合信A4伺服应用于全自动插壳端子机

一、行业与设备简介

电的发明使人类进入现代化的文明史，围绕电而产生的方方面面是对电的继续创造，其中代表性的就是电子线、端子线等线束产业。线材的使用是电子行业繁荣的基本征兆，而全自动端子插壳机则是围绕着线束行业进化而来。

全自动双头插壳端子机相对传统手工压接端子插壳给工厂工人以及公司老板带来了极大的方便，节约了人工，降低了成本，同时减少了报废率。线材从裁断、剥皮、压接端子、线材端子检测，双头插壳一次完成。

▲ 合信控制系统应用于全自动双头插壳端子机

根据对双头插壳端子机控制需求的了解与分析，合信技术推出全套基于自主产品的双头插壳端子机控制和驱动系统，这个系统由CTH300 系列EtherCAT总线主站PLC和具备EtherCAT通信功能的A4N伺服驱动器组成。

▲ 合信控制系统应用于全自动双头插壳端子机

快准稳：采用高精度的17位A4N伺服系统，每圈高达131072个脉冲，定位精度高达0.01mm；使用高速EtherCAT总线，更短的通讯周期使得控制更加得心应手；生产效率高，裁断、剥皮、两端压接端子、两端插壳一次完成，较人工操作而言极大提高了生产速度，可达1800PIN / 小时 (50mm长)；

功能多：功能包含：线长定位剪切、前后端剥皮、前后端打端子、端子压力检测、扭线机构转线、端子线材视觉检测、前端插壳、后端插壳、可选双层插壳、插壳拉拔力检测、成品区分；

易操作：布线简易，控制器与驱动器之间可通过网线连接，不再需要繁琐的接线；参数设置简单，点动功能方便客户调试机器，自动停机功能清除机器线材；

错误报警细致：送线有无检测、气压低下、端子有无、打端压力、气缸卡住、马达异常、剥皮不良、冲模不良、胶壳有无、插壳拉力等，异常时能自动停机并将检出状况显示于控制面板上，方便迅速排除状况以减短停机时间。调整技术性少，废品少，调适时间短，操作简单又方便

三、控制系统

在打端插壳机控制系统中，核心控制部分主要分为五部分：选线工位、前端工位、后端工位、移线工位和插壳工位。

1、选线工位

选线工位主要是对用户胶壳不同PIN位置的线材进行选择，通过编号对应的不同的线材，一共可以放置七种线材。

选线功能配合定长伺服和拉线伺服，制作出用户设定的线材长度，七种线材可根据选择循序、交互使用、适用性强，并拥有送线缺线报警装置，缺线时，会报警提示停止机器，换好线材，会记忆重新拉当前PIN线材。

2、前端工位

前端工位主要是对线材前端进行加工，包括剥皮、打端和换向等；剥皮有收集胶皮装置，保证剥皮处不会有胶皮堆积；打端设有压力检测装置，实时检测打端压力，打端压力不正常后系统将会自动弃线；同时打端设有视觉装置，打端完成后可选择进行拍照检测，检查端子是否压紧，端子是否与线芯接触压紧等等；可根据上下层选择是否需要换向，换向使用伺服完成，定位快速准确。

3、后端工位

后端工位与前端一样，主要是对线材后端进行加工，包括剥皮、打端和换向等；剥皮有收集胶皮装置，保证剥皮处不会有胶皮堆积；打端设有压力检测装置，实时检测打端压力，打端压力不正常后系统将会自动弃线；同时打端设有视觉装置，打端完成后可选择进行拍照检测，检查端子是否压紧，端子是否与线芯接触压紧等等；可根据上下层，选择是否需要换向，换向使用伺服完成，定位快速准确。

4、移线工位

移线工位主要用于前后两端的线材端子搬运。保证前后两端同时动作完成，前、后移线夹1跟升降1装置，完成前端线材剪切和后端线皮剥线，前端线皮剥线和后端线材打端子，中间转换机构，由前、后移线夹2跟升降2装置，完成前端线材打端子，前、后端拍照检测，一起送至换向夹等待插壳。

5、插壳工位

插壳工位主要进行插壳动作、多功能选择单层或双层，用户自定义插壳PIN位置和筛选成品等；插壳动作主要有插壳左右，插壳进退，插壳上下三个伺服完成动作，能够以丝的单位进行微调位置，保证每根线都能正确插入胶壳中，加入插壳上提功能，减少对端子表面的损伤；设有插入压力和拉出拉力检测装置，压力异常或者拉力异常都能检测到，确保端子正确插入胶壳，并且卡扣正常卡住。

成品区分，只有没有任何异常的产品才能进入成品仓；送胶壳使用振动盘装置，需要保证振动盘无反壳现象，并且速度能跟得上设备的运行速度。

四、合信控制系统架构

合信技术针对插壳端子机的控制需求进行分析，推出了全套基于自主产品的控制和驱动系统。

▲ 合信控制系统架构

系统组成：控制系统采用 CTH300-C35、高性能伺服A4N及合信SCADA与CCD采集卡以太网组成。

1、EtherCAT总线主站PLC：CTH300-C35；

2、具备EtherCAT通信功能的A4N伺服驱动器(14套完成14个平移与动作)；

3、合信Copanel系列TP以太网触摸屏。

五、触摸屏系统

本系统可选触摸屏或者一体机作为输入显示装置，采用合信HMI产品的SCADA软件，如有视觉系统，可与视觉共用一个PC，节省成本，同时界面更大更清晰。

▲ 画面直观简洁，设置功能，操作方便；拥有点动，自动功能选择；拥有 IO 点查询，报警提示；手动操作，速度设定，位置功能设定

▲ 提供用户根据线材加工的不同，设置线束中不同PIN位置和PIN位置上的不同线材，单层胶壳 PIN 数多达15PIN，双层胶壳 PIN 数总共有 30PIN 供用户使用

六、总结

本方案采用Ethercat总线通讯控制方式，系统运行速度快，效率高，接线简易，功能更加齐全，满足用户不同要求，控制简单易操作，报警提示便于排除故障，而且可以实时反馈位置、速度等状态，控制更加精准。