電動汽車需要性能強大的控制技術(shù)
據(jù)格勞博電動汽車業(yè)務(wù)部門的功能開發(fā)組負責(zé)人 Martin Ellenrieder 介紹，電動汽車的發(fā)展趨勢也對控制技術(shù)提出了新的要求：“與針對發(fā)動機的系統(tǒng)相比，這些系統(tǒng)具有工位更加精密、PLC 周期時間更短、裝配線中配備的驅(qū)動產(chǎn)品比例更高以及耦合運動更加復(fù)雜等特點。”發(fā)卡電機（第二代）也具有上述特點，它完全配備了泰菲德的控制和驅(qū)動技術(shù)。除了 4 根格勞博主軸之外，它總共還配備了 57 根 NC 軸，包括 40 根實軸和 5 根虛軸，以及 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)的 12 個動子（作為獨立的伺服軸運行）。此外，還有一個由 EtherCAT 和 TwinSAFE 端子模塊或端子盒（270 個數(shù)字量輸入和 150 個數(shù)字量輸出）組成的 I/O 層。
C6030 或 C6032 超緊湊型工業(yè) PC 和 TwinCAT 軟件用作控制系統(tǒng)核心部分，機床在每個發(fā)卡繞組加工周期僅為 2.3 秒的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了極高的輸出率。每個定子需要單獨生產(chǎn)約 200 個發(fā)卡式繞組。整個加工過程非常復(fù)雜，涉及的控制任務(wù)范圍也很廣泛：從銅管線材進料到矯直、復(fù)雜的彎曲和剝線，再到精確預(yù)插入到插槽中：
供線（從線圈到直銅線，進行或不進行銅線絕緣層的電氣測量）：基于 PC 的控制技術(shù)應(yīng)用于張力控制
實時剝線：軸定位、凸輪和飛鋸
送線：軸與第二個編碼器系統(tǒng)耦合，根據(jù)系統(tǒng)的運行狀態(tài)切換編碼器系統(tǒng)，以及通過用于專用操作模式（帶線或不帶線運行）的接口切換軸
銅絲檢測：輸送和定位
壓裝/切割：凸輪以及在壓裝/切割過程中通過虛擬齒輪功能的動態(tài)耦合系數(shù)對材料位移進行補償
2D 彎曲：由發(fā)卡式繞組參數(shù)產(chǎn)生的動態(tài)凸輪通過虛擬齒輪功能的動態(tài)耦合系數(shù)進行耦合
3D 彎曲：由發(fā)卡式繞組參數(shù)產(chǎn)生的動態(tài)凸輪通過虛擬齒輪功能的動態(tài)耦合系數(shù)與 XTS 動子耦合
預(yù)插入發(fā)卡式繞組：凸輪或協(xié)調(diào)運動
多樣化的進料方式/預(yù)插插槽和夾緊手指的定位運動：耦合虛擬軸和實際軸
格勞博電動汽車業(yè)務(wù)部門電氣設(shè)計組組長 Daniel Gugenberger 在解釋繞組的生產(chǎn)與發(fā)動機生產(chǎn)的區(qū)別時說道：“如螺栓連接、壓裝和手動裝配操作等傳統(tǒng)裝配工藝已經(jīng)在很大程度上實現(xiàn)了自動化，如果采用手工操作方法，則無法達到要求的質(zhì)量、精度和速度。”由于系統(tǒng)的吞吐量非常大，詳細的設(shè)備和過程數(shù)據(jù)至關(guān)重要，而這也正是泰菲德基于 PC 的控制技術(shù)的用武之地：“如果一個完整的生產(chǎn)過程花費的時間僅為兩秒鐘，則需要使用合適的分析工具和高速相機實現(xiàn)生產(chǎn)檢測和誤差分析。因此，我們經(jīng)常使用 TwinCAT Scope View 示波器軟件。
制造一個定子需要約 50 種不同設(shè)計的 200 個發(fā)卡式繞組。它們按照放置在預(yù)插插槽中的順序依次生產(chǎn)。因此，在線誤差檢測具有非常重要的意義。Fabian Gl?ckler 解釋道：“如果出現(xiàn)材料或幾何形狀誤差，則必須再次生產(chǎn)相應(yīng)的發(fā)卡式繞組，并通過自動進料裝置將其插入到系統(tǒng)中，以便插入到正確的位置中。運動軸數(shù)量較大，發(fā)卡式繞組規(guī)格較多，這也意味著控制技術(shù)需要及時計算各種參數(shù)、彎曲角度和凸輪曲線，這是一項龐大又艱巨的任務(wù)。
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