基于DMC640M運動控制器的機(jī)械手上下料系統(tǒng)

1.DMC640M的硬件性能

四軸搬運機(jī)械手控制系統(tǒng) DMC600M系列DMC640M，其硬件結(jié)構(gòu)基于高性能 DSP 為控制核心、FPGA 協(xié)處理，插補算法、脈沖信號產(chǎn)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(xiàn)，確保了運動控制高速、高精度及系統(tǒng)穩(wěn)定。可控制 4個步進(jìn)或伺服電機(jī)，具有四軸直線插補、圓弧插補并其他軸聯(lián)動、加速曲線自動控制等高級功能。固件已嵌入 DMC 運動控制指令系統(tǒng)，該指令系統(tǒng)功能強大、應(yīng)用靈活、使用簡單。

技術(shù)指標(biāo)

輸出脈沖：

模式：脈沖+方向；

頻率：1Hz~200KHz/軸；

光電隔離：3750 Vrms (min)

驅(qū)動能力：150mA/24V（系統(tǒng)內(nèi)部已串限流電阻，直接驅(qū)動 5V 端口設(shè)備）;

插補性能。

I/O 信號：

通用輸入口：全部光電隔離（3750 Vr.m.s）；公共端：V-（DC24V 地）;

通用輸出口：（NMOS 管）集電極開漏輸出，2A24V/OUT，可以直接驅(qū)動 24V 繼電器及電磁閥;

通用指標(biāo)

工作溫度：0℃~50℃

貯存溫度：-20℃~80℃

濕度：5~95%,非結(jié)露

電源：24V±20%直流輸入；系統(tǒng)內(nèi)部功耗<10W，建議使用 30W 以上；

尺寸：178*142*55mm；

典型應(yīng)用

科瑞特 DMC640M運動控制器已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)自動化設(shè)備中。主要設(shè)備有：

電子產(chǎn)品裝配、測量設(shè)備；

半導(dǎo)體、LCD 生產(chǎn)設(shè)備；

振動刀切割設(shè)備；

拋光打磨、石材切割、焊接設(shè)備；

激光加工設(shè)備；

生物、醫(yī)學(xué)自動采樣、處理設(shè)備；

特種數(shù)控機(jī)床；

機(jī)器視覺及自動檢測設(shè)備；

工業(yè)機(jī)器人；

其它控制步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)的自動化設(shè)備。

2. 四軸搬運機(jī)械手控制系統(tǒng) 上下料的運動軌跡

AAA客戶的生產(chǎn)線上需要使用機(jī)械手上下料，結(jié)構(gòu)如圖1所示。X軸執(zhí)行水平左右運動，Y軸執(zhí)行豎直上下運動，手爪由氣缸控制執(zhí)行抓取動作。它們的任務(wù)是將右側(cè)工裝上的工件依次抓取至左側(cè)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1 機(jī)械手上下料系統(tǒng)組成

通常大多數(shù)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(fù)進(jìn)行。但這樣的方式會導(dǎo)致比較強烈的抖動，并且造成一定的時間浪費。因此，可采用圖2所示的運動軌跡，在2個拐彎處，X、Y軸進(jìn)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(jié)省時間。A點為起始點，抓取并放置第1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2 機(jī)械手上下料運動軌跡

DMC640M支持連續(xù)插補運動，在連續(xù)插補模式下，速度是連續(xù)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3 連續(xù)插補運動