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[摘 要]随着信息技术快速发展，IT产品、通讯产品以及电子产品等发展已经在人们的生活和工作中占据着非常重要的作用。电器元件变得越来越复杂，尤其是微型电感器自动化生产技术的广泛应用，使得对于生产装备的研制产生了极大的影响。但是微型元件生产过程中却存在着生产效率低下，发展水平存在着很大的不足等问题。本文针对微型电感器自动化生产设备进行研究，针对其使用的关键技术进行分析，为自动化生产研究者提供参考。
[关键词]微型电感器；自动化生产；关键技术；装备研制
中图分类号：TM55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0278-02
随着微电子技术快速发展，微电子电感器自动化生产技术也发生了很大的变革，微型电子不断以轻、小、薄等成为了衡量整机产品的重要指标。小型的SMC和SMD在自动化生产中的应用不断增加，电子产品在制造方式以及生产方式上发生了很大的变革。微型电子产品制造商通过改善电路板的用片元件，对于三大电器元件的电感器提出了很大的发展要求，对于推动片式电感器制造业的发展具有很强意义。本文通过对微型电感器自动化生产装备的设计与开发研究，为节约开发成本，提升自动化生产效率提供借鉴。
1 微型电感器自动化生产设备研制关键技术以及研制方案
1.1 关键性技术
微型电感器自动化生产中随着电子技术快速发展，其广泛应用了电气技术、机械技术、先进的控制技术，微型电器自动化生产装备使用的技术属于交叉发展的结果。其中在机械生产方面，还会涉及到生产工艺、涉及材料、电动或者电气技术发展，而在控制技术方面，微型电感器自动化生产的时候，涉及到数字洛奇、DSP、传感器应用、PLC、网络通信等技术。各项技术的使用时的微型电感器自动化生产装备制造的时候，由于技术快速发展，对于电感制造业也产生了非常深远的影响。
1.2 微型电感器自动化设备研制方案
1.2.1 微型电感器自动化生产工艺流程
传统的绕线电感器在进行生产控制的时候，往往选取人工手动操作，其生产操作的具体方法则是将电感器骨架放到绕线轴之中，然后采用手拉漆包线经过焊盘，触发焊机电源焊接之后，扯断尾线。电动控制转轴的时候，通过漆包线绕线转动之后，再使用手牵引漆包线并通过一极焊盘中心，踩动踏板完成二次焊接，然后扯断漆包线并用镊子取出工件，其具体的工艺流程如图1所示。
上述的工艺流程中，自动供料结构将电感器工件进行定向送排，取料的机械臂工作工件吸放到夹具平台之上。转轴气缸运动的时候，通过斜锲机器将气缸推动力转变为夹紧力，从而实现了工件陶瓷基盘夹紧。转轴经过数圈转动之后，焊机的工作台将焊头电极进行定位到第二焊接点，焊机下压之后便完成第二焊接点焊接。线嘴工作台将线嘴摆正之后與漆包线位置水平，压线气缸下压漆包线，此时线嘴经过往复运动之后拉断新漆包线。
1.2.2 自动化生产机构运动性分析
（1）确定入线角度。确定入线角度的时候，通过绕制过程中高速旋转，可以有效防止焊接之后经过冷却点在绕制过程中因为扭曲而发生折断。若生产工艺选取半自动生产技艺，那么送线角度确认的时候会根据工作者的经验进行判定。每个工件的焊接点位置和焊接点折弯程度存在着很大的差异，那么这就使得电感器质量生产中出现很多层次不齐问题。自动化生产的时候，通常由送线动作的线嘴机完成配合转轴转动。由线嘴漆包线将末端送到第一焊接点，若当尾线被送到第一焊接点的时候，电感器与水平面Y轴方向存在着夹角，此时被称为入线角，如图2、图3所示两种不同入线角确定设计。
