英威腾AX70在端子插壳机上的解决方案

　　线束行业目前主流的方案以脉冲控制为主，此方案具有接线繁多、布线繁杂、抗干扰性差等缺点。总线方案具有接线方便、布线美观、数据交互速度快、状态监控实时性好等技术优势。

　　在单端端子插壳机上，其动作轴分为拉线轴、切刀轴、平移轴、夹线轴、平移轴、穿胶壳轴、头剥轴、尾剥轴、摆臂轴、扭线轴等。各个轴之间动作琐碎，位置关联性高，根据不同工艺有不同的动作选择，要求所有工艺能够最高效率实现。

　　客户需求

　　在东莞某端子插壳机现场，客户要求打端效率高、模式切换多、数据交互快、可支持步进驱动、控制模式灵活，对于设备主要有如下要求：

　　任意位置回原：

　　设备可能停在任意工艺步，不可避免各种情况的位置干涉，回原功能必须脱离任意轴在任意位置下可能出现的位置干涉，以避免机械碰撞，保护设备安全。

　　打端高速短行程：

　　打端时平移轴每次进给最低2.5mm，对应电机0.125转，打端与平移进给同步进行，打端耗时最快要在100ms以内，因此平移轴要在100ms以内完成定位。

　　多模式控制：

　　设备支持多种控制模式选择；

　　最佳运行效率：

　　不同控制模式对应不同的动作需求，系统需根据不同的模式自动屏蔽不必要的动作以提高打端效率。

　　实时数据交互：

　　可在线观测运行工艺数据，实现部分核心工艺的自检。

　　兼容性好：

　　运动控制器需兼容第三方步进驱动器。

　　英威腾方案

　　由此英威腾推出AX70运动控制器+DA180伺服驱动器+VS070触摸屏的系统解决方案：

　　方案拓扑图

　　配置表

　　方案优势：

　　伺服驱动器与第三方步进混合应用，方便客户兼顾成本和性能。

　　伺服高响应控制，满足打端平移轴打端阶段高速短行程的控制要求。

　　Codesys编程平台，语言类型丰富，方便实现客户的控制需求和升级改造。

　　总线伺服数据读写周期ms级，可轻松实现关键数据读写，完成对核心工艺数据的监控操作。

　　英威腾工艺解决方案

　　初始化回源

　　初始化的原则是能够脱离任意轴之间的位置干涉，保证顺利回原！

　　伺服驱动器采用23位多圈绝对值编码器，初始化过程中伺服走绝对位置为0即可。为解决位置干涉，系统大致的回原顺序如下：

　　头剥打端工艺

　　头剥轴将线皮拨开，平移轴主管打端位置。打端N根线束，则有N次打端和N-1个间距。平移轴平移至打端位置根据预设的打端间距位移N-1次，打端N数。为提高生产效率，位移和端子机同时启动，只要位移动作时间小于打端时间即可。伺服每次打端位移仅需75ms，完全符合工艺需求。

　　为了方便调试和观察，每次启动前可添加一段延时，观察每个端子的完成情况。

　　平移和打端动作为：同时启动→先后完成→延时→同时启动→先后完成→延时→结束。

　　多模式切换

　　考虑客户线材打端功能的多样性，设备做了多种模式切换，例如：

　　尾剥沾锡模式开启选择

　　穿胶壳模式开启选择

　　打端模式选择

　　沾锡模式开启选择

　　扭线模式开启选择

　　故障检测开启选择

　　单步运行模式选择

　　……

　　最佳效率工艺

　　不同模式下的动作时序不同，势必会导致部分动作不需要执行，此时逻辑上会出现一定的等待时间，降低运行效率。

　　本系统可根据客户实际选择的运行模式自动优化动作时序，跳过不必要的等待时间和非必要的停靠位置，极大的降低打端周期。

　　此外，设备还支持在线更改控制模式，即设备可在工作工程中切换选择功能，系统根据当前打端阶段匹配当周期或下周期进行模式切换，而无需停机或回原再进行模式切换。控制效率大大提高。

　　实现数据交互

　　系统采用Ethercat总线进行数据交互，数据读写周期为ms级，通过同步周期对所有轴进行位置、速度、扭矩等实时数据的观测，完成对核心工艺的优化处理，大大提高了设备的灵活性与稳定性。

　　总结

　　端子插壳机工艺繁多，动作琐碎，模式多样，需要完善的控制逻辑和灵活的功能选择。基于英威腾AX70系列运动控制器在端子插壳机上的整体解决方案，不仅布线美观，数据交互快速，能够满足所有的工艺需求，还能够兼顾丰富的控制模式，灵活的模式切换，极高的运行效率等特点，具有很强的行业推广价值。