六軸數控系統和交流伺服在工業(yè)機械手臂中應用
測試完成后,激活“自動(dòng)運行”功能,機械手臂便會(huì )按照程序中設定的速度正常運行。
4.靈活的外部I/O控制和輔助機能的實(shí)現
機械手臂的末端執行機構是由電磁閥控制氣體驅動(dòng)氣動(dòng)缸完成機械手指的夾緊和放松動(dòng)作。
對于中達電通六軸數控系統的靈活外部I/O控制,不但可以通過(guò)對數控系統內部的PLC程序編輯來(lái)完成,還能夠通過(guò)在NC程序中直接插入適當的簡(jiǎn)易I/0控制指令來(lái)實(shí)現。
如G11 P1***指定OUTPUT***ON,下“RESET”指令無(wú)效。G12 P***等待INPUT***ON,程序才執行下一節指令,等等,通過(guò)這些指令用戶(hù)可以靈活的實(shí)現外部I/O控制。
機械手臂工作流程和NC編程如圖四:

圖五 伺服系統的調節和指令平滑處理
5.伺服系統的調節和指令平滑處理
對于伺服控制系統,因為在機械設計上,機械手臂在機械設計上采用6自由度空間坐標系,因而在六軸同時(shí)運動(dòng)過(guò)程中,機械負載的慣量會(huì )因為機械力臂不同的而會(huì )發(fā)生較大范圍的變化,這就要求伺服系統具有優(yōu)異穩定性,響應性和對負載變化自適應能力。
通過(guò)臺達-A系列伺服內置的“自動(dòng)增益調節功能(PDFF強健式控制模式,參數2-32)”就能達到理想的調試效果,在此調節模式下,當負載的慣量在一定范圍內任意變化時(shí),伺服在1HZ的開(kāi)回路增益能夠保持穩定,頻寬會(huì )隨著(zhù)負載慣量變化而做相應的調整,仍可以保持良好的相位邊界,使得伺服的穩態(tài)追隨誤差不會(huì )隨著(zhù)負載慣量而有變化。
同時(shí),對于機械手臂在運轉時(shí)機械結構產(chǎn)生的沖擊,(特別是D軸,因為采用內部指令來(lái)源),通過(guò)激活臺達-A系列伺服內置的CURVE平滑功能(參數 1-34~1-36)來(lái)得到很好的解決。位置P-CURVE和速度S-CURVE平滑功能,可以對運動(dòng)命令進(jìn)行平滑處理,使得電機所產(chǎn)生的速度和加速度是連續的??梢院芎玫母纳齐姍C加減速的特性,在機械結構的運轉上也更加平順。

四、結束語(yǔ)
基于以上架構的機械手控制方案具有控制精度高、系統穩定性高、用戶(hù)操作靈活的優(yōu)點(diǎn),這也是中達數控系統和臺達伺服獨有的一個(gè)典型應用。
利用中達六軸數控系統自有的一些豐富功能,配合臺達伺服系統優(yōu)異性能,可以被廣泛應用于各種工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,完全能夠為客戶(hù)提供更有價(jià)值、“量身定做”的整合方案。
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