（2）确定断线角
当漆包线绕制到一定的圈数之后，漆包线的路径会避开第二焊盘中心，此时为了使得漆包线、焊盘、焊头三者的位置一致，那么转轴必须经过一个旋转角度来实现重合。将漆包线与第二焊盘中心重合转轴定位yz轴，转动的角度称为断线角。
则N=int（），故Nmax=int（），其中式子中n表示漆包线的绕制圈数，C则表示磁芯长度；N表示漆包线层数，计量的时候取最大或者最小；D表示磁芯外径；d表示磁芯内径。Dw则表示漆包线外径；Nmax表示最大层数。
1.2.3 结构形式确定
从运动的结构进行分析，线嘴必须在运动中完成平移、断线、送线等一系列的动作。焊头在平面内移动到两个焊点的位置，并且做xy轴方向上的平移运动，那么运动中可以采用滚珠丝杠联合步进电机得以实现。选取焊接压力的驱动方式，必须从电气驱动与电机驱动进行对比研究，为了实现平稳生产操作可选用滚珠丝杠联合步进电机来实现压力驱动控制。整机装备的时候，必须要有搬运、输送、压线以及卸料等辅助动作，这些动作都是一些简单的直线往复，对于精度要求通常不高，所以选用气压驱动方式。
2 微型电感器自动化生产设备机械设计
微型电感器自动焊接设备主要由自动供料结构、定位装夹结构、取料机械臂、排线结构、精密焊机、供丝结构、卸料结构等组成。
2.1 自动取料结构
微型电感器自动化生产的时候使用振动料斗作为其基本的电子元件，适合于各种外形结构和尺寸，选取电子元件刚度和强度等都较小，组成的自动取料结构具有送料比较稳定、实现各种定向要求，并且其结构比较简单，方便后期的调整和维护。取料斗设计的时候主要选用电磁振动料斗，其基本的工作原理是整个系统按照器件的简谐振动作用力下运动，使得工料在料斗平面上实现有规律运动，从而确保工件的有序运作。自动取料结构包含了结构的出振动盘、料满停车以及直线振动等装置。振动盘主要负责工料动力，通过其优秀的弹性机构，不断利用电磁振动驱动使得顶盘物料点出现接触式跳动，从而使得其向着某个方向稳定运行。
振动顶盘则主要是送料器的连接部位，主要组成为筒形的顶盘、渐开线顶盘、等分线顶盘、锥形顶盘等组成。根据微型电器的大小、重量以及外形等特点选取顶盘的种类。顶盘的内部结构则必须进行涂抹层处理，其具有较强的耐水性、耐损耗以及缓冲等性质，在实际应用中可以起到避免电感器振动中出现大动作碰撞造成破碎。 2.2 取料机械臂设计
设计取料机械臂的时候首先必须考虑到当前的电气控制技术，通过将电子技术和电气技术相融合方式来结合生产。由于电气技术和电子技术不断融合，气动机械手、机器人等在自动化生产行业不断应用，促使了电气自动化控制也被广泛应用于其中。取料机械臂设计的时候，利用电气控制系统实现对整个系统进行控制，所有机械部件在运行的时候都需要给予相应电气方式来实现运动。
取料机械臂设计的时候主要包含了真空吸嘴、双缸气缸和台架等组成。取料机械臂运动的时候，双缸气缸不断伸缩运动，同时与真空吸嘴运动形成双降组合，然后将电感器輸送到一个焊接平台，并且完成机械臂的取料和放料等动作。直线送料的时候，需要对其末端进行封闭，然后从上方留出一个电感器的长度空位置，便于真空吸嘴降下而取料。
2.3 定位装夹机结构设计
电感骨架从直线振动器中从取料机械臂吸放到焊接的平台之上，然后依靠着精确的定位和装夹来进行绕制和焊接操作。装夹机放置位置应该在电感器的下方，即焊盘和基底位置。基底焊接的时候，由于焊盘的厚度和基底等仅仅只有1mm，那么在排线的时候希望线圈能够达到磁芯下端，从使得焊盘进行焊接的时候温度、距离等均符合焊接要求。
