[实用新型]直线电机定子生产线上下料机械手电控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直线电机定子生产线上下料机械手电控系统，属自动控制领域。

背景技术

直线电机定子生产线是按新产品的工艺设计的全新设备，它的上下料机械手的定位精度要求高，重复性好；智能程度高，对不同工艺设备随机发出的上下料请求信号排队，以先到先做的原则逐一响应。普通的上下料机械手没有对随机发出的上下料请求信号排队功能，定位精度、重复性不能适应直线电机定子生产线要求。

发明内容

本实用新型的目的是为满足直线电机定子生产线的要求，提供一种直线电机定子生产线上下料机械手电控系统。

本实用新型的技术方案是，一种直线电机定子生产线上下料机械手电控系统，包括由X轴、Z轴和手爪三个运动部分组成的机械手及其电控系统，其特点是，电控系统包括程序控制器PLC、控制X轴、Z轴和手爪运动的由伺服驱动器、电机和光电传感器组成的伺服系统PLC分别经PLC上的定长模块、D/A和I/O接口X轴、Z轴和手爪的伺服系统相连接，PLC并通过I/O接口分别和来自工位的操作指令系统、反映X、Z、爪状态的工位开关、X轴及爪信号的传感器连接，PLC还连接到人机界面。

所述的经PLC上的定长模块和伺服系统相连接构成X轴定长控制系统，它包括定长模块中的伺服控制器、由速度调节器、电流调节器、放大期组成的驱动器、电动机和光电传感器，由PLC调用相关位置给定值，经定长模块的伺服控制器运算得到实时速度给定值，该值送到驱动器，控制电动机驱动机械运动，电动机轴上的光电脉冲发生器检测位置实际值和速度实际值，分别反馈到定长模块伺服控制器和驱动器的速度调节器供闭环控制。

本实用新型的有益效果是，上下料机械手的定位精度高，重复性好；智能程度高，能对不同工艺设备随机发出的上下料请求信号排队，以先到先做的原则逐一响应。

附图说明

图1为机械手电控系统方框图；

图2为X轴定长控制系统方框图。

具体实施方式

由图1所示，一种直线电机定子生产线上下料机械手电控系统，包括由X轴、Z轴和手爪三个运动部分组成的机械手及其电控系统，其特点是，所述的电控系统包括程序控制器PLC、由伺服驱动器、电机和光电传感器组成的伺服系统，所述的PLC分别经PLC上的定长模块、D/A和I/O接口X轴、Z轴和手爪的伺服系统相连接，PLC并通过I/O接口分别和来自工位的操作指令系统、反映X、Z、爪状态的工位开关、X轴及爪信号的传感器连接，PLC还和人机界面相连接。

其工作原理是：机械手电控系统以PLC为控制核心，8个不同位置的工艺设备连接到PLC的I/O接口，反映X、Z、爪状态的传感器(工位开关、X轴、爪信号)也接到相应的PLC的I/O接口。当工位向机械手电控系统发出搬运工件请求信号，PLC以先到先做的原则选定服务工位；扫描判定X、Z、爪状态满足要求，就经PLC上的定长模块控制X轴行走：定长模块连到X轴伺服驱动器，伺服驱动器驱动电动机旋转，电动机带动机械，使X轴水平运动；电动机带的光电传感器接到伺服驱动器，再由伺服驱动器连到定长模块，输入实时路程信号进行闭环控制。PLC经数模转换D/A接口连到Z轴伺服驱动器，Z轴伺服驱动器驱动电动机旋转，电动机带动机械，使Z轴垂直运动；电动机带的光电传感器接到伺服驱动器，输入实时速度信号进行闭环控制。检测Z轴位置的传感器(LDS、LDX)连到PLC的I/O接口，PLC判别Z轴位置以控制Z轴启动、减速、停止。PLC经I/O接口连到爪伺服驱动器，爪伺服驱动器驱动电动机旋转，电动机带动机械，使爪抓紧或放松。电动机带的光电传感器接到伺服驱动器，输入实时速度信号进行闭环控制。PLC连到人机界面，显示三轴的运行状态：X轴运行速度、路程、位置，Z轴位置、爪状态、工位请求及选定状态、电控装置运行及故障等。

操作过程为：上电初始时机械手寻到原点停留待命，

当工艺设备发出上料请求信号时在程序控制下，上料机械手Z轴下降减速下位到爪手抓工件抓紧到位提升减速上位到Z轴封锁X轴前进到目标工位X轴停止、箝位；Z轴下降减速下位到爪手放工件放松到位Z轴提升减速上位到Z轴封锁；X轴返回原点待命。

当工艺设备发出下料请求信号时，在程序控制下下料机械手从原点出发去工位把工件运回原点，PLC程序判别原点下方的输送带具备接受工件条件时，Z轴下去放工件；然后上升回原点待命。如不具备接受工件条件，Z轴不下去，下料机械手停在原点待命。下料机械手的运作过程与上料机械手基本相似，稍有不同。