嵌入式系统超细金属线恒张力高速缠绕机研制

发布时间：2021-06-27 09:44

　　为了提高微细线缠绕工艺及生产效率要求,研制了一种基于STM32f4的嵌入式系统超细金属线（键合线）恒张力高速缠绕设备。该设备以stm32f4为上位机,空心杯直流力矩电机为系统提供恒张力,收线电机通过PI调节,稳定启动到设定速度,上位机实时采集角度传感器的角度信号,经过中值平均滤波处理后进行PID调节控制放线速度,通过滑台带动收线电机往复摆动调节线间距,人机交互界面可对系统参数实时调节,经多次测试该系统具有很好的鲁棒性,同时可以达到良好的缠绕效果。该缠绕机的研制一方面提高了缠绕机的效率,另一方面对于其他微细线缠绕机的研究具有一定的参考意义。 

【文章来源】：制造业自动化. 2020,42(01)CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

缠绕机系统控制流程图

在设计中采用了两个伺服电机、一个步进电机、一个力矩电机、一个角度传感器及若干辅助零件。缠绕机硬件结构图如图2所示,角度传感器张力控制模块如图3所示。图3 角度传感器张力控制模块图

图2 缠绕机硬件结构图当系统设置好参数,放线电机处于就绪状态,力矩电机通过与导线轮2的连接杆带动导线轮逆时针转动,为系统提供恒张力;就绪状态下导线轮2处于圆弧槽的最低点,此时放线电机速度为零,当点击“开始”按钮后收线电机在设定的时间内加速到设定的速度,同时收线电机在滑台的带动下左右摆动,调节收线的宽度及线的间距;当收线电机转动时,线经过导线轮4、导线轮3带动导线轮2向上运动,此时角度传感器产生角度差,反馈给控制器,控制器经过计算及处理后,调节放线电机的速度,使系统保持平衡;角度传感器张力控制模块与控制器和放线电机形成闭环控制,放线电机的转动速度只和角度传感器的角度变化有关,因此可以适应不同直径的线盘的缠绕;收线电机可以按照控制器设定的速度及缠绕圈数进行转动,同时滑台根据系统参数调节步进速度及摆线宽度,可以使每层的圈数和线间距随时可调,以达到更好的缠绕效果。

【参考文献】：
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本文编号：3252612