詳細說明

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

一. 應用簡介：

1. 應用需求：

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、步進電機等電氣設備完成精確運動定位、定量控制、精確安裝等工作任 務。因此，搭建一個靈活、穩(wěn)定、功能強大的以伺服電機、步進電機為主要控制對象的多軸運動控制系統(tǒng)，是這一類應用的共同要求。

2. 系統(tǒng)構成：

在這一類應用中，多軸的伺服、步進電機所搭建的工作單元主要有：

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

2). 執(zhí)行單元：以伺服、步進電機為驅動主體，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驅動單元、傳感單元、溫控單元、電動/氣動執(zhí)行機構等，這些單元可通過I/O方式、通訊方式實現(xiàn)檢測與控制，為該應用的核心單元－－-伺服或步進的運動控制系統(tǒng)工作單元提供輔助配套服務。

3. 系統(tǒng)構成及控制要求列表：

二. 解決方案：

1. 主要硬件系統(tǒng)：

2. 軟件系統(tǒng)功能描述：

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

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

3）.內置驅動：內置脈沖輸出及與電機驅動器的接口及驅動，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)轉存：輸入的數(shù)據(jù)可通過USB接口進行拷貝轉存。

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通訊的方式實現(xiàn)多機位聯(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）. 運行畫面

2）. 示教畫面

3）. 運行軌跡選擇畫面

4）. 手（點）動操作畫面：

5）點編輯操作畫面：

6）. 參數(shù)設定功能：

7）. 用戶自定義輔助功能參數(shù)設定：

 4、該系統(tǒng)的優(yōu)點：

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

2）.免代碼圖形化編程：采用示教法進行編程，以示教回放的方式操作系統(tǒng)運行，可規(guī)劃任意運動軌跡，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：由于硬件、軟件均采用模塊化結構設計方式，使系統(tǒng)具體具備很強的移植性。針對不同用戶的具體應用，工程師在采用相同軟硬件平臺的基礎上，通過快速增加或裁減軟硬件配置即可快速構建起實用性極強的用戶系統(tǒng)。

5. 系統(tǒng)構建范例：

1）.系統(tǒng)設計簡圖：

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套直角坐標機械手完成全部的裝配任務。

2）.系統(tǒng)建構列表：

三. 應用實例：

1）. LED燈具裝配線

2）.水暖器材裝配線

3). 機床連續(xù)生產(chǎn)自動上下料

4). 食品澆注成型生產(chǎn)線

5). 機械手自動噴漆線