基于PLC的四轴联动简易机械手的控制设计
栏目:行业动态 发布时间:2020-02-16 17:51

  跟着社会出产一向发展和人们糊口节律一向加快,人们对出产成果也一向提出新恳求。因为微电子本领和估计软、硬件本领的迅猛进展和新颖本领敏捷进展,个中气动呆滞手体例因为其介质开头简明以及不污染境遇、组件价值低廉、维修便利和体例和平牢靠等特色,已分泌到工业周围的各个部分,正在工业进展中据有紧急身分。本文讲述的气动呆滞手有气控呆滞手、XY轴丝杠组、转盘机构、扭转基座等呆滞部门构成。紧要效力是竣工呆滞部件的搬运事务,能安放正在各式差别的出产线或物流流水线中,使零件搬运、货色运输更躁急、容易。

  呆滞手布局如下图1所示,有气控呆滞手(1)、XY轴丝杠组(2)、转盘机构(3)、扭转基座(4)等构成。

  其运动驾驭式样为:(1)由伺服电机驱动可扭转角度为360°的气控呆滞手(有光电传感器确定肇始0点);(2)由步进电机驱动丝杠组件使呆滞手沿X、Y轴搬动(有x、y轴限位开闭);(3)可盘旋360°的转盘机构能策动呆滞手及丝杠组自正在扭转(其电气拖动部门由直流电动机、光电编码器、靠拢开闭等构成);(4)扭转基座紧要维持以上3部门;(5)气控呆滞手的张合由气压驾驭(充气机缘械手捏紧,放气机缘械手松开)。

  其事务进程为:当货色来到时,呆滞手体例先导作为;步进电机驾驭先导向下运动,同时另一同步进电机驾驭横轴先导向前运动;伺服电机驱动呆滞手扭转来到正好抓取货色的方位处,然后充气,呆滞手夹住货色。

  步进电机驱动纵轴上升,另一个步进电机驱动横轴先导向前走;转盘直流电机转动使呆滞手具体运动,转到货色回收处;步进电机再次驱动纵轴低落,来到指定场所后,气阀放气,呆滞手松开货色;体例回位打定下一次作为。

  呆滞手纵轴(Y轴)和横轴(X轴)选用的是北京四通电机本领有限公司的42BYG250C型两相混淆式步进电机,步距角为0.9°/1.8°,电流1.5A。M1是横轴电机,策动呆滞手机构伸、缩;M2是纵轴电机,策动呆滞手机构上升、低落。所选用的步进电机驱动器是SH-20403型,该驱动器采用10~40V直流供电,H桥双极恒相电流驱动,最大3A的8种输出电流可选,最大64细分的7种细分形式可选,输入信号光电断绝,圭表单脉冲接口,有脱机坚持效力,半密闭式机壳可适宜更阴毒的工况境遇,供应节能的自愿半电流式样。驱动器内部的开闭电源安排,担保了驱动器可适宜较宽的电压周围,用户可遵照各自处境正在10~40VDC之间选拔。凡是来说较高的额定电源电压有利于抬高电机的高速力矩,但却会加大驱动器的损耗和温升。本驱动器最大输出电流值为3A/相(峰值),通过驱动器面板上六位拨码开闭的第5、6、7三位可组合出8种形态,对应8种输出电流,从0.9A到3A以配合差别的电机操纵。本驱动器可供应整步、革新半步、4细分、8细分、16细分、32细分和64细分7种运转形式,应用驱动器面板上六位拨码开闭的第1、2、3三位可组合出差别的形态。

  呆滞手的扭转作为采用松下伺服电机A系列小惯量MSMA5AZA1G,其额定输出50W、100/200V共用,扭转编码器规格为增量式(脉冲数2500p/r、分离率10000p/r、引出线线);有油封,无制动器,轴采用键槽连绵。该电机采用松下公司特别算法,使速率频率反映抬高2倍,抵达500Hz;定位超调理定韶华缩短为以往松下伺服电机产物V系列的1/4。具有共振压抑效力、驾驭效力、全闭环驾驭效力,可添补呆滞的刚性亏欠,从而实行高速定位,也可通过外接高精度的光栅尺,组成全闭环驾驭,进一步抬高体例精度。具有通例自愿增益调理和及时自愿增

  益调理两种自愿增益调理式样,还配有RS-485、RS-232C通讯口,使上位驾驭器可同时驾驭众达16个轴。伺服电机驱动器为A系列MSDA5A3A1A,实用于小惯量电动机。

  可盘旋360°的转盘机构有直流无刷电机策动,体例选用的是北京和时利公司出产的57BL1010H1无刷直流电机,其调速周围宽、低速力矩大、运转平定、低噪音、成果高。无刷直流电机驱动器操纵北京和时利公司出产的BL-0408驱动器,其采用24~48V直流供电,有起停及转向驾驭、过流、过压及堵转掩护,且有打击报警输出、外部模仿量调速、制动敏捷停机等特色。

  正在可盘旋360°的转盘机构上,装配有OMRON公司出产的E6A2增量型扭转编码器,编码器将信号传给PLC,实行转盘机构的正确定位。

  遵照体例的安排恳求,选用OMRON公司出产的CPM2A小型机。CPM2A正在一个小巧的单位内归纳有各式本能,网罗同步脉冲驾驭、断绝输入、脉冲输出、模仿量设定和时钟效力等。CPM2A的CPU单位又是一个独立单位,能统治普及的呆滞驾驭使用题目,以是它是正在开发内用作内装驾驭单位的理念产物。完好的通讯效力担保了与小我估计机、其它OMRON PC和OMRON可编程终端的通讯。这些通讯材干使四轴联动简便呆滞手能便利的调和到工业驾驭体例中。

  流程图是PLC圭外安排的本原。唯有安排出流程图,才也许成功而便捷地编写出梯形图并写出语句外,最终竣工圭外的安排。以是写出流程图万分闭头也是圭外安排开始要做的职分。凭据四轴联动简便呆滞手的驾驭恳求,绘制流程图如图2所示。

  四轴联动简便呆滞手的各个作为和形态都由PLC驾驭,不只能餍足呆滞手的手动、半自愿、自愿等操作式样所需的大批按扭、开闭、场所检测点的恳求,更可通过接口元器件与估计机构成PLC工业局域网,实行收集通讯与收集驾驭。使四轴联动简便呆滞手能便利地嵌入到工业出产流水线中。

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