針對目前工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度不斷提高的現狀,本文主要介紹了中達電通六軸數控系統和臺達交流伺服在工業(yè)機械手臂上的技術(shù)應用,突出了中達電通數控系統自有的豐富功能,并配合臺達伺服系統優(yōu)異性能,能夠為客戶(hù)提供有價(jià)值的整合方案。

圖一 先進(jìn)的FMS柔性無(wú)人加工車(chē)間
隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化程度的提高,并日趨向柔性化發(fā)展。工業(yè)機械手臂被越來(lái)越多的應用在涂漆、包裝、焊接、裝配等生產(chǎn)環(huán)節,
來(lái)代替人工完成惡劣環(huán)境下的勞動(dòng)。本案介紹了利用中達電通六軸數控系統的六軸聯(lián)動(dòng)和教導模式下自動(dòng)生成NC程序等系統功能,配合
臺達ASDA系列交流伺服強健控制和內置的位置指令寄存器功能,來(lái)實(shí)現對六軸機械手臂的控制系統和自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)改造。
客戶(hù)采購該六軸機械手臂,用于變壓器生產(chǎn)流水線(xiàn)的點(diǎn)膠、浸漆和烘干工序。原型機為日本制造,因控制系統損壞無(wú)法修復,故提出改造要求,并且需要控制系統和伺服滿(mǎn)足如下條件: 1.伺服運動(dòng)軸 在機械上,六軸機械手臂結構上設計為6自由度空間坐標系。其中X、A、B、C軸采用伺服電機驅動(dòng)1:10的齒輪箱間接傳動(dòng),做近似360度圓周運動(dòng),Y和Z軸采用伺服電機驅動(dòng)螺距10mm的滾珠絲杠,再連接力臂做近似120度圓周運動(dòng)。這六個(gè)伺服軸要求能夠聯(lián)動(dòng)! 客戶(hù)要求在原有六軸機械手臂的基礎上,再增加一個(gè)伺服軸D通過(guò)絲杠用來(lái)拖動(dòng)機械手臂前后運動(dòng),使其能自由移動(dòng)到生產(chǎn)線(xiàn)的任何地方,但不要求聯(lián)動(dòng)控制?蛻(hù)還要求控制系統能夠控制七個(gè)軸,并且至少六軸聯(lián)動(dòng),伺服軸運動(dòng)速度可調! 此外,對于伺服控制系統,因為機械手臂在機械設計上采用6自由度空間坐標系,而區別于普通的直角坐標機械手臂機械。因而在運動(dòng)過(guò)程中,機械負載的慣量會(huì )因為機械力臂的不同而發(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。 2.精度要求 機械回零精度:+/-1度! 重復定位精度:+/-1度! 定位精度:2mm! 要求控制系統和伺服系統能夠具有檢測反饋,來(lái)保證機械運動(dòng)精度。3.NC加工程序處理 因為采用6自由度空間坐標系,無(wú)法采用手動(dòng)編程和軟件編程。因而需要控制系統具有示教功能或者學(xué)習功能,能夠根據采集的數據自動(dòng)生成NC加工程序,并能對自動(dòng)生成的NC程序進(jìn)行編輯和存儲。 4.輔助功能 在輔助功能上,要求控制系統能夠通過(guò)NC指令來(lái)控制多個(gè)氣動(dòng)電磁閥動(dòng)作來(lái)實(shí)現機械機能,并能根據需要添加檢測開(kāi)關(guān)。 5.安全保護 在安全保護方面,除要求控制器可靠的穩定性外,還要求控制系統具有必要的安全保護功能。