定位装夹机的时候必须要保证斜锲转动的时候能够准确、平稳以及无噪声转动，其速度和省力等优势可以有效的改善构件的整体运动方向和方式。如此便可有效将主动斜锲的垂直运动转化为水平运动或者斜向运动。定位装夹机的时候，其模具、夹具以及自动和半自动机械运动相当广泛。
2.4 排线结构设计
排线结构设计的时候其主要作用是将线嘴移动到焊接位置，然后按照相应的指定线尾长度进行送线，同时将其配合到绕线轴做好相应的联动漆包线绕制。排线的时候按照工作台XYZ叁轴、压线气缸以及线嘴等组成。排线结构的基本原理则是根据机器复位之后，线嘴出X轴线工作台和Y轴工作台之后进行准确定位。然后Y轴工作台埋设有预设长度。线嘴焊接的时候，将带动漆包线做上下往复运动，直到运动至绕线达到设定的圈数的时候。线嘴移动到第二个焊接位置的时候，焊头下完全压成第二个焊接点，同时聚氨酯压块将会抬起松开线圈，线嘴逐渐向后移动。
3 微型电感器自动化生产装备控制系统设计
微型电感器自动化装备控制系统的重要组成部分为PLC系统、步进电机和驱动器、运动控制单元、电磁阀、伺服电机、触摸屏以及光电开关等。
3.1 PLC运动控制单元
随着工业生产技术不断发展，可控编程PLC系统作为当前的电气控制支柱产业，其面临着很大的挑战和革新。PLC控制系统其综合了各种计算机、电气自动化技术，可以有效完成逻辑、定时、顺序、计数以及数字运算和处理等功能。PLC控制系统对于大型的机械系统能够迅速做出反应，可以有效解决网络时代发展过程中的问题。PLC控制系统，其具有各种扩展功能，促使联通网络得到更加优秀的利用，并且更加适合当前多种行业发展。
PLC控制系统和计算机控制系统进行比较，其虽然不具有灵活多样性工作模式，而且其处理的数据也较慢，但是PLC控制系统比较通用、使用方便、可靠性高，具有较强的抗干扰能力。设计微型电感器生产设备控制系统，可以采用PLC设计方案，PLC控制系统在电感器自动化生产的时候其输入信号有薄壁气缸信号、开关信号以及双缸气缸磁性开关信号等。PLC输出信号则主要有焊机工作台三轴步进电机脉冲信号和脉冲方向输出，通过控制各个气缸的电磁阀与指示灯，一共输出18个信号。
3.2 人机界面设计
由于信息技术快速发展，电子计算机软件技术也发生了重大改革，尤其是人机交互页面操作更为直观和方便。当前的触摸屏的使用更加为人机交互界面提供了使用保障，使得人机界面交互的时候显得更加简单和友好。通过触摸屏和可编程控制器的联合使用，可以有效提升人机界面和控制程序的灵活性。触摸屏设计的时候主要由触摸检测部件和锁屏控制机器构成。检测部件装置安装在显示器的前方，主要用于用户检测以及触摸位置，并且接受触摸屏的控制。触摸屏控制器在工作的时候，将触摸点检测的信息转化为触点，然后经过CPU发送指令完成。
3.3 交流伺服控制
交流伺服技术作为电气一体化的重要技术组成，其主要作用则是接受到系统控制指令之后，将其进行转换或者放大。再由伺服装置和机械转动装置来实现机电一体化的运动。目前很多伺服交流装置系统采用半闭环控制方式进行控制，其具体的控制和闭环控制结构一致，其主要的不同点是由闭环系统中包含了机械传动部分。这部分结构可以实现对传动误差补偿，使得传统的精度有效提升。但是由于温度不断变化、机械变形、振动等各个因素的影响，造成了系统稳定性不高，难以实现有效调整。机械传动部分的部件其变形、磨损以及其他因素造成了机械传动发生了改变，以更加稳定系统作为改变的基础，其精度也发生相应变化。
3.4 PLC输入与输出配置
入出信息交换和可靠物理实现PLC实现控制的两个基本要点。入出信息
