【摘要】本文重點介紹台達DVP-20PM運動控製器強大的數控功能如直線插補功能，簡單描述高速外定子外繞線機工作原理

、工藝要求及相關控製程式概要。

【Abstract】This paper introduces the key sets about the powerful numerical control function of DVP-20 PM motion controller, simple description of the stator winding outside the high-speed machine working principle, technique and related control program overview.

【關鍵詞】外定子運動控製器；數控功能
；G代碼；直線插補

 

 

    本文介紹的是全自動多極外定子繞線機，可以繞製不同規格的外定子線圈，外定子線圈如圖1所示。由於工藝比較特殊（每個極內部空間小
，外部空間大，在靠近內側要少繞，外部要多繞）
，用過去20PM常用的電子凸輪功能實現繞排線，比較困難。用20PM的強大的數控功能實現，簡單可靠。全程序隻用一個G01直線插補功能，就實現了複雜的工藝控製。

    一般普通繞線機采用內置脈衝功能的小型PLC
，通過繞線軸編碼器速度輸出到PLC內置高速輸入點，將繞線軸與排線軸的速比進行簡單速度同步，這種方法受PLC運算影響，同步精度差、計算量大
、CPU處理時間較長，因此會出現繞線不均勻、堆積、塌陷等問題。

    還有的繞線機控製方式
，是用現在具有高速脈衝輸出
，具有直線插補指令的定位型PLC控製。一是現在市麵上類似的PLC大多單獨高速輸出可達100K,但一旦用插補指令速度都在10k左(zuo)右(you)
，速(su)度(du)較(jiao)低(di)。再(zai)就(jiu)是(shi)利(li)用(yong)電(dian)腦(nao)數(shu)控(kong)板(ban)卡(ka)
，數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)，一(yi)是(shi)成(cheng)本(ben)比(bi)較(jiao)貴(gui)
，在(zai)係(xi)統(tong)抗(kang)擾(rao)方(fang)麵(mian)也(ye)需(xu)要(yao)謹(jin)慎(shen)處(chu)理(li)，不(bu)利(li)於(yu)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)環(huan)境(jing)。另(ling)外(wai)，現(xian)場(chang)編(bian)程(cheng)人(ren)員(yuan)不(bu)僅(jin)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)方(fang)麵(mian)的(de)經(jing)驗(yan)，更(geng)需(xu)要(yao)有(you)計(ji)算(suan)機(ji)軟(ruan)件(jian)如(ru)C語言等知識。

    台達DVP-20PM00D是一款專用運動控製型PLC，采用高速雙CPU結構形式，利用獨立CPU處理運動控製算法
，可以很好地實現各種運動軌跡控製、邏輯動作控製、直線/圓弧插補控製等
，在高速繞線機中正是利用了20PM運動控製器的直線插補功能很好的解決了上述繞線在換向時出現的繞製不均勻
、堆積、不平整等問題。

    過去用繞線機都用的20PM電子凸輪方式比較多
，因為本工藝比較特殊
，采用20PM數控功能實現。

 

    多duo極ji外wai定ding子zi繞rao線xian機ji是shi專zhuan用yong於yu各ge類lei多duo極ji外wai定ding子zi繞rao線xian的de專zhuan業ye設she備bei。設she備bei繞rao線xian軌gui跡ji為wei矩ju形xing，自zi動dong排pai線xian，可ke以yi對dui槽cao寬kuan較jiao小xiao的de高gao槽cao滿man率lv定ding子zi自zi動dong繞rao線xian
，有you效xiao提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv，提ti高gao產chan品pin質zhi量liang。

    高速繞線機如圖2所示。

(1)   機架

機架由角鋼框架及不鏽鋼台麵組成，並設置腳輪便於移動
，當設備到位後可將支腳調低作為穩定支撐。

(2)   張力機構

anzhuangyujinxianbufen
，zuoweiraoxianzhanglitiaojie，baozhengxianquanraozhishiweichizhanglihengding，zhanglitiaojieqijuyoutiaojiexuanniukezhenduibutongxuqiujinxingzhanglitiaojiesheding，tiaozhengwanbihou
，zhanglitiaojieqizidongkongzhiraoxianzhangli。

