本實(shí)用新型涉及注塑機(jī)機(jī)械手自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)機(jī)械手是在工業(yè)中應(yīng)用的一種能夠進(jìn)行自動(dòng)控制，可重復(fù)編程的，多功能的，多自由度的，多用途的操作機(jī)，能夠搬運(yùn)材料、工件或者操持工具用以完成各種作業(yè)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上，部分或者全部替代人力勞動(dòng)，從事一些單調(diào)、繁重的體力勞動(dòng)，特別是在高溫、粉塵、高壓、高輻射污染等場合，運(yùn)用更為廣泛。

注塑機(jī)機(jī)械手是為注塑生產(chǎn)自動(dòng)化專門配備的機(jī)械，它不論是在安全生產(chǎn)、改善勞動(dòng)條件方面，還是在提高經(jīng)濟(jì)效益方面都有著積極的意義。目前，注塑機(jī)機(jī)械手日趨成熟，且種類繁多，主要有以下幾種：

(1)懸臂式：所有執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用機(jī)械氣動(dòng)控制，這種結(jié)構(gòu)價(jià)格便宜，但控制相對簡單；

(2)純氣動(dòng)控制：機(jī)械手的X軸、Y軸、Z軸均采用氣缸控制，為了增加產(chǎn)品的可靠性，X軸一般采用無桿氣缸。該控制結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)相對低廉，因此運(yùn)用比較廣泛。但由于氣動(dòng)控制容易受到負(fù)載、氣壓等因素的不良影響，一般應(yīng)用在精度要求不是很高的小型注塑機(jī)上。

(3)單軸伺服控制：由于純氣動(dòng)控制在精度和可靠性方面相對較差，為提高精度和可靠性，在機(jī)械手最關(guān)鍵的運(yùn)動(dòng)方向上采用伺服控制，以達(dá)到更高的精度。

(4)雙軸伺服控制：為了進(jìn)一步提高機(jī)械手的精度，提高產(chǎn)品的可靠性，雙軸伺服控制不單滿足機(jī)械手的經(jīng)濟(jì)型，同時(shí)使機(jī)械手達(dá)到定位精確、運(yùn)行穩(wěn)定的要求。

(5)多軸伺服控制：根據(jù)模具和產(chǎn)品的需要，針對一些大型注塑機(jī)，一些生產(chǎn)廠家開始使用三軸以上的全伺服高端機(jī)械手，這類機(jī)械手功能強(qiáng)大，性能出色，但同時(shí)價(jià)格昂貴。

伺服電機(jī)作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的主要驅(qū)動(dòng)裝置被廣泛應(yīng)用，伺服驅(qū)動(dòng)器可以控制伺服電機(jī)來達(dá)到精確定位的目的，現(xiàn)有技術(shù)中注塑機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)大多通過發(fā)送脈沖方式來控制伺服電機(jī)，在注塑機(jī)機(jī)械手和伺服驅(qū)動(dòng)器之間通過脈沖線連接，這種方式存在焊線麻煩，易受到外界干擾，控制系統(tǒng)體積大等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請通過提供一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)，將邏輯控制和伺服驅(qū)動(dòng)融為一體，以解決現(xiàn)有技術(shù)中注塑機(jī)機(jī)械手和伺服驅(qū)動(dòng)器之間通過脈沖線連接而帶來的焊線麻煩、易受干擾、控制系統(tǒng)體積大的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)一體控制器、伺服電機(jī)及人機(jī)交互界面，其中，所述驅(qū)動(dòng)一體控制器包括控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，所述控制模塊通過PWM來控制所述驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而對所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)停和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)，所述控制模塊對機(jī)械手進(jìn)行邏輯控制，所述電源模塊與所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)相連，為所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)提供電源。

驅(qū)控一體控制器主要完成對伺服電機(jī)的控制和對機(jī)械手的邏輯控制，這樣就將對伺服電機(jī)的控制和對機(jī)械手的邏輯控制融為一體。

進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互界面通過串口與所述驅(qū)動(dòng)一體控制器連接，用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)視驅(qū)控一體系統(tǒng)的狀態(tài)。

人機(jī)交互界面用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括注塑機(jī)機(jī)械手需要的參數(shù)和伺服電機(jī)運(yùn)行需要的參數(shù)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)，包括伺服電機(jī)的反饋位置，系統(tǒng)報(bào)警情況，當(dāng)前操作模式。

進(jìn)一步地，所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有編碼器，所述編碼器隨著所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生反饋脈沖信號發(fā)送至所述控制模塊。

所述控制模塊接受固定在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的編碼器隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的反饋脈沖信號，以實(shí)現(xiàn)對伺服電機(jī)的控制。

進(jìn)一步地，還包括報(bào)警模塊。當(dāng)需要檢測的信號沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)被檢測到，或者機(jī)械手沒有完成指定的動(dòng)作時(shí)，報(bào)警模塊啟動(dòng)報(bào)警功能。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)為單軸伺服控制。

作為另一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)為雙軸伺服控制。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制模塊采用TMS320F28335型數(shù)字信號處理器和可編程邏輯器件LCMXO2-1200HC。