交换通过运行存储于PLC内存中的程序来实现，而可靠物理实现主要靠输入（input）及输出（output）。输入输出的配置直接影响PLC的运算结果，所以分配好PLC输入输出接口是程序运行的基础。系统中将输入和输出配置的PLC单元进行设计，其中PLC的输入结构包含了X、Y、Z轴上的反向极限开关。其薄壁气缸、双缸等磁性开关和焊接压力达到了相应的设定值，一共具有12个输入信号。PLC输出控制接口主要包含了焊机工作台X、Y、Z三个轴的步进电机脉冲输出方向以及输出信号。PLC控制系统中气缸的电磁阀和工作指示灯会由输出情况作出相应反应，其输入信号一共有18个。
运动控制单元FX2N-20GM可以脱离PLC单独运行，也拥有一定的输入输出端口，但其1/0都对应自身的某些特殊功能，例如构成伺服系统的绝对位置控制、中断定位等。在本系统中，排线工作台的X、Y轴是用步进电机来传动的，而步进电机没有构成绝对位置控制系统所必需的编码器等，所以对应的定位单元FX2N-20GM不需要进行I/0分配：而另一个由排线工作台Z轴与绕线轴联动对应的定位单元则需要进行I/0分配。 3.5 PLC工作流程
PLC控制程序主要包含了手动、回归以及自动控制三个主要组成。其中手动控制则是采用检修和调试方式来完成对气缸的测试以及各个电机动作操作；回归控制则是通过各个可以执行的元件在任何时候均能够回到起始位置，从而有效的确保整個控制精度处于满意状态；自动控制其主要是按照既定的设计方案、设计参数以及动作要求等完成相应工作，其中包含了步进运行、连续运行以及周期性运行等模式来进行控制。三种控制模式其在触摸屏上能够进行自主选择，使得微型电感器自动化生产装备设计和研制显得更加简单易行。
3.6 电气传动控制
传感器技术是现代检测和自动化技术的重要基础之一，系统的自动化程度越高，对传感器的依赖性也就越大，传感器对系统的功能起着决定性的作用。本系统的电气控制部分本质上就是点位控制，其整个运动过程需要控制和监测当前位置，这就需要采用相应的传感器能给位置提供某些参考，否则，对系统的控制是无法实现的。传感器通常有感应式、电磁式、光电式、静电容式、气压式和超声波式。本系统选用感应式接近开关位置传感器。这种传感器具有体积小、结构简单、可靠性高、检测位置精度高、可非接触测量、响应速度快、易与TTL及CMOS电路兼容等优点。
系统原点回归的原理是：工作台工作的时候，从一个系统位置直接回到原点位置，此时工作台的设定会怪的速度则向着原点位置移动。但是在实际工作运行的时候当安放在工作台上的DOG挡板前端触发了近点开关时（使近点开关开通），工作台开始减速：当减速到设定的爬行速度后，工作台将以设定的爬行速度开始缓慢爬行。
总结语：微型电感自动化设备生产装备进行设计和研制的时候选用的技术很多，生产控制过程中选用PLC控制系统来对计算机进行控制。实现了电机在运行过程中能有效控制气缸电磁阀、电气开关等操作，控制机的模块主要选取了FX2N-20GM来作为PLC的辅助控制单元，有效实现了对线尾焊点、漆包线、触摸屏等主控元件设定和控制，通过本次研究与设计希望能够与广大研究者进行学术交流学习。
参考文献
[1]莫秉华.微型电感器自动化生产装备研制及其关键技术研究[D].广东工业大学，2007.
[2]梁嘉豪.片式电感全自动化生产装备控制系统及精密电阻点焊电源的研究[D].广东工业大学，2008.
[3]贾小丽.基于LabVIEW的微型电感器生产装备视觉检测系统的研究[D].广东工业大学，2008.
[4]张晓峰.面向非硅MEMS的可重配置微装配系统设计与优化方法研究[D].北京理工大学，2014.
