二軸桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝調(diào)試與運(yùn)行

任務(wù)1二軸桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與運(yùn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)與伺服控制

項(xiàng)目五綜合控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與運(yùn)行

（1）關(guān)于伺服控制的PLC復(fù)雜程序的調(diào)試；（2）二軸桁架機(jī)器人控制原理；（3）控制系統(tǒng)原理圖；（4）電子齒輪的計(jì)算；（5）伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)的設(shè)置；（6）伺服系統(tǒng)電路接線；（7）二軸桁架機(jī)器人伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的所有控制要求（包括伺服電機(jī)零位控制、定位控制、復(fù)位回零位控制、速度控制）；掌握二軸桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與運(yùn)行；知識(shí)點(diǎn)技能點(diǎn)重點(diǎn)（1）復(fù)雜運(yùn)動(dòng)程序的編寫(xiě)；（2）回零的概念和程序編寫(xiě)方法；（3）識(shí)讀二軸桁架機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)電氣原理圖。1.1二軸桁架機(jī)器人總體概況桁架機(jī)器人，是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的、基于空間XYZ直角坐標(biāo)系可重復(fù)編程的、多自由度的、適合不同任務(wù)的自動(dòng)化設(shè)備。桁架式機(jī)器人改變了傳統(tǒng)的物流方式，有效地改善了作業(yè)環(huán)境，提供零件加工數(shù)字化、信息化、少人化直至無(wú)人化管理，可靠地保證了產(chǎn)品質(zhì)量，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，將工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，使現(xiàn)代制造技術(shù)達(dá)到一個(gè)嶄新的水平。1.桁架機(jī)器人介紹桁架式機(jī)器人具有以下特點(diǎn)：1.多自由度運(yùn)動(dòng)，每個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度之間的空間夾角為直角。2.自動(dòng)控制的，可重復(fù)編程，所有的運(yùn)動(dòng)均按程序運(yùn)行。3.一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、操作工具等組成。4.靈活，多功能，因操作工具的不同功能也不同。5.高可靠性、高速度、高精度。6.可用于惡劣的環(huán)境，可長(zhǎng)期工作，便于操作維修。7.各個(gè)機(jī)器人行走軸，均可采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌或滾輪V型導(dǎo)軌，具有安裝調(diào)試方便，適合長(zhǎng)行程應(yīng)用，可用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。

2.桁架機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)圖3.桁架機(jī)器人主體機(jī)械結(jié)構(gòu)4.桁架機(jī)器人非標(biāo)設(shè)計(jì)手爪1.2二軸桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)1.桁架機(jī)器人控制原理圖2.桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝圖3.桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣原理圖（1）3.桁架機(jī)器人控制系統(tǒng)電氣原理圖（2）1.3二軸桁架機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置1.桁架機(jī)器人X（Z）軸脈沖及脈沖頻率計(jì)算以X軸最大行程1800，Z軸最大行程600為例。設(shè)脈沖當(dāng)量為10m，則PLC發(fā)出一個(gè)脈沖，X軸移動(dòng)10m。設(shè)齒條節(jié)距15.7mm，齒輪齒數(shù)20。①電子齒輪計(jì)算伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，相當(dāng)于機(jī)器手平移15.7×20=314mm。那么PLC需要發(fā)出314000/10=31400個(gè)脈沖。31400×CMX/CDV=131072CMX/CDV=16384/3925②脈沖距離計(jì)算1）X軸從A點(diǎn)到B點(diǎn)位置1800mm，而一個(gè)脈沖能移動(dòng)10m，則PLC需要發(fā)出1800000/10=180000個(gè)脈沖；2）Z軸從上至下位置是600mm，則PLC要發(fā)60000個(gè)脈沖；③脈沖頻率（伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算）1）點(diǎn)動(dòng)速度：點(diǎn)動(dòng)速度一般沒(méi)具體要求，這里我們定義為0.5轉(zhuǎn)/秒，則要求點(diǎn)動(dòng)時(shí)的脈沖頻率為0.5×10000=5000Hz2）原點(diǎn)回歸高速：我們定義為0.75轉(zhuǎn)/秒，低速（爬行速度）為0.25轉(zhuǎn)/秒，則要求原點(diǎn)回歸高速頻率為7500Hz，低速為2500Hz。3）自動(dòng)運(yùn)行速度：我們定義4轉(zhuǎn)/秒，則自動(dòng)運(yùn)行頻率為40000Hz。2.桁架機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱出廠值設(shè)定值說(shuō)明NO.3電子齒輪分子116384設(shè)置成上位機(jī)發(fā)出31400個(gè)脈沖電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一周。NO.4電子齒輪分母13925NO.21功能選擇300000001用于選擇脈沖串輸入信號(hào)波形（設(shè)定脈沖加方向控制）X軸伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置參數(shù)名稱出廠值設(shè)定值說(shuō)明NO.3電子齒輪分子116384設(shè)置成上位機(jī)發(fā)出31400個(gè)脈沖電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)一周。NO.4電子齒輪分