TMS320F28335型數(shù)字信號處理器是TI公司的一款TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器，與以往的定點(diǎn)DSP相比，該器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外設(shè)集成度高，數(shù)據(jù)以及程序存儲量大，A/D轉(zhuǎn)換更精確快速等。整個(gè)注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)將伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械手控制整合到了一片TMS320F28335型數(shù)字信號處理器上，減少了外部電氣接口，使得伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和機(jī)械手控制器的數(shù)據(jù)交換均在數(shù)字信號處理器的內(nèi)存中進(jìn)行，提高了伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，具有的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)是：將邏輯控制和伺服驅(qū)動(dòng)融為一體，采用一個(gè)數(shù)字信號處理器進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)操作，免去了伺服驅(qū)動(dòng)器模塊，省去焊線環(huán)節(jié)，縮小了整個(gè)系統(tǒng)的體積，增強(qiáng)了抗干擾能力，降低了系統(tǒng)成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為PWM驅(qū)動(dòng)電路圖；

圖3為TMS320F28335型數(shù)字信號處理器電路圖；

圖4為可編程邏輯器件LCMXO2-1200HC電路圖。

具體實(shí)施方式

本申請實(shí)施例通過提供一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)，將邏輯控制和伺服驅(qū)動(dòng)融為一體，以解決現(xiàn)有技術(shù)中注塑機(jī)機(jī)械手和伺服驅(qū)動(dòng)器之間通過脈沖線連接而帶來的焊線麻煩、易受干擾、控制系統(tǒng)體積大的技術(shù)問題。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式，對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

實(shí)施例

一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)，如圖1所示，包括驅(qū)動(dòng)一體控制器、伺服電機(jī)及人機(jī)交互界面，其中，所述驅(qū)動(dòng)一體控制器包括控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，所述控制模塊通過PWM來控制所述驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而對所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)停和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)，所述控制模塊對機(jī)械手進(jìn)行邏輯控制，所述電源模塊與所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)相連，為所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)提供三相電源。

驅(qū)控一體控制器主要完成對伺服電機(jī)的控制和對機(jī)械手的邏輯控制，這樣就將對伺服電機(jī)的控制和對機(jī)械手的邏輯控制融為一體。

圖2所示為PWM驅(qū)動(dòng)電路圖。

進(jìn)一步地，所述人機(jī)交互界面通過串口與所述驅(qū)動(dòng)一體控制器連接，用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)視驅(qū)控一體系統(tǒng)的狀態(tài)。

人機(jī)交互界面用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，包括注塑機(jī)機(jī)械手需要的參數(shù)和伺服電機(jī)運(yùn)行需要的參數(shù)，同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)，包括伺服電機(jī)的反饋位置，系統(tǒng)報(bào)警情況，當(dāng)前操作模式。

進(jìn)一步地，所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定有編碼器，所述編碼器隨著所述伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生反饋脈沖信號發(fā)送至所述控制模塊。

所述控制模塊接受固定在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的編碼器隨電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的反饋脈沖信號，以實(shí)現(xiàn)對伺服電機(jī)的控制。

進(jìn)一步地，還包括報(bào)警模塊。當(dāng)需要檢測的信號沒有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)被檢測到，或者機(jī)械手沒有完成指定的動(dòng)作時(shí)，報(bào)警模塊啟動(dòng)報(bào)警功能。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)為單軸伺服控制。

作為另一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述伺服電機(jī)為雙軸伺服控制。

在本實(shí)施例中，所述控制模塊采用TMS320F28335型數(shù)字信號處理器和可編程邏輯器件LCMXO2-1200HC。

TMS320F28335型數(shù)字信號處理器是TI公司的一款TMS320C28X系列浮點(diǎn)DSP控制器，與以往的定點(diǎn)DSP相比，該器件的精度高，成本低，功耗小，性能高，外設(shè)集成度高，數(shù)據(jù)以及程序存儲量大，A/D轉(zhuǎn)換更精確快速等。整個(gè)注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)將伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)械手控制整合到了一片TMS320F28335型數(shù)字信號處理器上，減少了外部電氣接口，使得伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和機(jī)械手控制器的數(shù)據(jù)交換均在數(shù)字信號處理器的內(nèi)存中進(jìn)行，提高了伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力。

圖3為TMS320F28335型數(shù)字信號處理器電路圖；

圖4為可編程邏輯器件LCMXO2-1200HC電路圖。

本申請的上述實(shí)施例中，通過提供一種注塑機(jī)機(jī)械手驅(qū)控一體系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)一體控制器、伺服電機(jī)及人機(jī)交互界面，其中，所述驅(qū)動(dòng)一體控制器包括控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊，所述控制模塊通過PWM來控制所述驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而對所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)停和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)，所述控制模塊對機(jī)械手進(jìn)行邏輯控制，所述電源模塊與所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)相連，為所述控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及伺服電機(jī)提供電源，該實(shí)用新型將邏輯控制和伺服驅(qū)動(dòng)融為一體，采用一個(gè)數(shù)字信號處理器進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)操作，免去了伺服驅(qū)動(dòng)器模塊，省去焊線環(huán)節(jié)，縮小了整個(gè)系統(tǒng)的體積，增強(qiáng)了抗干擾能力，降低了系統(tǒng)成本。

應(yīng)當(dāng)指出的是，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改性、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。