[5]张勇.装备测试性虚拟验证试验关键技术研究[D].国防科学技术大学，2012.
[6]张晓峰.面向非硅MEMS的可重配置微装配系统设计与优化方法研究[D].北京理工大学，2014.
[关键词]微型电感器；自动化生产；关键技术；装备研制
中图分类号：TM55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0278-02
随着微电子技术快速发展，微电子电感器自动化生产技术也发生了很大的变革，微型电子不断以轻、小、薄等成为了衡量整机产品的重要指标。小型的SMC和SMD在自动化生产中的应用不断增加，电子产品在制造方式以及生产方式上发生了很大的变革。微型电子产品制造商通过改善电路板的用片元件，对于三大电器元件的电感器提出了很大的发展要求，对于推动片式电感器制造业的发展具有很强意义。本文通过对微型电感器自动化生产装备的设计与开发研究，为节约开发成本，提升自动化生产效率提供借鉴。
1 微型电感器自动化生产设备研制关键技术以及研制方案
1.1 关键性技术
微型电感器自动化生产中随着电子技术快速发展，其广泛应用了电气技术、机械技术、先进的控制技术，微型电器自动化生产装备使用的技术属于交叉发展的结果。其中在机械生产方面，还会涉及到生产工艺、涉及材料、电动或者电气技术发展，而在控制技术方面，微型电感器自动化生产的时候，涉及到数字洛奇、DSP、传感器应用、PLC、网络通信等技术。各项技术的使用时的微型电感器自动化生产装备制造的时候，由于技术快速发展，对于电感制造业也产生了非常深远的影响。
1.2 微型电感器自动化设备研制方案
1.2.1 微型电感器自动化生产工艺流程
传统的绕线电感器在进行生产控制的时候，往往选取人工手动操作，其生产操作的具体方法则是将电感器骨架放到绕线轴之中，然后采用手拉漆包线经过焊盘，触发焊机电源焊接之后，扯断尾线。电动控制转轴的时候，通过漆包线绕线转动之后，再使用手牵引漆包线并通过一极焊盘中心，踩动踏板完成二次焊接，然后扯断漆包线并用镊子取出工件，其具体的工艺流程如图1所示。
上述的工艺流程中，自动供料结构将电感器工件进行定向送排，取料的机械臂工作工件吸放到夹具平台之上。转轴气缸运动的时候，通过斜锲机器将气缸推动力转变为夹紧力，从而实现了工件陶瓷基盘夹紧。转轴经过数圈转动之后，焊机的工作台将焊头电极进行定位到第二焊接点，焊机下压之后便完成第二焊接点焊接。线嘴工作台将线嘴摆正之后與漆包线位置水平，压线气缸下压漆包线，此时线嘴经过往复运动之后拉断新漆包线。
1.2.2 自动化生产机构运动性分析
（1）确定入线角度。确定入线角度的时候，通过绕制过程中高速旋转，可以有效防止焊接之后经过冷却点在绕制过程中因为扭曲而发生折断。若生产工艺选取半自动生产技艺，那么送线角度确认的时候会根据工作者的经验进行判定。每个工件的焊接点位置和焊接点折弯程度存在着很大的差异，那么这就使得电感器质量生产中出现很多层次不齐问题。自动化生产的时候，通常由送线动作的线嘴机完成配合转轴转动。由线嘴漆包线将末端送到第一焊接点，若当尾线被送到第一焊接点的时候，电感器与水平面Y轴方向存在着夹角，此时被称为入线角，如图2、图3所示两种不同入线角确定设计。
（2）确定断线角
当漆包线绕制到一定的圈数之后，漆包线的路径会避开第二焊盘中心，此时为了使得漆包线、焊盘、焊头三者的位置一致，那么转轴必须经过一个旋转角度来实现重合。将漆包线与第二焊盘中心重合转轴定位yz轴，转动的角度称为断线角。
