前状态,实现高加速度运行要求。这就要求对微段程序的高速、高精插补、高速预处理,微段程序的加减速控制,超前的位置预测,复杂轨迹的直接插补以及高速数据传输等进行深入的研究;面向高速高精线圈绕制的数控编程原理及方法,传统的数控编程解决了中低速运动中的排线架随轴移动的问题,但是绕线程序的高速化却对数控编程从原理与方法上提出了更高的要求。

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