機器人切割系統及其控制系統的解析

2755805 2017-11-08 | rar | 0.2 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

　　本文介紹了基于運動控制卡的機器人智能切割系統的軟硬件設計。該機器人具有四個自由度，采用三軸聯動的工作方式，第三軸可與選定的兩軸的運動軌跡保持正切。實驗表明該機器人切割系統工作穩定，滿足玻璃切割等行業的加工要求。

　　工業機器人是一種仿人操作、自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備，特別適合于多品種、變批量的柔性生產設備。根據機器人的動作形態，一般可分為下面五類：圓柱坐標型機器人、球坐標型機器人、直角坐標型機器人、關節型機器人、并聯機器人。切割機器人屬于直角坐標型的工業機器人，每種類型的切割機器人都對應著特定的加工材料和加工工藝，如國內開發的高壓水切割機器人，型鋼機器人切割系統等。對于玻璃等脆性材料，由于需要采用帶有金剛石的刀具，這就要求刀頭的角度必須始終與切割圖形的軌跡保持正切，以具有最好的刀印和開片效果，正是基于這樣的應用，我們開發了這樣的機器人智能切割系統。該機器人模型示意圖如圖 1 所示：

　　機器人切割系統及其控制系統的解析

　運動控制系統及結構框圖：

　　機器人運動控制采用美國GALIL公司的PCI總線的DMC-1842 運動控制卡［1］，該控制卡采用 32 位微處理器，可控制 4 軸，具有多軸直線插補、圓弧插補等功能，為了得到最佳控制效果，GALIL控制卡提供了含有速度、加速度前饋，Notch及低通濾波的PID濾波器補償功能，所有濾波器參數均可調整，以求伺服系統獲得最佳性能。機器人交流伺服驅動系統的工作模式設定為速度模式，以獲得最佳的速度響應性能，在所有伺服參數中，速度指令電壓幅值VCMS和速度環比例增益Kvp會串聯到系統主回路中，對系統性能的影響最大，需要和控制卡的參數聯合整定。機器人運動控制系統結構框圖如圖 2 所示。

機器人切割系統及其控制系統的解析