则N=int（），故Nmax=int（），其中式子中n表示漆包线的绕制圈数，C则表示磁芯长度；N表示漆包线层数，计量的时候取最大或者最小；D表示磁芯外径；d表示磁芯内径。Dw则表示漆包线外径；Nmax表示最大层数。
1.2.3 结构形式确定
从运动的结构进行分析，线嘴必须在运动中完成平移、断线、送线等一系列的动作。焊头在平面内移动到两个焊点的位置，并且做xy轴方向上的平移运动，那么运动中可以采用滚珠丝杠联合步进电机得以实现。选取焊接压力的驱动方式，必须从电气驱动与电机驱动进行对比研究，为了实现平稳生产操作可选用滚珠丝杠联合步进电机来实现压力驱动控制。整机装备的时候，必须要有搬运、输送、压线以及卸料等辅助动作，这些动作都是一些简单的直线往复，对于精度要求通常不高，所以选用气压驱动方式。
2 微型电感器自动化生产设备机械设计
微型电感器自动焊接设备主要由自动供料结构、定位装夹结构、取料机械臂、排线结构、精密焊机、供丝结构、卸料结构等组成。
2.1 自动取料结构
微型电感器自动化生产的时候使用振动料斗作为其基本的电子元件，适合于各种外形结构和尺寸，选取电子元件刚度和强度等都较小，组成的自动取料结构具有送料比较稳定、实现各种定向要求，并且其结构比较简单，方便后期的调整和维护。取料斗设计的时候主要选用电磁振动料斗，其基本的工作原理是整个系统按照器件的简谐振动作用力下运动，使得工料在料斗平面上实现有规律运动，从而确保工件的有序运作。自动取料结构包含了结构的出振动盘、料满停车以及直线振动等装置。振动盘主要负责工料动力，通过其优秀的弹性机构，不断利用电磁振动驱动使得顶盘物料点出现接触式跳动，从而使得其向着某个方向稳定运行。
振动顶盘则主要是送料器的连接部位，主要组成为筒形的顶盘、渐开线顶盘、等分线顶盘、锥形顶盘等组成。根据微型电器的大小、重量以及外形等特点选取顶盘的种类。顶盘的内部结构则必须进行涂抹层处理，其具有较强的耐水性、耐损耗以及缓冲等性质，在实际应用中可以起到避免电感器振动中出现大动作碰撞造成破碎。 2.2 取料机械臂设计
设计取料机械臂的时候首先必须考虑到当前的电气控制技术，通过将电子技术和电气技术相融合方式来结合生产。由于电气技术和电子技术不断融合，气动机械手、机器人等在自动化生产行业不断应用，促使了电气自动化控制也被广泛应用于其中。取料机械臂设计的时候，利用电气控制系统实现对整个系统进行控制，所有机械部件在运行的时候都需要给予相应电气方式来实现运动。
取料机械臂设计的时候主要包含了真空吸嘴、双缸气缸和台架等组成。取料机械臂运动的时候，双缸气缸不断伸缩运动，同时与真空吸嘴运动形成双降组合，然后将电感器輸送到一个焊接平台，并且完成机械臂的取料和放料等动作。直线送料的时候，需要对其末端进行封闭，然后从上方留出一个电感器的长度空位置，便于真空吸嘴降下而取料。
2.3 定位装夹机结构设计
电感骨架从直线振动器中从取料机械臂吸放到焊接的平台之上，然后依靠着精确的定位和装夹来进行绕制和焊接操作。装夹机放置位置应该在电感器的下方，即焊盘和基底位置。基底焊接的时候，由于焊盘的厚度和基底等仅仅只有1mm，那么在排线的时候希望线圈能够达到磁芯下端，从使得焊盘进行焊接的时候温度、距离等均符合焊接要求。
定位装夹机的时候必须要保证斜锲转动的时候能够准确、平稳以及无噪声转动，其速度和省力等优势可以有效的改善构件的整体运动方向和方式。如此便可有效将主动斜锲的垂直运动转化为水平运动或者斜向运动。定位装夹机的时候，其模具、夹具以及自动和半自动机械运动相当广泛。
2.4 排线结构设计
