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市場應用背景
在汽車線束和零配件中，膠帶纏繞是一種常見且重要的加工工藝，主要用于線束/零配件的捆扎、固定、絕緣保護等應用。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，不同功能部位對線束和零配件的要求日益嚴格，這對膠帶纏繞工藝提出了更高的標準。傳統(tǒng)的人工纏膠或直線纏膠機在應對復雜的纏繞結構和多樣化的纏繞需求時表現(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中，通過CNC數(shù)控指令控制，實現(xiàn)對繞線、纏繞頭、膠帶等起始纏繞位置等動作控制，確保膠帶纏繞工作高效、纏繞均勻，并能夠長時間無間斷運行。
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的方式進行纏繞。
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手動纏繞：主要依賴工人手動操作，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、工作強度大、效率低，在大規(guī)模生產(chǎn)中逐漸被淘汰。
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直線纏膠機：通過一個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，適合于簡單、規(guī)則形狀的纏繞任務。雖然自動化程度較高，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表現(xiàn)有限。
正運動技術解決方案:
正運動針對現(xiàn)有市場需求，開發(fā)了一種基于VPLC532E汽車膠帶纏繞的開放式CNC應用解決方案，能夠實現(xiàn)產(chǎn)品在彎角處的纏繞平順過渡，并通過產(chǎn)品軌跡的示教，自動生成不同規(guī)格產(chǎn)品的纏繞參數(shù)。
支持設置不同的疊包率，通過控制主軸轉速和進給速度，可以執(zhí)行多種纏繞方式。產(chǎn)品進行彎角處的纏繞時，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給速度自適應調(diào)整纏繞參數(shù)，從而靈活適應不同規(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等功能，確保拐角處的運動軌跡平滑，優(yōu)化主軸轉速和進給速度，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題。系統(tǒng)還 支持在原有基礎上進行二次開發(fā)，允許定制個性化界面和自行擴展M代碼。
一、VPLC532E在汽車膠帶纏繞的開放式CNC應用
? 汽車膠帶纏繞運行視頻 ?
1、傳統(tǒng)的汽車膠帶纏繞方案
2、正運動汽車膠帶纏繞開放式CNC方案設計
3、運動控制實現(xiàn)過程
通過預先示教的膠帶纏繞路徑，進行點到點運動控制。在彎折處，系統(tǒng)通過降低主軸轉速和各軸的加工速度，以及設定合理的示教點位，使用圓弧插補實現(xiàn)彎折處平滑的纏繞加工。
當纏繞頭到達起始點上方和起始點，通過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。在加工過程中，系統(tǒng)根據(jù)X軸的實時運動位置，來控制夾爪的開合和氣缸的升降動作。
加工結束后，系統(tǒng)可根據(jù)擴展指令，實現(xiàn)單軸回零或多軸分段回零，等待人工下料。
4、汽車膠帶纏繞示教工藝流程
▌ 設定參數(shù)
輸入進給速度、疊包率和料帶寬度后，點擊【更新參數(shù)】，系統(tǒng)會自動將參數(shù)生成到NC文件的前兩行中。
▌ 軌跡示教
移動到起始點上方，點擊【插入節(jié)點】進行軌跡示教，系統(tǒng)會自動插入一行G01指令。
▌ 插入暫停
點擊【插入暫停】，系統(tǒng)將自動插入一行M0暫停指令，方便人工進行上料操作。
▌ 主軸啟動
移動到起始點，點擊【主軸啟動】，系統(tǒng)會生成M0暫停指令和M03主軸啟動指令，方便人工操作膠帶。
▌ 拐角速度調(diào)整
當移動到拐角前方時，可點擊【速度設置】修改拐角處的主軸速度和進給速度，以優(yōu)化纏繞質(zhì)量。
▌ 示教結束
示教完成后，點擊【結束示教】，系統(tǒng)將自動保存NC文件，并插入M30停止指令。
▌ 單段運行驗證
點擊【下一步】，系統(tǒng)將從當前光標所在的行號開始單段運行，方便進行逐步驗證。
▌ 纏繞效果優(yōu)化
拐彎處的纏膠效果可通過調(diào)整軸位置，點擊【更新坐標值】來修改NC文件中的點位坐標，也可通過修改速度設置來更新拐角處的主軸速度和進給速度，以實現(xiàn)最佳纏繞效果。
5、方案核心優(yōu)勢
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標準數(shù)控系統(tǒng)：采用國際標準CNC編程，實現(xiàn)高精度的五軸聯(lián)動加工；
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方便自主開發(fā)：廠商可以在現(xiàn)有架構上進行二次開發(fā)，打造自定義風格的界面和功能；
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生產(chǎn)效率提升：纏膠過程中無需等待氣缸動作的觸發(fā)，彎折處的加工通過系統(tǒng)插補完成，減少了生產(chǎn)停頓時間，提高了整體效率；
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示教流程簡單：一鍵插入式教導功能，方便NC文件的編輯，隨時對軌跡進行優(yōu)化調(diào)整；
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自動化纏繞：數(shù)控膠帶纏繞系統(tǒng)讓纏繞過程的自動化，減少人為干預，確保膠帶纏繞均勻準確；
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減少材料浪費：精準纏繞最大限度地減少材料浪費，優(yōu)化資源利用率；
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適用于大批量生產(chǎn)：減少對人工操作的依賴，節(jié)省時間、人力和成本，適合大批量生產(chǎn)需求。
6、解決方案硬件配置
二、開放式標準CNC數(shù)控系統(tǒng)介紹
開放式標準CNC數(shù)控系統(tǒng)是一種基于國際標準的CNC數(shù)控編程平臺，由正運動公司基于其十年積累的數(shù)控技術、CAM技術和運動控制技術打造的。該系統(tǒng)廣泛應用于各種數(shù)控加工設備中，結合了開放式架構的靈活性與標準化編程的穩(wěn)定性，能夠滿足復雜數(shù)控加工任務。系統(tǒng)支持多軸聯(lián)動控制，特別適用于復雜形狀零件的加工和自動化生產(chǎn)線的控制。
該系統(tǒng)旨在為有數(shù)控開發(fā)需求的用戶提供一個功能強大的軟硬件平臺，降低用戶在數(shù)控開發(fā)中的難度和開發(fā)周期，減少客戶項目的風險，并提升開發(fā)效率。
開放式標準CNC數(shù)控系統(tǒng)功能介紹
全自主研發(fā)的數(shù)控內(nèi)核，國際標準CNC編程，支持中英文界面切換。
全自主研發(fā)的圖形化界面組態(tài)軟件功能模塊，開發(fā)平臺內(nèi)置完整的數(shù)控HMI界面，方便用戶快速開發(fā)。
全自主研發(fā)的CAD圖形CAM轉化功能模塊，讀取CAD圖轉換成加工G代碼。
全自主研發(fā)的視覺功能模塊，測量、糾偏、讀取條形碼二維碼信息，于EMS對接。
正運動技術專注于運動控制技術研究和通用運動控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國家級高新技術企業(yè)。正運動技術匯集了來自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅持自主創(chuàng)新的同時，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運動控制基礎技術的研究，是國內(nèi)工控領域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國內(nèi)少有、完整掌握運動控制核心技術和實時工控軟件平臺技術的企業(yè)。主要業(yè)務有：運動控制卡_運動控制器_EtherCAT運動控制卡_EtherCAT控制器_運動控制系統(tǒng)_視覺控制器__運動控制PLC_運動控制_機器人控制器_視覺定位_XPCIe/XPCI系列運動控制卡等 。
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