三軸注塑機械手控制系統

三軸注塑機械手結構

1、系統組成及說明

CRT－DMC630MF 系統主要由運動控制器（DMC630M）和手持盒（Leader30ST）兩個部分組成。

DMC630M 控制器為系統核心，可以存儲 512 組不同產品加工數據。

Leader30ST 手持盒，為手持控制端，通過標準 Modbus 協議與 DMC630M 控制器進行實時通訊；手持盒采用工藝文件與坐標信息采集分離式設計，使示教編程更加方便快捷；工藝文件除實現電機基本運動控制（多軸直線插補、圓弧插補、圓弧與插補聯動）外，更可進行復雜的邏輯及運算功能。其硬件結構基于高性能 DSP 為控制核心、FPGA 協處理，插補算法、脈沖信號產生及加減速控制、I／O 信號的檢測處理，均由硬件和固件實現，確保了運動控制高速、高精度及系統穩定。

DMC630M 控制器支持三軸步進電機、伺服電機控制，以步進電機為例，三軸系統的構成，如 圖1所示：

圖1

控制器、手持盒和驅動器共同組成了三軸系統的控制部分，手持盒與控制器之間通過標準Modbus 協議進行通訊，控制器通過自身的脈沖輸出口給驅動器發送脈沖信號，從而控制三軸系統中的步進電機，再結合其它的輸入輸出信號，就可以實現復雜的運動控制。

2、取放料例程

例程要求：如圖 2所示：圖中立方體為障礙物，加工點不能與之觸碰，P1 點為取料點，P2 點位放料點，*先移動到 P1 點，取料（OT1 為 1），延時 1000ms，檢測是否取到料（IN16）， 若沒有取到料（IN16 有效）發出報警信號（OT3），直到解除報警（IN17 有效），取到料后抬高到安全位（P3），移動到 P4，再移動到放料點 P2，放料（OT1 為 0），移動到 P4，移動到 P3，檢測是否還要取料（IN18），如果 IN18 有效，移動到 P1 重復之前動作，如果 IN18 無效，回原點 P5。具體的任務流程參考規格說明書。

圖2

3、機械手上下料的運動軌跡

AAA客戶的生產線上需要使用機械手上下料，結構如圖3所示。X軸執行水平左右運動，Y軸執行豎直上下運動，手爪由氣缸控制執行抓取動作。它們的任務是將右側工裝上的工件依次抓取至左側傳送帶上。X軸原點距離傳送帶上工件放置點為W，工裝上*個工件距離傳送帶上工件放置點為S，工裝上每個工件之間的距離均為L。

圖3 機械手上下料系統組成

通常大多數用戶會將X、Y的運動軌跡確定為矩形，即Y軸上下運動完成后X軸再水平運動，然后Y軸再次上下運動，如此反復進行。但這樣的方式會導致比較強烈的抖動，并且造成一定的時間浪費。因此，我們CRT可采用圖4所示的運動軌跡，在2個拐彎處，X、Y軸進行一段半徑為R的圓弧插補運動，這樣可大大減弱抖動，且能節省時間。A點為起始點，抓取并放置**個工件的路徑為A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K，抓取并放置第2個工件的路徑與*個相同，只不過A→B和F→G的距離增加了長度L，第3個、第4個、第5個亦然。

圖4 機械手上下料運動軌跡

DMC630M支持連續插補運動，在連續插補模式下，速度是連續的，各插補段之間沒有加減速過程，從而使得運動更加平滑。

圖5 連續插補運動