排线结构设计的时候其主要作用是将线嘴移动到焊接位置，然后按照相应的指定线尾长度进行送线，同时将其配合到绕线轴做好相应的联动漆包线绕制。排线的时候按照工作台XYZ叁轴、压线气缸以及线嘴等组成。排线结构的基本原理则是根据机器复位之后，线嘴出X轴线工作台和Y轴工作台之后进行准确定位。然后Y轴工作台埋设有预设长度。线嘴焊接的时候，将带动漆包线做上下往复运动，直到运动至绕线达到设定的圈数的时候。线嘴移动到第二个焊接位置的时候，焊头下完全压成第二个焊接点，同时聚氨酯压块将会抬起松开线圈，线嘴逐渐向后移动。
3 微型电感器自动化生产装备控制系统设计
微型电感器自动化装备控制系统的重要组成部分为PLC系统、步进电机和驱动器、运动控制单元、电磁阀、伺服电机、触摸屏以及光电开关等。
3.1 PLC运动控制单元
随着工业生产技术不断发展，可控编程PLC系统作为当前的电气控制支柱产业，其面临着很大的挑战和革新。PLC控制系统其综合了各种计算机、电气自动化技术，可以有效完成逻辑、定时、顺序、计数以及数字运算和处理等功能。PLC控制系统对于大型的机械系统能够迅速做出反应，可以有效解决网络时代发展过程中的问题。PLC控制系统，其具有各种扩展功能，促使联通网络得到更加优秀的利用，并且更加适合当前多种行业发展。
PLC控制系统和计算机控制系统进行比较，其虽然不具有灵活多样性工作模式，而且其处理的数据也较慢，但是PLC控制系统比较通用、使用方便、可靠性高，具有较强的抗干扰能力。设计微型电感器生产设备控制系统，可以采用PLC设计方案，PLC控制系统在电感器自动化生产的时候其输入信号有薄壁气缸信号、开关信号以及双缸气缸磁性开关信号等。PLC输出信号则主要有焊机工作台三轴步进电机脉冲信号和脉冲方向输出，通过控制各个气缸的电磁阀与指示灯，一共输出18个信号。
3.2 人机界面设计
由于信息技术快速发展，电子计算机软件技术也发生了重大改革，尤其是人机交互页面操作更为直观和方便。当前的触摸屏的使用更加为人机交互界面提供了使用保障，使得人机界面交互的时候显得更加简单和友好。通过触摸屏和可编程控制器的联合使用，可以有效提升人机界面和控制程序的灵活性。触摸屏设计的时候主要由触摸检测部件和锁屏控制机器构成。检测部件装置安装在显示器的前方，主要用于用户检测以及触摸位置，并且接受触摸屏的控制。触摸屏控制器在工作的时候，将触摸点检测的信息转化为触点，然后经过CPU发送指令完成。
3.3 交流伺服控制
交流伺服技术作为电气一体化的重要技术组成，其主要作用则是接受到系统控制指令之后，将其进行转换或者放大。再由伺服装置和机械转动装置来实现机电一体化的运动。目前很多伺服交流装置系统采用半闭环控制方式进行控制，其具体的控制和闭环控制结构一致，其主要的不同点是由闭环系统中包含了机械传动部分。这部分结构可以实现对传动误差补偿，使得传统的精度有效提升。但是由于温度不断变化、机械变形、振动等各个因素的影响，造成了系统稳定性不高，难以实现有效调整。机械传动部分的部件其变形、磨损以及其他因素造成了机械传动发生了改变，以更加稳定系统作为改变的基础，其精度也发生相应变化。
3.4 PLC输入与输出配置
入出信息交换和可靠物理实现PLC实现控制的两个基本要点。入出信息
