三軸機(jī)械手控制系統(tǒng)

基于DMC640M運(yùn)動控制器的機(jī)械手上下料系統(tǒng)

 

1.DMC640M的硬件性能

DMC600M系列DMC640M運(yùn)動控制器，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(bǔ)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(shí)現(xiàn)，確保了運(yùn)動控制高速、高精度及系統(tǒng)穩(wěn)定�？煽刂� 4個(gè)步進(jìn)或伺服電機(jī)，具有四軸直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)并其他軸聯(lián)動、加速曲線自動控制等高ji功能。固件已嵌入 DMC 運(yùn)動控制指令系統(tǒng)，該指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大、應(yīng)用靈活、使用簡單。

 

2. 機(jī)械手上下料的運(yùn)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(yùn)動，Y軸執(zhí)行豎直上下運(yùn)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(diǎn)距離傳送帶上工件放置點(diǎn)為W，工裝上第yi個(gè)工件距離傳送帶上工件放置點(diǎn)為S，工裝上每個(gè)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(yùn)動軌跡確定為矩形，即Y軸上下運(yùn)動完成后X軸再水平運(yùn)動，然后Y軸再次上下運(yùn)動，如此反復(fù)進(jìn)行。但這樣的方式會導(dǎo)致比較強(qiáng)烈的抖動，并且造成一定的時(shí)間浪費(fèi)。因此，可采用圖2所示的運(yùn)動軌跡，在2個(gè)拐彎處，X、Y軸進(jìn)行一段半徑為R的圓弧插補(bǔ)運(yùn)動，這樣可大大減弱抖動，且能節(jié)省時(shí)間。A點(diǎn)為起始點(diǎn)，抓取并放置第1個(gè)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(gè)工件的路徑與第yi個(gè)相同，只不過A→B和F→G的距離增加了長度L，第3個(gè)、第4個(gè)、第5個(gè)亦然。

圖2 機(jī)械手上下料運(yùn)動軌跡

DMC640M支持連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動，在連續(xù)插補(bǔ)模式下，速度是連續(xù)的，各插補(bǔ)段之間沒有加減速過程，從而使得運(yùn)動更加平滑。

 

圖3 連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動