為了提高微細線纏繞工藝及生產(chǎn)效率要求,研制了一種基于STM32f4的嵌入式系統(tǒng)超細金屬線（鍵合線）恒張力高速纏繞設(shè)備。該設(shè)備以stm32f4為上位機,空心杯直流力矩電機為系統(tǒng)提供恒張力,收線電機通過PI調(diào)節(jié),穩(wěn)定啟動到設(shè)定速度,上位機實時采集角度傳感器的角度信號,經(jīng)過中值平均濾波處理后進行PID調(diào)節(jié)控制放線速度,通過滑臺帶動收線電機往復(fù)擺動調(diào)節(jié)線間距,人機交互界面可對系統(tǒng)參數(shù)實時調(diào)節(jié),經(jīng)多次測試該系統(tǒng)具有很好的魯棒性,同時可以達到良好的纏繞效果。該纏繞機的研制一方面提高了纏繞機的效率,另一方面對于其他微細線纏繞機的研究具有一定的參考意義。 

【文章來源】：制造業(yè)自動化. 2020,42(01)CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

纏繞機系統(tǒng)控制流程圖

在設(shè)計中采用了兩個伺服電機、一個步進電機、一個力矩電機、一個角度傳感器及若干輔助零件。纏繞機硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示,角度傳感器張力控制模塊如圖3所示。圖3 角度傳感器張力控制模塊圖

圖2 纏繞機硬件結(jié)構(gòu)圖當系統(tǒng)設(shè)置好參數(shù),放線電機處于就緒狀態(tài),力矩電機通過與導(dǎo)線輪2的連接桿帶動導(dǎo)線輪逆時針轉(zhuǎn)動,為系統(tǒng)提供恒張力;就緒狀態(tài)下導(dǎo)線輪2處于圓弧槽的最低點,此時放線電機速度為零,當點擊“開始”按鈕后收線電機在設(shè)定的時間內(nèi)加速到設(shè)定的速度,同時收線電機在滑臺的帶動下左右擺動,調(diào)節(jié)收線的寬度及線的間距;當收線電機轉(zhuǎn)動時,線經(jīng)過導(dǎo)線輪4、導(dǎo)線輪3帶動導(dǎo)線輪2向上運動,此時角度傳感器產(chǎn)生角度差,反饋給控制器,控制器經(jīng)過計算及處理后,調(diào)節(jié)放線電機的速度,使系統(tǒng)保持平衡;角度傳感器張力控制模塊與控制器和放線電機形成閉環(huán)控制,放線電機的轉(zhuǎn)動速度只和角度傳感器的角度變化有關(guān),因此可以適應(yīng)不同直徑的線盤的纏繞;收線電機可以按照控制器設(shè)定的速度及纏繞圈數(shù)進行轉(zhuǎn)動,同時滑臺根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)步進速度及擺線寬度,可以使每層的圈數(shù)和線間距隨時可調(diào),以達到更好的纏繞效果。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]帶PWM脈寬調(diào)制的永磁直流力矩電機特性分析和實測[J]. 王立云.  電機技術(shù). 2018(02)
[2]電子封裝用金屬基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 張曉輝,王強.  微納電子技術(shù). 2018(01)
[3]模糊自適應(yīng)PID控制的恒張力收卷系統(tǒng)研究[J]. 鄭剛,李斌,梁于州.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(21)
[4]微電子封裝銀合金鍵合線的研究及發(fā)展前景[J]. 曹軍,吳衛(wèi)星.  貴金屬. 2017(S1)
[5]基于REKF-FPID的復(fù)合材料纏繞張力控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 董貴榮.  制造業(yè)自動化. 2017(01)
[6]基于卡爾曼濾波算法的恒張力收卷系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 王東偉,王致杰,劉三明,杜彬,黃麒元,朱紅英,劉天羽.  自動化與儀表. 2016(08)
[7]淺談LED封裝鍵合線的選用及趨勢[J]. 任會會,聶叢偉,崔東輝.  科技風. 2016(11)
[8]基于PLC的整經(jīng)機恒張力控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 杜宇,王琛,楊濤,張斌.  毛紡科技. 2016(06)
[9]具有厚壁內(nèi)襯圓筒的纏繞張力算法[J]. 康超,史耀耀,何曉東,俞濤,張軍.  工程力學. 2016(02)



本文編號：3252612