(3)   繞線機構

主要由台達伺服電機、同步齒形帶
、繞線飛叉組成，是繞製主軸，銅線經過飛叉旋轉繞製於繞線模頭上，是繞線機主要運動部件之一。

(4)   排線機構

包括台達伺服電機、精密直線螺杆、精密導軌
、氣動滑叉等，是電子凸輪運動中的排線從軸
，在繞線運動中跟隨繞線主軸正反向往複運動實現排線動作

，是繞線機主要運動部件之一。

(5)   工作轉台

由分度步進電機
、旋轉台、線叉
、繞線模頭組成。

(6)   剪線機構

為氣動執行機構，主要是將繞製完成的線圈兩端引線剪斷。

(7)   電氣控製

    包含電氣控製箱
、觸摸屏操作盒。采用DVP-20PM00D運動控製器作為控製核心，觸摸屏作為人機交換機構，伺服電機作為執行機構，實現轉軸與排線的精確控製
，從而保證繞線的精度。

 

    設備控製主要分為手動與自動模式。在手動模式下
，可實現各軸歸原點，正反點動；zaizidongmoshixia，tongguoshedinghaoxiangyingjishu
，cengshudengcanshu，shixianzhenggechanpindequanzidongkongzhi。jutixiangguanluojikongzhizhelijiubuzaizhuishu，butongderaoxianqikongzhiluojiqianchawanbie
，danshiliyongEH2強大的邏輯控製功能，可輕易實現複雜的邏輯控製。本文重點介紹如何用20PM的數控功能實現外定子線圈的繞製。因為不論何種形式的繞線機，其最核心的控製就在於繞線與排線的精密控製。

 

    電氣控製主要包括繞排線部分、步進分度部分
、氣缸動作控製部分。主要配置如表1所示。

 

    本高速繞線機的主要控製功能在於20PM數控的應用，使繞製產品的成品品質及效率大大提高。以下對數控功能作簡單介紹：

（1）DVP20PM特色。多段速執行及中斷定位
，利用此項功能實現運動的平滑性及準確定位。64k步程序容量，100段運動程序，滿足不同加工需求；在20PM中最大可設置100種運動軌跡，同時利用64k的程序容量，預先將需要執行的各種不同運行曲線的G碼存儲在PLC中，當需要加工某種規格時，可以采用文本顯示器、觸摸屏等來調用。支持G碼的直接彙入
，當采用CAM軟件生成文本格式的G碼後，可利用PMSOFT的彙入菜單直接彙入到PLC運動程序中。脈衝輸入輸出采用差動方式
，最高達500kHz
，滿man足zu了le絕jue大da多duo數shu應ying用yong中zhong速su度du的de要yao求qiu。支zhi持chi手shou搖yao輪lun應ying用yong，這zhe是shi運yun動dong控kong製zhi中zhong的de一yi個ge基ji本ben功gong能neng
，可ke做zuo一yi些xie手shou動dong的de調tiao整zheng。具ju備bei電dian子zi原yuan點dian返fan回hui模mo式shi，在zai20PM內存中加入了原點記憶功能，隻要設定了電子原點

，即使設備斷電，在下次上電後也可以輕鬆找到原點位置。支持PLC順序語言及定位語言（G碼與M碼），實現了通用PLCyushukongjishudeyigewanmeijiehe。peizhiyundongguijidelixianfangzhengongneng，zaishijijiagongqianliyonggaixianggongnengkeyijianzhayundongchengxushifoucunzaiwenti，kejishijianshaocuowufasheng
，rutu3所示。

（2）軸控方式。DVP 20PM是實現兩軸（X、Y軸）聯動插補的產品，支持數控程序中的G碼功能指令，同時可以處理第三軸的動作。

20PM支持的G代碼功能如下：G0高速定位
；G1雙軸聯動直線插補；G2順時針圓弧插補（設定圓心位置）；G3逆時針圓弧插補（設定圓心位置）；G2順時針圓弧插補（設定半徑長度）

；G3逆時針圓弧插補（設定半徑長度）；G4停頓時間
；G90設定絕對坐標係統；G91設定相對坐標係統。

 

 

 3  外定子繞排線難點分析及程序概要