电镀金刚线八线伺服系统的控制方法与流程

本发明涉及电镀设备技术领域，尤其是涉及电镀金刚线八线伺服系统的控制方法。

背景技术：

电镀金刚线设备是采用电镀镍、镍钴等合金将金刚石固定在胚线上，电镀法生产的金刚石工具浓度大、耐磨、寿命长，主要用于成型磨削、金刚石滚轮、牙医钻头、金刚石锉刀等。

电镀金刚线生产线技术是近几年来电镀行业发展比较快的，其电镀金刚线生产线的自动控制系统是重要的一个环节，其特点是自动处理生产过程中外界干扰，使得生产稳定，效率高。由于电镀金刚线的力学强度不高，若其控制系统的快速响应不及时，在实际生产过程中经常出现断丝现象。为了解决控制系统稳定性不佳和控制系统响应不及时的问题，现有技术中常采用单线生产，即电镀生产过程中只有一根丝线行走在生产过程中，这种单线生产方式不仅生产效率低，而且也不能完全保证在电镀过程中金刚线不发生断丝的现象，并不能彻底解决生产不稳定的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供电镀金刚线八线伺服系统的控制方法，解决现有的电镀金刚线控制系统的稳定性不佳且控制系统响应不及时，导致生产不稳定，容易发生断丝现象，且生产效率低的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

电镀金刚线八线伺服系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：将18台伺服驱动器分别与运动控制器利用超五类双绞网线进行通信连接，18台伺服驱动器包括上砂工位伺服驱动器，加厚工位伺服驱动器，第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器，第一排线工位伺服驱动器，第二排线工位伺服驱动器，第三排线工位伺服驱动器，第四排线工位伺服驱动器，第五排线工位伺服驱动器，第六排线工位伺服驱动器，第七排线工位伺服驱动器，第八排线工位伺服驱动器；

步骤2：设定步骤1中18台伺服驱动器的基本参数；

步骤3、利用canopenbuilder编程软件，以速度运行指令建立主轴，主轴表征的为上砂工位伺服驱动器；

步骤4、以一定的速度比建立加厚工位伺服驱动器与上砂工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以一定的速度比分别建立第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以一定的速度比建立第一排线工位伺服驱动器与第一绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第二排线工位伺服驱动器与第二绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第三排线工位伺服驱动器与第三绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第四排线工位伺服驱动器与第四绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第五排线工位伺服驱动器与第五绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第六排线工位伺服驱动器与第六绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第七排线工位伺服驱动器与第七绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第八排线工位伺服驱动器与第八绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系。

在一种优选的实施方式中，步骤1中还包括八组摆杆机构；所述八组摆杆机构分别与所述运动控制器连接，摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。

在一种优选的实施方式中，步骤2中，18台伺服驱动器的基本参数包括canopen控制模式、逆向运转禁止极限、正向运转禁止极限、马达紧急停止、伺服驱动器通讯站号、can的通讯速率。

在一种优选的实施方式中，步骤4中，加厚工位伺服驱动器与上砂工位伺服驱动器之间的速度比为1:1。

在一种优选的实施方式中，步骤4中第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器之间的速度比均为1:2.0～2.5。

在一种优选的实施方式中，步骤4中第一排线工位伺服驱动器与第一绕线工位伺服驱动器、第二排线工位伺服驱动器与第二绕线工位伺服驱动器、第三排线工位伺服驱动器与第三绕线工位伺服驱动器、第四排线工位伺服驱动器与第四绕线工位伺服驱动器、第五排线工位伺服驱动器与第五绕线工位伺服驱动器、第六排线工位伺服驱动器与第六绕线工位伺服驱动器、第七排线工位伺服驱动器与第七绕线工位伺服驱动器、第八排线工位伺服驱动器与第八绕线工位伺服驱动器的速度比均为1:0.80～1.2。

