安川运动控制器MP2300在注塑机专用机械手臂上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-14  来源:收集、联合  作者:陈国荣  浏览次数:1279
核心提示:安川运动控制器MP2300系列具有强大的轴控能力,在不增加轴控模块的情况下,仅靠MP2300基本模块就可以通过总线(MECHATROLINK-II)控制16个伺服轴,除伺服轴外它还可以通过同一根总线来控制变频器、分布式IO、传感器等,总线的通信速度可以达到10Mbps,最短通信周期可以达到0.5ms,这样就保证了主站与子站之间的数据实时交流,从而达到更优良的控制效果。此外,MP2300具有强大的PLC功能,众多的输入输出模块可供选择,其自带的PLC功能可以方便地对系统进行有效地控制。

在商品琳琅满目的现代社会里,塑料制品更是成为人们生活中的常见产品,于是制造塑料产品的机器――注塑机也越来越多地出现在各类工厂里,与之相配套的注塑机专用机械手臂也得到了更广泛地应用,此类专用机械手臂主要用来抓取注塑机中已成形的塑料产品,再按照指定路径放置塑料产品。机械外形如图所示


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     注塑机专用机械手臂根据抓取的材料种类、材料的形状以及工艺的需求,分类十分繁杂。我们仅从机械的自由度上看,可以简单地把它们分为3轴的机械手臂和5轴的机械手臂,这里介绍的是应用了安川运动控制系统的5轴机械手。如图所示


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     其主要由主臂、副臂、引拔、横行4个机构组成。主臂下端与托盘相连,用于抓取塑料制品的主干部分,副臂下端与夹具相连,用于夹取塑料制品的料头部分(料头:注塑产品成形时所留的多余部分)。引拔的功能是将主臂、副臂伸入注塑机工作面,再由横行部分将已成形的产品运送到指定的位置。5轴机械手臂主要应用在产品体积较大、产品形状较复杂的一些场合。在以前的机械手臂中,其驱动动力多采用气缸或变频电机来实现,控制部分多采用单片机来实现。由于这些控制和驱动有动作速度低、精度不高等缺点,替换成运动控制器和伺服电机之后则可以大大提高工作效率。


安川运动控制器MP2300系列具有强大的轴控能力,在不增加轴控模块的情况下,仅靠MP2300基本模块就可以通过总线(MECHATROlink-II)控制16个伺服轴,除伺服轴外它还可以通过同一根总线来控制变频器、分布式IO、传感器等,总线的通信速度可以达到10Mbps,最短通信周期可以达到0.5ms,这样就保证了主站与子站之间的数据实时交流,从而达到更优良的控制效果。此外,MP2300具有强大的PLC功能,众多的输入输出模块可供选择,其自带的PLC功能可以方便地对系统进行有效地控制。


另外,安川伺服电机JUNMA系列具有多功率段、多种控制方式的特点,其内置有MECHATROlink-II总线通信模块,可以在不增加模块的基础上与运动控制器MP2300进行方便的连接,省去了大量的配线和调试工作,另外其拥有小功率中惯量的特点,即使是在大负载的情况下也能平稳地运行。


电气配置如下

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五轴全伺服注塑机专用机械手臂中应用了安川运动控制系统,相比于变频马达与单片机组成的控制系统其具有以下优点:


1、由于JUNMA交流伺服电机属于同步永磁伺服电机,相比异步电机,伺服电机的体积更小、力量更强劲,定位更加的精确,从而使整体机械手的工作效率得到大大提高。


2、由于整个电气系统采用了MECHATROlink-II通信总线进行连接,实现了控制网络化,从而大大简化了配线,提高了系统的稳定性,降低了故障的发生概率,减轻了技术人员的工作负担。


3、安川运动控制器MP2300不仅拥有伺服轴控制功能和PLC功能,其还拥有灵活的编程方式,顺序控制的梯形图语言和运动控制的文本语言,可以方便地实现多种复杂的动作,大大缩短了编制程序和修改程序的时间。


4、运动控制器MP2300配备了多种通讯接口,接口中又提供了多种通信协议(MEMOBUS、MODBUS等),可以无需编程与多种品牌的触摸屏连接。

 

   最后,应用了安川MP2300控制系统的5轴机械手臂相比于之前采用了单片机变频器控制系统,其重复定位精度由原来的0.15mm改进为0.10mm,空载执行的一个周期时间由原来的6秒缩短为4.8秒,机器的整体性能得到了很大的提高


 
关键词: 安川控制器MP
 
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