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四轴码垛机械手操控计划

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-10-28 12:38
四轴码垛机械手操控计划
    
1、码垛机械手简介
用于再现人手的的功用的技能设备称为机械手。机械手是仿照着人手的部分动作,按给定程序、轨迹和要求完结主动抓取、转移或操作的主动机械设备。在工业出产中使用的机械手被称为工业机械手。
工业机械手是近几十年开展起来的一种高科技主动出产设备。工业机械手也是工业机器人的一个重要分支。它的特征是能够通过编程来完结各种预期的作业,在结构和功用上兼有人和机器各自的优点,特别体现在人的智能和习惯性。
现代工业机械手起源于20世纪50年代初,是依据示教再现和主从操控办法、能习惯产品种类变更,具有多自由度动作功用的柔性主动化产品。机械手首先是从美国开端研发的。1958年美国联合操控公司研宣布第一台机械手。尔后德国、瑞士、瑞典、日本和我国也着手机械手的研讨范畴。
垛码机是专业的主动化转移码垛设备,代替人工转移码垛,机器人示教操作办法适当简略,只需定位抓起点和摆放点,两点之间的轨迹全由电脑操控,两点直线运动,定位十分准确。出产上能敏捷进步公司的出产功率和产值,一起能减少人工转移构成的犯错;机器手码垛机可全天候作业,装备机器手可代替不少工人的作业量,由此每年能节约几十万的人力资源本钱,到达减员增效!机械手码垛机是现在占地最小、功率最高、习惯才能最强的码垛机。
码垛机械手习惯于化工、饮料、食品、啤酒、塑料、空调职业等出产企业;对各种纸箱、袋装、罐装、啤酒箱、瓶装等各种形状的包装成品都习惯。
机械手的开展是因为它的积极作用正日益为人们所知道,因此,遭到许多国家的注重,投入很多的人力物力来研讨和使用。特别是在高温、高压、粉尘、噪音以及带有放射性和污染的场合,使用的更为广泛。在我国近几年也有较快的开展,而且取得必定的作用,遭到机械工业的注重。
 
2、技能指标(部分数据来源于厂家供给)
(1)抓举分量 50KG
(2)码垛次数 1200次/小时
(3)运动轴数 4轴
(4)手臂旋转视点 300°
(5)手爪调整视点 320°
(6)重复定位精度(单向精度):H.V.B直线轴 ±0.0025 mm
(7)定位精度 ±0.001mm
 
3、体系计划
3.1体系分析
从机械体系而言,机械手码垛机的主要由运动单元、驱动体系、操控体系和手爪等辅佐器件构组成。如图示
 
 
码垛机械手从操控视点而言仅仅点位操控,要满意高速、高精要求,关键是操控体系的高速处理才能和加减速处理办法。采样时刻越短,操控功用越好,但对操控体系的核算才能要求越高,对体系的实时呼应才能越快。咱们开发的IFSB (Industrial Field Serial Bus)多轴实时同步运动渠道的插补时刻在无操作体系的条件下可达1ms,选用实时操作体系可达500us。具有很高的快速呼应才能。
IFSB (Industrial Field Serial Bus) 是一种合适于实时高速多轴同步运动操控的网络总线。在依据规范PC的运动操控器与规范伺服驱动器(仿照或脉冲操控信号可装备)、步进电机驱动器、变频器、数字I/O、仿照I/O、绝对编码器以及用户自己制作的契合IFSB接口的各种设备之间供给一个端口12Mbps的传输速率的同步实时衔接(体系有四个端口,可供给高达48Mbps传输速率的高速同步实时总线),可支撑最多达128轴的实时同步运动操控,接口机箱可便利级连,扩展便利;一切信息以数字方法在操控器与设备之间传输,支撑体系杂乱模型的会集操控;硬件实时同步使得通讯周期的最大颤动小于500ns,可满意高速高精度的操控要求。操作体系支撑WINDOWS2000/XP,XP Embedded以及Linux。
3.2体系组成示意图
 
 
3.3体系组成
(1) 接触显现屏
界面显现,开关机操控,输入输出操控,故障报警显现等一切人机交互作业。
(2) 工控机
电机操控,I/O操控,机械动作的仿照和操控,加工工艺和参数的保存等。
(3) PCI通讯主卡
工控机与总线接口机箱之间的高速通讯,通讯速率可高达12M.
(4) 总线接口卡机箱
总线接口卡机箱是衔接上位机和伺服电机等执行机构之间的接口,能够依据具体需求衔接2轴伺服电机卡、单轴伺服电机卡、I/O板等各种板卡。
具体到本设备只需衔接2片2轴伺服电机操控卡, 1片从通讯卡(包括一个伺服电机操控),1片I/O卡(32路输入, 24路输出)。
 
3.4操控体系软件功用
界面上显现设备运转的直观动态图,并支撑杰出的示教功用。
 
 
 
 
 
 
 
 
4、设备选型
4.1操控体系硬件 
(1)2轴伺服电机操控卡 2片
(2)主通讯卡 1片
(3)从通讯卡 1片
(4)工控机 1台
(5)15寸液晶接触屏 1台
(6)总线接口卡机箱 1个
(7)I/O操控板 1片
4.2电器体系(用户自购)
(1)低压电器部分:
没有特殊要求
(2)伺服电机部分
要求选在动态呼应时刻尽可能短的进口伺服驱动器和伺服电机,一起电机驱动器要有仿照量和脉冲操控两种操控办法
 
5、体系特征
5.1 体系功用强大
IFSB总线操控渠道依据PC操控,具有12Mbps的通讯速率,插补周期为1ms,最小可达500us,可满意高功用的核算,合适高速高精的操控要求。
 
5.2 体系安稳牢靠
上位机选用规范工控机。一切板卡均选用工业级芯片,工业波峰焊机焊接,产品经严厉测验,确保工业现场不间断牢靠运转。各类板卡自行设计,二手注塑机回收 具有自主常识产权,性价比高。已使用于机床、纺织木工设备的操控。
 
5.3体系便于常识产权维护
各类板卡自主开发,加上上位机程序合作,能够便利完结杂乱的运动操控联系,。脱节传统运动操控器的捆绑和依靠。一起企业能够依据其本身的特征,在此渠道上将自己的专有常识结合进操控体系,开宣布专有的运动操控器,构成有自己特征的产品,很难被同行仿造和仿照。对于维护常识产权十分有利,有用提高企业产品的中心竞争力。
 
5.4开发渠道先进
IFSB实时高速多轴同步运动操控渠道,具有10Mbps的传输速率,可支撑最多达128轴的实时同步运动操控,同步操控精度小于1μs,在WINDOWS操作体系渠道上无实时扩展时,可完结1ms的操控更新周期。有机地将运动操控与逻辑操控、进程操控融为一体,最大满意客户的各种杂乱需求。
 
5.5体系扩展功用好
体系具有轴控和I/O级联扩展才能,可扩展128个轴和多达2000的I/O点。为外围轴数及I/O点数的扩展预留充沛的空间,便于设备将来的升级换代。
IFSB选用总线型拓扑结构,体系具有对节点的自枚举、自辨认功用,节点的扩展衔接十分便利。
 
5.6体系合适杂乱联系操控
体系渠道选用工控机+通讯卡+插槽式机箱这种开放式结构,一切信息以数字方法在操控器与设备之间传输,支撑体系杂乱模型的会集操控,构成节点散布,操控会集的通用总线式软件化智能运动操控渠道,特别合适于操控轴数多、运动联系杂乱的各类操控要求。