在一种优选的实施方式中，步骤1中的通讯采用标准can协议。

本发明中的电镀金刚线八线伺服系统的控制方法，与现有技术相比，其有益效果为：

本发明中的电镀金刚线八线伺服系统的控制方法，精确地控制了8条电镀线胚线在电镀生产中不断线，稳定，高效的生产，解决了控制技术难题。

1)dvp15mc11t由于采用高可靠性的can总线为主线的通讯系统，提供简单配线，并搭配台达高精度伺服驱动器，以满足生产线控制系统高速可靠的要求。

2)高精度摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中电镀金刚线八线伺服系统的控制方法的流程示意图；

图2是本发明中电镀金刚线八线伺服系统的控制方法中硬件连接结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的电镀金刚线八线伺服系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、将18台伺服驱动器分别与运动控制器利用超五类双绞网线进行通信连接，采用标准can协议。其中18台伺服驱动器包括上砂工位伺服驱动器，加厚工位伺服驱动器，第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器，第一排线工位伺服驱动器，第二排线工位伺服驱动器，第三排线工位伺服驱动器，第四排线工位伺服驱动器，第五排线工位伺服驱动器，第六排线工位伺服驱动器，第七排线工位伺服驱动器，第八排线工位伺服驱动器；还包括八组摆杆机构；所述八组摆杆机构分别与所述运动控制器连接，摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。

步骤2、设定步骤1中18台伺服驱动器的基本参数；基本参数包括canopen控制模式、逆向运转禁止极限、正向运转禁止极限、马达紧急停止、伺服驱动器通讯站号、can的通讯速率。

步骤3、利用canopenbuilder编程软件，以速度运行指令建立主轴，主轴表征的为上砂工位伺服驱动器；

步骤4、以1:1的速度比建立加厚工位伺服驱动器与上砂工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:2.0～2.5的速度比分别建立第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:0.80～1.2的速度比建立第一排线工位伺服驱动器与第一绕线工位伺服驱动器、第二排线工位伺服驱动器与第二绕线工位伺服驱动器、第三排线工位伺服驱动器与第三绕线工位伺服驱动器、第四排线工位伺服驱动器与第四绕线工位伺服驱动器、第五排线工位伺服驱动器与第五绕线工位伺服驱动器、第六排线工位伺服驱动器与第六绕线工位伺服驱动器、第七排线工位伺服驱动器与第七绕线工位伺服驱动器、第八排线工位伺服驱动器与第八绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系。

设定好主轴(上砂工位伺服驱动器)线速度，启动主轴(上砂工位伺服驱动器)，主轴以一定的加速度达到设定速度，加厚工位伺服驱动器以一定速度比跟随主轴(上砂工位伺服驱动器)运行；8个摆杆调节机构通过pid实时运算控制对应8个绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器的速度比，达到相对应的线上张力恒定，8个排线工位伺服驱动器以设定的线径、排线间距跟随相应的绕线工位伺服驱动器均匀排线。

实施例1

本实施例的电镀金刚线伺服系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、将18台伺服驱动器分别与运动控制器利用超五类双绞网线进行通信连接，采用标准can协议。其中18台伺服驱动器包括上砂工位伺服驱动器，加厚工位伺服驱动器，第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器，第一排线工位伺服驱动器，第二排线工位伺服驱动器，第三排线工位伺服驱动器，第四排线工位伺服驱动器，第五排线工位伺服驱动器，第六排线工位伺服驱动器，第七排线工位伺服驱动器，第八排线工位伺服驱动器；其中运动控制器为dd8台达伺服控制器，优选的为台达dvp15mc11t运动控制器。为保证电镀金刚线过程中，收放卷张力恒定，设置了八组摆杆机构；每组摆杆机构与相应的绕线及排线构成一组电镀金刚线的流水线，八组摆杆机构的控制端分别与所述运动控制器连接，摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。18台伺服驱动器与运动控制器，及运动控制器与八组摆杆机构的连接结构如图2所示。

步骤2、设定步骤1中18台伺服驱动器的基本参数；基本参数包括canopen控制模式、逆向运转禁止极限、正向运转禁止极限、马达紧急停止、伺服驱动器通讯站号、can的通讯速率。

