基于DMC640M運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(hào)產(chǎn)生及加減速控制、I/O 信號(hào)的檢測(cè)處理，均由硬件和固件實(shí)現(xiàn)，確保了運(yùn)動(dòng)控制高速、高精度及系統(tǒng)穩(wěn)定。可控制 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(dòng)、加速曲線自動(dòng)控制等高級(jí)功能。固件已嵌入 DMC 運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單。

DMC640M運(yùn)動(dòng)控制器

2. 機(jī)械手上下料的運(yùn)動(dòng)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(dòng)，Y軸執(zhí)行豎直上下運(yùn)動(dòng)，手爪由氣缸控制執(zhí)行抓取動(dòng)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，工裝上第一個(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(zhǎng)。

圖1 機(jī)械手上下料系統(tǒng)組成

通常大多數(shù)用戶會(huì)將X、Y的運(yùn)動(dòng)軌跡確定為矩形，即Y軸上下運(yùn)動(dòng)完成后X軸再水平運(yùn)動(dòng)，然后Y軸再次上下運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)進(jìn)行。但這樣的方式會(huì)導(dǎo)致比較強(qiáng)烈的抖動(dòng)，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(dòng)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(dòng)，這樣可大大減弱抖動(dòng)，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)工件的路徑與第一個(gè)相同，只不過(guò)A→B和F→G的距離增加了長(zhǎng)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(dòng)軌跡

DMC640M支持連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，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(méi)有加減速過(guò)程，從而使得運(yùn)動(dòng)更加平滑。

圖3 連續(xù)插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)