顧名思義，繞線機就是把現狀的物體纏繞到固定工件上的機器。主要以漆包線為主
，廣泛應用在各種電子類線圈行業
；如繼電器、各種微電機、電子變壓器、電感線圈、高壓點火線圈
、空心線圈、磁石定子電機、充電鐵芯等。

    對(dui)於(yu)目(mu)前(qian)繞(rao)線(xian)機(ji)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)來(lai)說(shuo)，有(you)著(zhe)很(hen)光(guang)明(ming)的(de)前(qian)景(jing)，因(yin)為(wei)我(wo)們(men)用(yong)到(dao)的(de)相(xiang)當(dang)多(duo)的(de)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)都(dou)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)線(xian)圈(quan)，小(xiao)到(dao)一(yi)個(ge)耳(er)機(ji)，大(da)到(dao)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)，都(dou)離(li)不(bu)開(kai)線(xian)圈(quan)這(zhe)個(ge)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian)。隨(sui)著(zhe)對(dui)產(chan)品(pin)卓(zhuo)越(yue)性(xing)能(neng)的(de)不(bu)斷(duan)追(zhui)求(qiu)，對(dui)各(ge)個(ge)部(bu)件(jian)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)
，那(na)就(jiu)需(xu)要(yao)加(jia)工(gong)部(bu)件(jian)的(de)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)出(chu)來(lai)的(de)產(chan)品(pin)不(bu)但(dan)要(yao)符(fu)合(he)應(ying)用(yong)上(shang)的(de)標(biao)準(zhun)，同(tong)時(shi)也(ye)要(yao)美(mei)觀(guan)。

台達目前生產的總線型運動控製器10MC就很適合在繞線機上應用，它不但能滿足高速數據處理的要求
，而且有很高的響應速度
，其主要特點如下：

內建高速總線（CANOPEN）
，可控製高達16實軸；

內部可構建虛軸以及外部編碼器虛主軸（虛軸及外部編碼器主軸範圍為1~18
，不可與實軸編號重複）；

強大的現場網絡支持（DeviceNet主從站，CanOpen主從站以及Profibus-DP從站），可組建功能複雜的控製係統

；

支持眾多的I/O擴展（左側高速AIAO,右側低速AIAO以及DIDO,溫度模塊等）
；

使用簡單
，功能完整，方便應用的軟件界麵；

提供標準的總線電纜
，中斷電阻等，配線簡單，即插即用，無需用戶自己加工。

1  繞線機台達方案

1.1係統架構

圖1 係統架構圖

1.2實物照以及產品照片

圖2 繞線機實物照

圖3 台達產品

1.3繞線功能實現

在繞線功能的實現中，首先要能準確的計算出每一層需要繞線的圈數，不同的骨架，對應的繞線圈數也不同；其次要保證在繞線的過程中讓機器能暫停，重啟之後在原來的基礎上繼續運行
；最後，要保證繞出來的線圈的美觀性以及線圈表麵的平整度。

在這個係統當中，繞線功能是通過10MC強大的電子凸輪來實現的，為保證繞線的精度以及穩定性

，通過10MC內建虛軸的功能，讓兩個繞線軸依照凸輪表的關係，跟隨虛主軸動作，這樣能在很大程度上降低係統誤差。

假設：骨架長度為L、漆包線線徑為R
、每層繞線圈數為N
，則N=L/R。

凸輪曲線如圖4和圖5所示。

圖4 繞線軸凸輪表

圖5 旋轉軸凸輪表

根據以上凸輪表的關係，在10MC電子凸輪關係指令（MC_CanIn）中填入已經計算好的主軸放大倍率（MasterScaling）和從軸放大倍率（SlaveScaling）,可以輕鬆實現繞線功能，相應MC運動程序如下圖。

圖6 虛軸的建立

圖7 繞線功能的MC運動程序

繞線過程中的暫停以及重啟
，可以通過絕對位移指令（MC_MoveAbsolute）,停止指令（MC_Stop）以及使能指令（MC_Power）來輕鬆實現
，相應MC運動程序如下圖所示：

圖8 繞線過程中暫停和重啟的MC運動程序

暫停時，使用MC_Stop,使建立的虛主軸停止運行，那麼跟它建立了凸輪關係的兩個繞線的從軸也將停止運行。

啟動時
，使用MC_Power使能伺服驅動器，然後再用它的完成未去使能絕對位移指令，那麼伺服會從暫停的位置開始
，重新跑完未完成的距離。

1.4纏腳功能的實現

在繞線開始時和繞線結束後
，要把漆包線纏繞在相應骨架的Pin腳上，那麼就需要進行纏腳的動作，此功能也是通過電子凸輪來實現
，首先建立一個虛軸
，讓這個虛軸作為主軸，以X,Y,Z三個實軸作為從軸
，從軸與主軸之間通過凸輪表建立相應關係
，主軸運動時，從軸跟隨主軸做相關動作。

纏腳的模式分為兩種
，一種是以Z軸為纏繞軸
，以X,Y軸作為平麵軸進行纏腳；一種是以X軸作為纏繞軸
，以Y,Z軸作為平麵軸進行纏腳，纏腳的框圖如圖9所示。

圖9 纏腳框圖

當以Z軸作為纏繞軸，以X、Y軸作為平麵軸時
，各個軸相對應的凸輪曲線如圖10、圖11以及圖12所示。

圖10 Z軸凸輪曲線

圖11 X軸凸輪曲線

圖12 Y軸凸輪曲線

當以X軸作為纏繞軸，以Y、Z軸作為平麵軸時，各個軸相對應的凸輪曲線如下圖所示。

圖13 X軸凸輪曲線

圖14 Z軸凸輪曲線

圖15 Y軸凸輪曲線

纏腳動作對應的MC程序如下所示：

虛軸建立之後，讓其進行絕對位移，各從軸會跟隨這個虛軸進行運動。

圖16 纏腳動作MC程序

在虛軸建立完成之後，開始進行纏腳時，各從軸要和虛軸建立凸輪關係
，這部分的執行就是通過圖17中的程序來完成。

圖17 從軸和虛軸建立凸輪關係執行程序

纏腳的第二種方式在程序上的實現，與上麵的程序類似
，隻是將軸號稍做修改，這裏就不再重複說明了。

2  總結

在繞線機行業裏麵，采用的Solution主要是以YASKAWA，MITSUBISHI等廠家的為主，相信在以後的發展中，台達的Solution在這個行業裏麵也會有其一片廣闊的天空。

作者簡介：

zhangbinghui，nan，biyeyulanzhoudaxuedianzixinxikexueyujishuzhuanye，xianrenzhongdadianziyingyongjishuzhongxinzhuanangongchengshi，juyoufengfudezhuanankaifajingyan，weikehutigongyouzhidezidonghuajiejuefangan。