詳細(xì)說明

關(guān)鍵詞：運(yùn)動控制系統(tǒng)，運(yùn)動控制器，伺服控制系統(tǒng)，多工位柔性生產(chǎn)線，示教法編程

一. 應(yīng)用簡介：

1. 應(yīng)用需求：

如 上圖所示，在連續(xù)加工、裝配、布料、擠出成型等多工位連續(xù)生產(chǎn)線中，常常采用伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等電氣設(shè)備完成精確運(yùn)動定位、定量控制、精確安裝等工作任 務(wù)。因此，搭建一個靈活、穩(wěn)定、功能強(qiáng)大的以伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)為主要控制對象的多軸運(yùn)動控制系統(tǒng)，是這一類應(yīng)用的共同要求。

2. 系統(tǒng)構(gòu)成：

在這一類應(yīng)用中，多軸的伺服、步進(jìn)電機(jī)所搭建的工作單元主要有：

1). 運(yùn)動單元：以X-Y-Z直角坐標(biāo)機(jī)械手為最常見，通過這一單元完成精確的運(yùn)動定位，并配合執(zhí)行單元完成工藝要求。

2). 執(zhí)行單元：以伺服、步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動主體，完成如自動上下料、自動擠出、自動裝配等具體生產(chǎn)工藝要求。

3). 其他輔助單元：

常見的主要有普通電機(jī)驅(qū)動單元、傳感單元、溫控單元、電動/氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，這些單元可通過I/O方式、通訊方式實(shí)現(xiàn)檢測與控制，為該應(yīng)用的核心單元－－-伺服或步進(jìn)的運(yùn)動控制系統(tǒng)工作單元提供輔助配套服務(wù)。

3. 系統(tǒng)構(gòu)成及控制要求列表：

二. 解決方案：

1. 主要硬件系統(tǒng)：

2. 軟件系統(tǒng)功能描述：

1）.人機(jī)交互：即運(yùn)動軌跡的錄入、編輯、儲存。支持的圖案元素包括點(diǎn)、直線、3點(diǎn)圓弧、3點(diǎn)圓、折線、多點(diǎn)曲線、特殊功能（用戶自定義），輸入方法為引導(dǎo)示教式。

2）.數(shù)據(jù)處理：按輸入圖案規(guī)劃運(yùn)動軌跡，完成插補(bǔ)計算，數(shù)據(jù)存儲。

3）.內(nèi)置驅(qū)動：內(nèi)置脈沖輸出及與電機(jī)驅(qū)動器的接口及驅(qū)動，同時也包含用于位置測量，邏輯處理（限位信號，操作信號等）的信號的輸入輸出。

4）.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存：輸入的數(shù)據(jù)可通過USB接口進(jìn)行拷貝轉(zhuǎn)存。

5）.用戶接口：可通過I/O鏈接方式與任意品牌PLC交換數(shù)據(jù)，完成用戶自定義控制功能。對用戶方PLC的端口要求是5I/1O，通訊協(xié)議面向用戶開放。

6）.多工位I/O聯(lián)動：通過I/O通訊的方式實(shí)現(xiàn)多機(jī)位聯(lián)動，如統(tǒng)一生產(chǎn)節(jié)拍、報警急停等。

3. 軟件操作界面展示：

 1）. 運(yùn)行畫面

2）. 示教畫面

3）. 運(yùn)行軌跡選擇畫面

4）. 手（點(diǎn)）動操作畫面：

5）點(diǎn)編輯操作畫面：

6）. 參數(shù)設(shè)定功能：

7）. 用戶自定義輔助功能參數(shù)設(shè)定：

 4、該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1）.模塊化、柔性架構(gòu)：所有的工位均為獨(dú)立的控制系統(tǒng)，既可獨(dú)立運(yùn)行也可組合成整線聯(lián)動運(yùn)行，系統(tǒng)的延展性和可維護(hù)性強(qiáng)。

2）.免代碼圖形化編程：采用示教法進(jìn)行編程，以示教回放的方式操作系統(tǒng)運(yùn)行，可規(guī)劃任意運(yùn)動軌跡，簡單、易用、靈活，使用戶免去代碼編程之苦。

3）.整體系統(tǒng)可移植性強(qiáng)：由于硬件、軟件均采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計方式，使系統(tǒng)具體具備很強(qiáng)的移植性。針對不同用戶的具體應(yīng)用，工程師在采用相同軟硬件平臺的基礎(chǔ)上，通過快速增加或裁減軟硬件配置即可快速構(gòu)建起實(shí)用性極強(qiáng)的用戶系統(tǒng)。

5. 系統(tǒng)構(gòu)建范例：

1）.系統(tǒng)設(shè)計簡圖：

下圖為某LED裝配線示意圖。在此段裝配線上，共采用了3個工位，16套直角坐標(biāo)機(jī)械手完成全部的裝配任務(wù)。

2）.系統(tǒng)建構(gòu)列表：

三. 應(yīng)用實(shí)例：

1）. LED燈具裝配線

2）.水暖器材裝配線

3). 機(jī)床連續(xù)生產(chǎn)自動上下料

4). 食品澆注成型生產(chǎn)線

5). 機(jī)械手自動噴漆線