您聽說過改造旋轉變壓器繞線機嗎?用TNC620控制旋轉變壓器繞線機?如下將徹底改觀您對控制系統的刻板印象!
LTN Servotechnik自改造旋轉變壓器的繞線機后,就開始用TNC 620控制繞線機。該銑削數控系統的應用創意實在令人難以置信。
LTN Servotechnik公司位于德國慕尼黑附近的奧特分,該公司的旋轉變壓器繞線機已不停地工作了長達20多年。長時間的工作不可避免地留下磨痕,年復一年的生產必然發生機械磨損,老舊的DOS控制系統已無法進行編程。怎么辦?徹底改造。首臺繞線機改造三個月后就可表現出許多積極的變化。
初看LTN的旋轉變壓器生產過程,似乎這家公司更像是紡織企業,而非高科技的電子公司。繞線機成排地排列,喂絲裝置特別引人矚目,其線圈在繞線機的頂部運動。由多股線繞成的線圈位于各繞線機的工作區內。每臺繞線機通常有8個平行的繞線位。
股線不是麻線,而是高純度的銅絲。最細的銅絲直徑僅50 μm,標準線徑為70 μm。也就是說銅絲的粗細與發絲一樣,極易斷線。銅絲不是簡單地繞成線圈,而是在定子繞組鐵心上進行復雜的繞線操作。畢竟,工作時需要為線圈通電,使其為帶旋轉變壓器的軸提供準確的角度位置信息。
生產設備設計師Andreas Willerer負責LTN的改造項目。自項目之初就已明確:只有原有的旋轉變壓器繞線機得到全面升級,該項目才有價值,也才算成功。“我們不追求表面效果,我們需要改造后的繞線機能適應未來的要求。”為此,工程師們對第一臺需要改造的繞線機進行徹底的重建,采用新傳動系統、新伺服電機取代了老舊的直流電機、新變速箱、新控制電路和海德漢EnDat串行接口的全新多圈絕對式編碼器。“我們希望知道可能的情況和如何改造其它繞線機。畢竟,公司還有6臺需要改造的繞線機。”不容忽視的另一個問題是控制系統…
繞線本身與5軸加工沒有實質區別。盡管沒有刀具進行材料切削;只是繞線針將銅絲繞在定子繞線鐵芯上。
需求是方向
旋轉變壓器繞線機沒有專用的控制系統。然而,可以調整廣泛用于自動化解決方案的大量控制系統,使其適用于該應用的要求。為確定正確的控制系統,Andreas Willerer首先擬定了一份需求明細。“包括線圈和喂絲的5軸運動控制以及3D圖形仿真,在進行生產前進行有意義的預覽。”由于Andreas Willerer還負責LTN的銑床機械生產,他開始思考。這些關鍵要求也是銑床上使用的海德漢TNC數控系統的兩項基本功能。但將銑削數控系統用在旋轉變壓器的繞線機上真的可行嗎?
為確定可行性,Andreas Wilerer咨詢機械生產部門的海德漢數控系統用戶。“我主要想知道他們用數控系統進行所需的運動順序編程的看法。”令他吃驚的是,他的同事認可他的設想:“實際上,繞線與5軸加工沒什么不同。盡管沒有刀具進行材料切削;只是繞線針將銅絲繞在定子繞線鐵芯上。”
海德漢的NC編程服務熱線為LTN設備改造人員提供了莫大幫助。根據繞線機的特點,他們對數控系統的運動特性進行了個性化和必要的調整。Andreas Willerer解釋說:“運動特性中含A軸和C軸旋轉軸,但僅需考慮C軸的運動控制”。“A軸執行轉子的旋轉運動,C軸單獨負責補償運動,這樣就能滿足我們的運動控制要求。”
還有其它選擇銑削數控系統的理由嗎?Andreas Willerer介紹控制系統非比尋常的選擇過程時說:“其中的關鍵是我們公司熟悉TNC數控系統的機械加工同事的確認,Klarex對話式編程可直接用于繞線生產編程,我們公司已擁有程序編程的豐富經驗”。
簡化編程和更多優勢
合作開發了Klartext對話式程序,現在只需輸入不同的鐵芯參數,就能調整程序,使程序適用于不同的繞組,且無需改變編程系統。當需要調整Klartext對話式程序時,現在都在TNC 620上由旋轉變壓器生產部門的員工直接修改程序,無需機械生產部門同事的幫助。
2018年5月中旬以來,第一臺改造后的繞線機一直高效地工作。改造只用了四周的時間。在改造前用了幾乎6個月的時間進行基礎設計和制定實施規劃。遠超期待: