CN107272758A - 绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，该方法包括：获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；根据预设的算法将插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，能够使插补过渡更加平稳，速度波动更小，从而提高绕线设备的绕线效率和平稳性。

Description

绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置

技术领域

本发明涉及绕线领域，具体而言，涉及一种绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置。

背景技术

绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的设备，通常用于铜线缠绕。凡是电器产品大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈，可以使用绕线机完成这一道或多道加工。例如各种电动机、空心杯电机、转子、定子、引脚电感、贴片电感、变压器、电磁阀，一字电感、电阻片、点火线圈、RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)标签、互感器、音响线圈、IC(Integrated Circuit，集成电路)卡高低频线圈、聚焦线圈等。

现有的绕线控制技术仍然存在不少问题，集中体现在绕线效率不高，平稳性不够。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，以提高绕线设备的绕线效率及平稳性。

为了达到上述的目的，本发明实施例采用的技术方案如下所述：

第一方面，本发明实施例提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升方法，所述绕线设备包括多个绕线轴，所述方法包括：

获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；

根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；

依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

进一步地，所述依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线的步骤之前还包括步骤：

接收用户设置的速度规划参数；

根据所述速度规划参数计算输出所述拐角合速度的时间点；

所述依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线的步骤包括：

在所述时间点依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

进一步地，所述在所述时间点将所述拐角合速度分配至所述多个绕线轴上的步骤包括：

按照所述多个绕线轴的位置矢量关系，分配所述拐角合速度，以分别控制所述多个绕线轴绕线；

以使所述多个绕线轴在所述时间点按照分配的速度进行绕线。

进一步地，所述速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间。

进一步地，所述方法还包括：

根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升装置，所述绕线设备包括多个绕线轴，所述装置包括：

获取模块，被配置为获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；

速度计算模块，被配置为根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；

输出模块，被配置为依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

进一步地，所述装置还包括：

接收模块，被配置为接收用户设置的速度规划参数；

时间计算模块，被配置为根据所述速度规划参数计算输出所述拐角合速度的时间点；

所述输出模块被配置为在所述时间点依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

进一步地，所述输出模块被配置为按照所述多个绕线轴的位置矢量关系，分配所述拐角合速度，以分别控制所述多个绕线轴绕线，以使所述多个绕线轴在所述时间点按照分配的速度进行绕线。

进一步地，所述速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间。

进一步地，所述装置还包括速度调整模块，被配置为根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。

本发明的有益效果：

本发明实施例提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，该方法包括：获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；根据预设的算法将插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；依据所述拐角合速度控制多个绕线轴进行绕线。本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，能够使插补过渡更加平稳，速度波动更小，从而提高绕线设备的绕线效率和平稳性，绕线效率可以提升30％以上。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1、2是现有技术中绕线设备的电机轴在周期内速度的变化示意图。

图3是本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法的流程示意图。

图4是应用本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法后的速度变化示意图。

图5是本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升装置的功能模块架构示意图。

图标：100-绕线设备效率及平稳性的提升装置；101-获取模块；102-速度计算模块；103-输出模块；104-接收模块；105-时间计算模块；106-速度调整模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参照图1，是现有技术中绕线设备的电机轴在周期内速度的变化示意图。可以看出，电机轴的启停速度均为0，输入输出操作时，运动需要停止，插补过渡时需要降速，整体效率较低。为了改善上述问题，请参照图2，是目前常见的解决方式，在现有基础上开放启起停速度，并且约束电机轴允许的最大启起速度以及加减速度，通过设定最佳匹配的过渡速度，测试发现效率可提升10％左右，是目前较常使用的方式，但是该方法需要反复调整过渡速度以达到最佳效果，调试过程较为麻烦，适用性不佳。

为了克服上述问题，本发明实施例提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升方法，请参照图3，是该方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S103，获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度。

由于绕线设备绕线时，绕线的轨迹会出现拐角，在拐角过渡时，一般需要先降速，再加速，否则较大的冲击易对绕线设备造成损伤，而且绕制的产品合格率会降低。插补过渡之前的速度一般为逐渐减小插补过渡之后的速度一般为逐渐增大。

步骤S104，根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度。

插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度叠加得越多，过渡的速度就越大，绕线效率也越高，绕线平稳性不会有太大变化，但会导致的拐角误差也越大，根据绕线设备以及加工产品的特性确定采用的速度叠加比例。

步骤S105，依据拐角合速度控制多个绕线轴绕线。

每一个绕线轴在不同的周期可能具有不同的位置和速度，在本实施例中，通过将拐角合速度按照所述多个绕线轴的位置矢量关系分配至多个绕线轴上。在对应的周期内将拐角合速度分配到对应的绕线轴上。

此外，本发明实施例在步骤S103之前还包括步骤S101和步骤S102。

步骤S101，接收用户设置的速度规划参数。

步骤S102，根据速度规划参数计算输出拐角合速度的时间点。

在本实施例中，速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间，及在什么时间加速，什么时间匀速，什么时间减速。接收到速度规划参数之后，根据速度规划参数计算输出拐角合速度的时间点。在计算出的时间点对拐角合速度进行分配，控制多个绕线轴在时间点按照分配的速度进行绕线。在轨迹误差允许范围内确保速度的连续性。

本发明实施例还可以包括步骤S106，根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。

适当地调整电机的起停速度，可以提升绕线设备的效率，对绕线设备的平稳性没有影响。运动中引入起停速度设置可以极大提高运动的效率，但同时也会导致运动平稳性降低，往往造成绕线设备振动偏大，如果能够根据电机轴的特性来设置单轴的起停速度，可以达到最佳的运动性能，既保证了运动的平稳性，又提高了运动效率。一般，插补速度规划的过程是根据插补速度参数以及轨迹矢量距离做预计算，得到整个过程的加速时间、匀速时间、减速时间等参数，在插补周期中再结合各个轴的相对轨迹矢量距离分量得到每个轴每个周期的位置、速度值，最后以电气脉冲或者总线指令的方式传递到电机并控制电机运动。在预计算阶段引入单轴的速度约束条件，就可以很大程度上改善运动的平稳性。

请参照图4，是应用本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法后的速度变化示意图，在插补过渡时，速度变化平缓稳定，且提高了绕线效率。

本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法，包括：获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；根据预设的算法将插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。本发明实施例能够使插补过渡更加平稳，速度波动更小，从而提高绕线设备的绕线效率和平稳性。

请参照图5，本发明实施例还提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升装置100，应用于绕线设备，该绕线设备效率及平稳性的提升装置100包括获取模块101、速度计算模块102和输出模块103。

其中，获取模块101被配置为获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度。

在本实施例中，获取模块101可用于执行步骤S103。

由于绕线设备绕线时，绕线的轨迹会出现拐角，在拐角过渡时，一般需要先降速，再加速，否则较大的冲击易对绕线设备造成损伤，而且绕制的产品合格率会降低。插补过渡之前的速度一般为逐渐减小，插补过渡之后的速度一般为逐渐增大。

速度计算模块102被配置为根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度。

在本实施例中，速度计算模块102可用于执行步骤S104。

插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度叠加得越多，过渡的速度就越大，叠加速度的程度依据绕线设备的基本情况而定。

输出模块103被配置为依据拐角合速度控制多个绕线轴绕线。

在本实施例中，输出模块103可用于执行步骤S105。

每一个绕线轴在不同的周期可能具有不同的位置和速度，在本实施例中，通过将拐角合速度按照所述多个绕线轴的位置矢量关系分配至多个绕线轴上。在对应的周期内将拐角合速度分配到对应的绕线轴上。

本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升装置100还包括接收模块104和时间计算模块105。

接收模块104被配置为接收用户设置的速度规划参数。

时间计算模块105被配置为根据所述速度规划参数计算输出所述拐角合速度的时间点。

在本实施例中，接收模块104可用于执行步骤S101，时间计算模块105可用于执行步骤S102，在本实施例中，速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间，及在什么时间加速，什么时间匀速，什么时间减速。接收到速度规划参数之后，根据速度规划参数计算输出拐角合速度的时间点。输出模块103在计算出的时间点对拐角合速度进行分配，控制多个绕线轴在时间点按照分配的速度进行绕线。在轨迹误差允许范围内确保速度的连续性。

本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升装置100还包括速度调整模块106，被配置为根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。

适当地调整电机的起停速度，可以提升绕线设备的效率，对绕线设备的平稳性没有影响。运动中引入起停速度设置可以极大提高运动的效率，但同时也会导致运动平稳性降低，往往造成绕线设备振动偏大，如果能够根据电机轴的特性来设置单轴的起停速度，可以达到最佳的运动性能，既保证了运动的平稳性，又提高了运动效率。一般，插补速度规划的过程是根据插补速度参数以及轨迹矢量距离做预计算，得到整个过程的加速时间、匀速时间、减速时间等参数，在插补周期中再结合各个轴的相对轨迹矢量距离分量得到每个轴每个周期的位置、速度值，最后以电气脉冲或者总线指令的方式传递到电机并控制电机运动。在预计算阶段引入单轴的速度约束条件，就可以很大程度上改善运动的平稳性。

需要说明的是，在本实施例中，该绕线设备效率及平稳性的提升装置100的各个模块可以以软件代码存储于存储器中，也可以通过特定功能的硬件电路实现，本发明对此不做限定。

综上所述，本发明实施例提供了一种绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，该方法包括：获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；根据预设的算法将插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。本发明实施例提供的绕线设备效率及平稳性的提升方法及装置，能够使插补过渡更加平稳，速度波动更小，从而提高绕线设备的绕线效率和平稳性。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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。

Claims (10)

1.一种绕线设备效率及平稳性的提升方法，所述绕线设备包括多个绕线轴，其特征在于，所述方法包括：

获取所述绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；

根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；

依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

2.根据权利要求1所述的绕线设备效率及平稳性的提升方法，其特征在于，所述依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线的步骤之前还包括步骤：

接收用户设置的速度规划参数；

根据所述速度规划参数计算输出所述拐角合速度的时间点；

所述将所述依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线的步骤包括：

在所述时间点依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

3.根据权利要求2所述的绕线设备效率及平稳性的提升方法，其特征在于，所述在所述时间点将所述拐角合速度分配至所述多个绕线轴上的步骤包括：

按照所述多个绕线轴的位置矢量关系，分配所述拐角合速度，以分别控制所述多个绕线轴绕线；以使所述多个绕线轴在所述时间点按照分配的速度进行绕线。

4.根据权利要求2所述的绕线设备效率及平稳性的提升方法，其特征在于，所述速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间。

5.根据权利要求1所述的绕线设备效率及平稳性的提升方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。

6.一种绕线设备效率及平稳性的提升装置，所述绕线设备包括多个绕线轴，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，被配置为获取绕线设备插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度；

速度计算模块，被配置为根据预设的算法将所述插补过渡之前的速度和插补过渡之后的速度进行叠加得到拐角合速度；

输出模块，被配置为依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

7.根据权利要求6所述的绕线设备效率及平稳性的提升装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收模块，被配置为接收用户设置的速度规划参数；

时间计算模块，被配置为根据所述速度规划参数计算输出所述拐角合速度的时间点；

所述输出模块被配置为在所述时间点依据所述拐角合速度控制所述多个绕线轴绕线。

8.根据权利要求7所述的绕线设备效率及平稳性的提升装置，其特征在于，所述输出模块被配置为按照所述多个绕线轴的位置矢量关系，分配所述拐角合速度，以分别控制所述多个绕线轴绕线，以使所述多个绕线轴在所述时间点按照分配的速度进行绕线。

9.根据权利要求7所述的绕线设备效率及平稳性的提升装置，其特征在于，所述速度规划参数包括加速时间、匀速时间和减速时间。

10.根据权利要求6所述的绕线设备效率及平稳性的提升装置，其特征在于，所述装置还包括速度调整模块，被配置为根据绕线轴的电机的工作状态调整电机的起停速度。