[發(fā)明專利]排線控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210338380.0
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102897593A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成蜀元;代維德
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山川普自動化科技有限公司
• 主分類號: B65H54/28
• 分類號: B65H54/28
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動控制系統(tǒng)，特別涉及一種排線控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

排線層繞機的排線控制系統(tǒng)的好壞直接影響到排線的質(zhì)量。請參照圖1，通常，排線控制系統(tǒng)包括伺服電機11、絲杠12、排線機構(gòu)13、工字輪14、第一編碼器15以及第二編碼器16；其中，伺服電機11與所述絲杠12和設(shè)置在所述絲杠12上的排線機構(gòu)13相連；所述第一編碼器15設(shè)置在所述工字輪14上，所述排線機構(gòu)13的一端設(shè)有排線頭17，所述第二編碼器16與所述排線頭17和排線機構(gòu)13相連。

當工字輪14相應(yīng)卷取排線，排線機構(gòu)13沿著絲杠12運行，理想狀態(tài)為：每當工字輪14轉(zhuǎn)一圈，排線頭17中排出的排線相應(yīng)移動一個排線直徑的位移，也就是排線與工字輪17時刻保持垂直，即排線角度α”始終等于零。當工字輪14一層排滿后，換向繼續(xù)反方向排線到達原點，形成一個循環(huán)周期。但由于排線控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中的機械振動、排線張力不均、伺服電機11頻繁的加減速、排線直徑的變化以及工字輪14的尺寸誤差等諸多原因造成排線出現(xiàn)縫隙（指肉眼能夠明顯分辨的縫隙），為保證排線的緊密性，排線機構(gòu)13需要相對于工字輪14有一個滯后的角度，同時在換向時既要保證每一層的最后一根排線貼緊工字輪14的邊緣，又不能使排線疊加在一起，由于這過程中夾雜了伺服電機11的減速-停機-加速的過程，使得在換向時控制的難度大大增加。而實際生產(chǎn)過程中，必須要人工利用分卷棒（未圖示）抵住排線來確保排線之間無縫隙或疊加，但是這樣，既不能做到對所述排線進行精確定位，整個排線控制系統(tǒng)也無法離開操作工，增加人工成本及管理成本，同時排線層繞機是一個高速運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，一旦發(fā)生斷線的情況會非常危險，傷及操作工。

因此，如何提高排線層繞機的層繞成功率和生產(chǎn)效率，仍然是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種排線控制系統(tǒng)，能夠在保證排線的緊密性的前提下，有效提高排線層繞機的層繞成功率和生產(chǎn)效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種排線控制系統(tǒng)，包括伺服電機、絲杠、排線機構(gòu)、工字輪、第一編碼器以及運動控制器；其中，所述伺服電機與所述絲杠和設(shè)置在所述絲杠上的排線機構(gòu)相連；所述第一編碼器設(shè)置在所述工字輪上；所述運動控制器分別與所述伺服電機、排線機構(gòu)和第一編碼器相連。

作為優(yōu)選，在所述的排線控制系統(tǒng)中，所述運動控制器為PLC。

作為優(yōu)選，在所述的排線控制系統(tǒng)中，所述排線機構(gòu)包括排線頭、第二編碼器和排線頭處理器，所述排線頭通過所述第二編碼器與所述排線頭處理器相連，所述排線頭處理器與所述運動控制器相連。

作為優(yōu)選，在所述的排線控制系統(tǒng)中，包括平行設(shè)置的兩根絲杠。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用排線控制系統(tǒng)的排線控制方法，包括：在所述運動控制器中輸入排線控制系統(tǒng)的各工作參數(shù)；根據(jù)所述工作參數(shù)生成凸輪表；

檢測排線系統(tǒng)中的排線機構(gòu)是否已啟動，若未啟動，所述排線控制系統(tǒng)停止工作；若已啟動，所述排線機構(gòu)調(diào)用所述凸輪表并進行周期性的排線工作，同時，所述排線機構(gòu)進行亂線檢測，并根據(jù)所述亂線檢測的結(jié)果判斷所述排線控制系統(tǒng)是否需要停止工作，若否，繼續(xù)進行所述排線控制系統(tǒng)的周期性的排線工作，若是，所述排線控制系統(tǒng)停止工作。

作為優(yōu)選，在所述的排線控制方法中，所述工作參數(shù)包括工字輪寬度、排線直徑、滯后角度和原點偏置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的排線控制系統(tǒng)，包括伺服電機、絲杠、排線機構(gòu)、工字輪、第一編碼器以及運動控制器；其中，所述伺服電機與所述絲杠和設(shè)置在所述絲杠上的排線機構(gòu)相連；所述第一編碼器設(shè)置在所述工字輪上；所述運動控制器分別與所述伺服電機、排線機構(gòu)和第一編碼器相連。排線控制系統(tǒng)工作時，伺服電機根據(jù)運動控制器發(fā)出的信號，快速反應(yīng)以控制所述絲杠上的排線機構(gòu)進行周期性排線，所述工字輪相應(yīng)旋轉(zhuǎn)收線。其中，所述第一編碼器不僅具有對所述工字輪進行圈數(shù)計數(shù)的功能，而且所述第一編碼器具有精確定位的特性，能夠準確定位所述排線在工字輪中的位置，為運動控制器精準的控制伺服電機提供可能。所述排線機構(gòu)進行排線工作并確定排線是否平穩(wěn)，所述排線機構(gòu)能夠進行排線，同時提供亂線檢測的功能，判斷所述排線是否穩(wěn)定。此外，伺服電機具有響應(yīng)迅速快、機電時間常數(shù)小、線性度高的特點，所述運動控制器控制整個排線控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了全自動、高速、精密、連續(xù)的排線控制系統(tǒng)，保證無人工抵擋的情況下，高成功率的實現(xiàn)排線的精密排列，在降低人工成本的同時又能提升產(chǎn)量。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中排線控制系統(tǒng)的平面示意圖；