一、機械手介紹

      注塑機專用機械手是能夠模仿人體上肢的部分功能，可以對其進行自動控制使其按照預定要求輸送制品或操持工具進行生產(chǎn)操作的自動化生產(chǎn)設備。注塑機械手是為注塑生產(chǎn)自動化專門配備的機械，它可以在減輕繁重的體力勞動、改善勞動條件和安全生產(chǎn)；提高注塑成型機的生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低廢品率、降低生產(chǎn)成本、增強企業(yè)的競爭力等方面起到及其重要的作用。

      注塑機專用機械手一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)等組成。

機械手部件圖

      控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)類型主要有PLC、控制卡+手持式控制器、專用控制系統(tǒng)。從控制方式上來講，主要有脈沖控制、模擬量控制、總線控制。多軸機械手總線控制是發(fā)展趨勢。

      驅(qū)動系統(tǒng)（橫行、上下、引撥）：驅(qū)動系統(tǒng)類型主要有氣動、變頻、伺服。伺服驅(qū)動采用閉環(huán)控制，精度更高，速度更快，是當前機械手系統(tǒng)主流驅(qū)動方式。 

二、機械手系統(tǒng)介紹

本文介紹伺服在單軸（橫行軸）機械手上的應用。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)實物圖

      控制系統(tǒng)是新瑞控制卡，負責運動軌跡規(guī)劃、監(jiān)視、程序教導等?？刂品绞綖槊}沖方向。

      驅(qū)動系統(tǒng)是伺服系統(tǒng)，響應上位機命令，負責橫行軸運動控制。伺服功率是400W。

      傳動機構(gòu)是減速機（日本新寶）、皮帶輪傳動，橫行軸最大行程1m。

三、伺服系統(tǒng)介紹

1、接線

控制卡-伺服接線圖

    伺服24V邏輯電由控制卡直接提供，伺服脈沖信號及數(shù)字輸入輸出信號與控制卡對應連接。

2、伺服設置

      脈沖模式：脈沖方向。

      數(shù)字輸入設置：屏蔽DIN1使能控制（伺服上電自使能）、屏蔽DIN5和DIN6正負常閉限位（限位處理由控制器完成）。

      數(shù)字輸出設置：驅(qū)動器就緒（OUT1）、驅(qū)動器報警（OUT2）、位置到（OUT3，原點歸位完成）。對于伺服系統(tǒng)，開機后必須要進行原點歸位工作，通過原點歸位操作找到橫行軸的原點后，伺服系統(tǒng)才能正常的工作。

      齒輪比計算：讓伺服回原點，走完行程S，觀察到伺服齒輪前脈沖數(shù)據(jù)為10000（控制器發(fā)10000脈沖，橫行軸走行程S）。

      由公式： （減速比i=5，分辨率r=10000，皮帶輪直徑D=60.96mm，S=1000mm）計算得出齒輪后脈沖數(shù)據(jù)，從而計算出齒輪比，為966:37。

3、伺服調(diào)試

      機械手傳動系統(tǒng)采用皮帶傳動，剛性相對較軟，增益高時容易導致系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩。而工藝要求伺服平穩(wěn)滑順的進行高速定位，不能出現(xiàn)過沖甚至震蕩。

      調(diào)試過程中，要確保在不引起系統(tǒng)震蕩的情況下，盡量調(diào)高速度環(huán)比例增益。速度環(huán)積分增益和位置環(huán)比例增益要調(diào)小，防止橫行軸停止時產(chǎn)生過沖。

伺服增益參數(shù)設置表

四、總結(jié)

      1、  CD伺服調(diào)試效果客戶滿意，性能可以跟日系伺服相媲美。

      2、  CD伺服在客戶現(xiàn)場運行半年之久，一直運轉(zhuǎn)正常，穩(wěn)定可靠性得到了驗證。

      3、  源于德國技術的高性價比CD伺服，相信會給新老客戶帶來更多驚喜。