步骤3、利用canopenbuilder编程软件，以速度运行指令建立主轴，主轴表征的为上砂工位伺服驱动器；

步骤4、当待电镀的胚线的线径为0.06mm排线间距为0.24mm时，以1:1的速度比建立加厚工位伺服驱动器与上砂工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:2.0的速度比分别建立第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:0.80的速度比建立第一排线工位伺服驱动器与第一绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第二排线工位伺服驱动器与第二绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第三排线工位伺服驱动器与第三绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第四排线工位伺服驱动器与第四绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第五排线工位伺服驱动器与第五绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第六排线工位伺服驱动器与第六绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第七排线工位伺服驱动器与第七绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第八排线工位伺服驱动器与第八绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系。

本发明中的电镀金刚线伺服系统的控制方法，精确地控制了8条电镀线胚线在电镀生产中不断线，稳定，高效的生产，解决了控制技术难题。

1)dvp15mc11t由于采用高可靠性的can总线为主线的通讯系统，提供简单配线，并搭配台达高精度伺服驱动器，以满足生产线控制系统高速可靠的要求。

2)高精度摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。

实施例2

本实施例的电镀金刚线伺服系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、将18台伺服驱动器分别与运动控制器利用超五类双绞网线进行通信连接，采用标准can协议。其中18台伺服驱动器包括上砂工位伺服驱动器，加厚工位伺服驱动器，第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器，第一排线工位伺服驱动器，第二排线工位伺服驱动器，第三排线工位伺服驱动器，第四排线工位伺服驱动器，第五排线工位伺服驱动器，第六排线工位伺服驱动器，第七排线工位伺服驱动器，第八排线工位伺服驱动器；其中运动控制器为dd8台达伺服控制器，优选的为台达dvp15mc11t运动控制器。为保证电镀金刚线过程中，收放卷张力恒定，设置了八组摆杆机构；每组摆杆机构与相应的绕线及排线构成一组电镀金刚线的流水线，八组摆杆机构的控制端分别与所述运动控制器连接，摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。18台伺服驱动器与运动控制器，及运动控制器与八组摆杆机构的连接结构如图2所示。

步骤2、设定步骤1中18台伺服驱动器的基本参数；基本参数包括canopen控制模式、逆向运转禁止极限、正向运转禁止极限、马达紧急停止、伺服驱动器通讯站号、can的通讯速率。

步骤3、利用canopenbuilder编程软件，以速度运行指令建立主轴，主轴表征的为上砂工位伺服驱动器；

步骤4、当待电镀的胚线的线径为2mm排线间距为2mm时，以1:1的速度比建立加厚工位伺服驱动器与上砂工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:2.2的速度比分别建立第一绕线工位伺服驱动器，第二绕线工位伺服驱动器，第三绕线工位伺服驱动器，第四绕线工位伺服驱动器，第五绕线工位伺服驱动器，第六绕线工位伺服驱动器，第七绕线工位伺服驱动器，第八绕线工位伺服驱动器与加厚工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系；以1:1.2的速度比建立第一排线工位伺服驱动器与第一绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第二排线工位伺服驱动器与第二绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第三排线工位伺服驱动器与第三绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第四排线工位伺服驱动器与第四绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第五排线工位伺服驱动器与第五绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第六排线工位伺服驱动器与第六绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第七排线工位伺服驱动器与第七绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系、第八排线工位伺服驱动器与第八绕线工位伺服驱动器之间的电子齿轮关系。

本发明中的电镀金刚线伺服系统的控制方法，精确地控制了8条电镀线胚线在电镀生产中不断线，稳定，高效的生产，解决了控制技术难题。

1)dvp15mc11t由于采用高可靠性的can总线为主线的通讯系统，提供简单配线，并搭配台达高精度伺服驱动器，以满足生产线控制系统高速可靠的要求。

2)高精度摆杆机构实时反馈线上张力，通过pid实时运算精确的控制收卷速度，达到收放卷张力恒定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。