時(shí)間:2024-08-21 13:37:08來(lái)源:深圳市正運(yùn)動(dòng)技術(shù)有限公司
市場(chǎng)應(yīng)用背景
在汽車線束和零配件中,膠帶纏繞是一種常見(jiàn)且重要的加工工藝,主要用于線束/零配件的捆扎、固定、絕緣保護(hù)等應(yīng)用。在纏繞頭控制下,膠帶均勻纏繞在汽車線束/零配件表面,完成纏繞后,系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行切割。汽車線束膠帶纏繞方式主要包括以下三種:
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,不同功能部位對(duì)線束和零配件的要求日益嚴(yán)格,這對(duì)膠帶纏繞工藝提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的人工纏膠或直線纏膠機(jī)在應(yīng)對(duì)復(fù)雜的纏繞結(jié)構(gòu)和多樣化的纏繞需求時(shí)表現(xiàn)欠佳,難以有效提升企業(yè)的產(chǎn)量、效率和質(zhì)量。
為了解決這些挑戰(zhàn),數(shù)控系統(tǒng)逐漸被引入到汽車膠帶纏繞機(jī)中,通過(guò)CNC數(shù)控指令控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)繞線、纏繞頭、膠帶等起始纏繞位置等動(dòng)作控制,確保膠帶纏繞工作高效、纏繞均勻,并能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)間斷運(yùn)行。
傳統(tǒng)纏繞方案存在的局限性:
傳統(tǒng)膠帶纏繞解決方案是采用人工或直線纏膠機(jī)的方式進(jìn)行纏繞。
·手動(dòng)纏繞:主要依賴工人手動(dòng)操作,工人手持繞線工具將膠帶纏繞在線束或零配件上,適用于小批量生產(chǎn),但由于精度低、工作強(qiáng)度大、效率低,在大規(guī)模生產(chǎn)中逐漸被淘汰。
·直線纏膠機(jī):通過(guò)一個(gè)固定的軸將膠帶以直線方式纏繞在線束或零配件上。纏繞頭通常只能沿單一方向移動(dòng),適合于簡(jiǎn)單、規(guī)則形狀的纏繞任務(wù)。雖然自動(dòng)化程度較高,但在處理存在較多彎折處產(chǎn)品或需要多樣化纏繞模式時(shí)表現(xiàn)有限。
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)解決方案:
正運(yùn)動(dòng)針對(duì)現(xiàn)有市場(chǎng)需求,開(kāi)發(fā)了一種基于VPLC532E汽車膠帶纏繞的開(kāi)放式CNC應(yīng)用解決方案,能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品在彎角處的纏繞平順過(guò)渡,并通過(guò)產(chǎn)品軌跡的示教,自動(dòng)生成不同規(guī)格產(chǎn)品的纏繞參數(shù)。
支持設(shè)置不同的疊包率,通過(guò)控制主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,可以執(zhí)行多種纏繞方式。產(chǎn)品進(jìn)行彎角處的纏繞時(shí),在疊包率不變的情況下,系統(tǒng)能夠根據(jù)輸入的料帶寬度和進(jìn)給速度自適應(yīng)調(diào)整纏繞參數(shù),從而靈活適應(yīng)不同規(guī)格和形狀的產(chǎn)品,提高生產(chǎn)效率,滿足用戶大批量和小批量生產(chǎn)的需求。
支持速度前瞻和圓弧插補(bǔ)等功能,確保拐角處的運(yùn)動(dòng)軌跡平滑,優(yōu)化主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度,以提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)能,規(guī)避傳統(tǒng)纏膠工藝中存在的問(wèn)題。系統(tǒng)還支持在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),允許定制個(gè)性化界面和自行擴(kuò)展M代碼。
01、VPLC532E在汽車膠帶纏繞的開(kāi)放式CNC應(yīng)用
傳統(tǒng)的汽車膠帶纏繞方案
·批量生產(chǎn)節(jié)拍根據(jù)不上企業(yè)生產(chǎn)需求
·對(duì)彎折處較多的產(chǎn)品,只能人工加工
正運(yùn)動(dòng)汽車膠帶纏繞開(kāi)放式CNC方案設(shè)計(jì)
·24DI:接原點(diǎn)、限位等傳感器,以及開(kāi)關(guān)信號(hào)等;
·12DO:高速輸出口接氣缸等;
·EtherCAT接口:接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器,控制Y軸雙驅(qū)動(dòng)龍門,以及其他5軸;
·LAN1接口:千兆網(wǎng)口,接ZHD500X手持盒方便示教軌跡示教;
·6路差分脈沖軸接口:可接步進(jìn)/脈沖驅(qū)動(dòng)器。
運(yùn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)過(guò)程
通過(guò)預(yù)先示教的膠帶纏繞路徑,進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)控制。在彎折處,系統(tǒng)通過(guò)降低主軸轉(zhuǎn)速和各軸的加工速度,以及設(shè)定合理的示教點(diǎn)位,使用圓弧插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)彎折處平滑的纏繞加工。
當(dāng)纏繞頭到達(dá)起始點(diǎn)上方和起始點(diǎn),通過(guò)NC文件中的M0暫停指令使系統(tǒng)暫停,等待人工完成上料和貼膠操作。在加工過(guò)程中,系統(tǒng)根據(jù)X軸的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)位置,來(lái)控制夾爪的開(kāi)合和氣缸的升降動(dòng)作。