交换通过运行存储于PLC内存中的程序来实现，而可靠物理实现主要靠输入（input）及输出（output）。输入输出的配置直接影响PLC的运算结果，所以分配好PLC输入输出接口是程序运行的基础。系统中将输入和输出配置的PLC单元进行设计，其中PLC的输入结构包含了X、Y、Z轴上的反向极限开关。其薄壁气缸、双缸等磁性开关和焊接压力达到了相应的设定值，一共具有12个输入信号。PLC输出控制接口主要包含了焊机工作台X、Y、Z三个轴的步进电机脉冲输出方向以及输出信号。PLC控制系统中气缸的电磁阀和工作指示灯会由输出情况作出相应反应，其输入信号一共有18个。
运动控制单元FX2N-20GM可以脱离PLC单独运行，也拥有一定的输入输出端口，但其1/0都对应自身的某些特殊功能，例如构成伺服系统的绝对位置控制、中断定位等。在本系统中，排线工作台的X、Y轴是用步进电机来传动的，而步进电机没有构成绝对位置控制系统所必需的编码器等，所以对应的定位单元FX2N-20GM不需要进行I/0分配：而另一个由排线工作台Z轴与绕线轴联动对应的定位单元则需要进行I/0分配。 3.5 PLC工作流程
PLC控制程序主要包含了手动、回归以及自动控制三个主要组成。其中手动控制则是采用检修和调试方式来完成对气缸的测试以及各个电机动作操作；回归控制则是通过各个可以执行的元件在任何时候均能够回到起始位置，从而有效的确保整個控制精度处于满意状态；自动控制其主要是按照既定的设计方案、设计参数以及动作要求等完成相应工作，其中包含了步进运行、连续运行以及周期性运行等模式来进行控制。三种控制模式其在触摸屏上能够进行自主选择，使得微型电感器自动化生产装备设计和研制显得更加简单易行。
3.6 电气传动控制
传感器技术是现代检测和自动化技术的重要基础之一，系统的自动化程度越高，对传感器的依赖性也就越大，传感器对系统的功能起着决定性的作用。本系统的电气控制部分本质上就是点位控制，其整个运动过程需要控制和监测当前位置，这就需要采用相应的传感器能给位置提供某些参考，否则，对系统的控制是无法实现的。传感器通常有感应式、电磁式、光电式、静电容式、气压式和超声波式。本系统选用感应式接近开关位置传感器。这种传感器具有体积小、结构简单、可靠性高、检测位置精度高、可非接触测量、响应速度快、易与TTL及CMOS电路兼容等优点。
系统原点回归的原理是：工作台工作的时候，从一个系统位置直接回到原点位置，此时工作台的设定会怪的速度则向着原点位置移动。但是在实际工作运行的时候当安放在工作台上的DOG挡板前端触发了近点开关时（使近点开关开通），工作台开始减速：当减速到设定的爬行速度后，工作台将以设定的爬行速度开始缓慢爬行。
总结语：微型电感自动化设备生产装备进行设计和研制的时候选用的技术很多，生产控制过程中选用PLC控制系统来对计算机进行控制。实现了电机在运行过程中能有效控制气缸电磁阀、电气开关等操作，控制机的模块主要选取了FX2N-20GM来作为PLC的辅助控制单元，有效实现了对线尾焊点、漆包线、触摸屏等主控元件设定和控制，通过本次研究与设计希望能够与广大研究者进行学术交流学习。
参考文献
[1]莫秉华.微型电感器自动化生产装备研制及其关键技术研究[D].广东工业大学，2007.
[2]梁嘉豪.片式电感全自动化生产装备控制系统及精密电阻点焊电源的研究[D].广东工业大学，2008.
[3]贾小丽.基于LabVIEW的微型电感器生产装备视觉检测系统的研究[D].广东工业大学，2008.
[4]张晓峰.面向非硅MEMS的可重配置微装配系统设计与优化方法研究[D].北京理工大学，2014.
[5]张勇.装备测试性虚拟验证试验关键技术研究[D].国防科学技术大学，2012.
[6]张晓峰.面向非硅MEMS的可重配置微装配系统设计与优化方法研究[D].北京理工大学，2014.