加工結(jié)束后,系統(tǒng)可根據(jù)擴(kuò)展指令,實(shí)現(xiàn)單軸回零或多軸分段回零,等待人工下料。
汽車膠帶纏繞示教工藝流程
▌設(shè)定參數(shù)
輸入進(jìn)給速度、疊包率和料帶寬度后,點(diǎn)擊【更新參數(shù)】,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將參數(shù)生成到NC文件的前兩行中。
▌軌跡示教
移動(dòng)到起始點(diǎn)上方,點(diǎn)擊【插入節(jié)點(diǎn)】進(jìn)行軌跡示教,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)插入一行G01指令。
▌插入暫停
點(diǎn)擊【插入暫!,系統(tǒng)將自動(dòng)插入一行M0暫停指令,方便人工進(jìn)行上料操作。
▌主軸啟動(dòng)
移動(dòng)到起始點(diǎn),點(diǎn)擊【主軸啟動(dòng)】,系統(tǒng)會(huì)生成M0暫停指令和M03主軸啟動(dòng)指令,方便人工操作膠帶。
▌拐角速度調(diào)整
當(dāng)移動(dòng)到拐角前方時(shí),可點(diǎn)擊【速度設(shè)置】修改拐角處的主軸速度和進(jìn)給速度,以優(yōu)化纏繞質(zhì)量。
▌示教結(jié)束
示教完成后,點(diǎn)擊【結(jié)束示教】,系統(tǒng)將自動(dòng)保存NC文件,并插入M30停止指令。
▌單段運(yùn)行驗(yàn)證
點(diǎn)擊【下一步】,系統(tǒng)將從當(dāng)前光標(biāo)所在的行號(hào)開(kāi)始單段運(yùn)行,方便進(jìn)行逐步驗(yàn)證。
▌纏繞效果優(yōu)化
拐彎處的纏膠效果可通過(guò)調(diào)整軸位置,點(diǎn)擊【更新坐標(biāo)值】來(lái)修改NC文件中的點(diǎn)位坐標(biāo),也可通過(guò)修改速度設(shè)置來(lái)更新拐角處的主軸速度和進(jìn)給速度,以實(shí)現(xiàn)最佳纏繞效果。
方案核心優(yōu)勢(shì)
·標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng):采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CNC編程,實(shí)現(xiàn)高精度的五軸聯(lián)動(dòng)加工;
·方便自主開(kāi)發(fā):廠商可以在現(xiàn)有架構(gòu)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),打造自定義風(fēng)格的界面和功能;
·生產(chǎn)效率提升:纏膠過(guò)程中無(wú)需等待氣缸動(dòng)作的觸發(fā),彎折處的加工通過(guò)系統(tǒng)插補(bǔ)完成,減少了生產(chǎn)停頓時(shí)間,提高了整體效率;
·示教流程簡(jiǎn)單:一鍵插入式教導(dǎo)功能,方便NC文件的編輯,隨時(shí)對(duì)軌跡進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整;
·自動(dòng)化纏繞:數(shù)控膠帶纏繞系統(tǒng)讓纏繞過(guò)程的自動(dòng)化,減少人為干預(yù),確保膠帶纏繞均勻準(zhǔn)確;
·減少材料浪費(fèi):精準(zhǔn)纏繞最大限度地減少材料浪費(fèi),優(yōu)化資源利用率;
·適用于大批量生產(chǎn):減少對(duì)人工操作的依賴,節(jié)省時(shí)間、人力和成本,適合大批量生產(chǎn)需求。
解決方案硬件配置
02、開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)CNC數(shù)控系統(tǒng)介紹
開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)CNC數(shù)控系統(tǒng)是一種基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的CNC數(shù)控編程平臺(tái),由正運(yùn)動(dòng)公司基于其十年積累的數(shù)控技術(shù)、CAM技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)打造的。該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控加工設(shè)備中,結(jié)合了開(kāi)放式架構(gòu)的靈活性與標(biāo)準(zhǔn)化編程的穩(wěn)定性,能夠滿足復(fù)雜數(shù)控加工任務(wù)。系統(tǒng)支持多軸聯(lián)動(dòng)控制,特別適用于復(fù)雜形狀零件的加工和自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制。
該系統(tǒng)旨在為有數(shù)控開(kāi)發(fā)需求的用戶提供一個(gè)功能強(qiáng)大的軟硬件平臺(tái),降低用戶在數(shù)控開(kāi)發(fā)中的難度和開(kāi)發(fā)周期,減少客戶項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn),并提升開(kāi)發(fā)效率。
開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)CNC數(shù)控系統(tǒng)功能介紹
CNC
全自主研發(fā)的數(shù)控內(nèi)核,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CNC編程,支持中英文界面切換。
RTHMI
全自主研發(fā)的圖形化界面組態(tài)軟件功能模塊,開(kāi)發(fā)平臺(tái)內(nèi)置完整的數(shù)控HMI界面,方便用戶快速開(kāi)發(fā)。
RTCAD
全自主研發(fā)的CAD圖形CAM轉(zhuǎn)化功能模塊,讀取CAD圖轉(zhuǎn)換成加工G代碼。
RTVision
全自主研發(fā)的視覺(jué)功能模塊,測(cè)量、糾偏、讀取條形碼二維碼信息,于EMS對(duì)接。
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