工業(yè)機(jī)器人技術(shù)第5章

第五章?基本概念：控制系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)與機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)（CNC）相同，（通過插補(bǔ)生成進(jìn)給脈沖，數(shù)控系統(tǒng)課程介紹）；大多數(shù)機(jī)器人控制系統(tǒng)都是由數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)化而來；伺服驅(qū)動(dòng)一般采用通用伺服（伺服變頻課程介紹）；機(jī)器人的編程方法與數(shù)控機(jī)床不同。一、控制系統(tǒng)組成1.系統(tǒng)組成

?由控制器、操作單元（示教器）、伺服驅(qū)動(dòng)、輔助電路4部分組成；通常采用箱式（小規(guī)格）、柜式（中、大規(guī)格）集成結(jié)構(gòu)。箱式柜式控制器進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算、生成進(jìn)給脈沖、控制機(jī)器人軌跡；有集成PLC、能進(jìn)行開關(guān)量邏輯控制，但開放性不及CNC；通常不能由用戶編程。操作單元用于數(shù)據(jù)輸入/輸出、機(jī)器人操作、示教編程；采用可移動(dòng)手持式結(jié)構(gòu)，功能簡(jiǎn)單。伺服驅(qū)動(dòng)功率較小、基本上都采用多軸集成的結(jié)構(gòu)形式；伺服電機(jī)的速度、位置檢測(cè)使用絕對(duì)編碼器。輔助電路由系統(tǒng)生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)、提供；器件多以模式、單元的形式安裝。2.機(jī)器人控制與CNC比較操作單元與控制器集成一體；操作、顯示功能強(qiáng)大。功率大、模塊化結(jié)構(gòu)，使用靈活方便PLC完全向用戶開放，功能強(qiáng)大輔助電路（復(fù)雜）、控制柜均需要用戶自行設(shè)計(jì)。二、控制系統(tǒng)連接1.

電源連接電源要求輸入電壓：按DINVDE0100標(biāo)準(zhǔn)Ue

(

+10%、-15%)

AC200等級(jí)：

200(日韓)/220(中)/230(歐)/240(澳)；

★允許范圍：

200(-15%)~230(+10%)=

170~253V；

澳洲通用：200(-15%)~240(+10%)

=

170~264V；

AC400等級(jí)：

380(中)/400(歐)/415(澳)/440(日韓臺(tái)工業(yè)用、南美)/480(美洲部分)；

★允許范圍：

380(-15%)~480(+10%)≈

325~528V；

輸入頻率：50/60±2%Hz。?

注意：海拔超過1000h/m時(shí)，額定電壓/電流都必須降低（P116圖5.1-3

）,如4000h/m：

80%Ie,75%Ue。2.

電源連接示例?

P117、圖5.2-1要點(diǎn)

AC電源：由ON/OFF單元控制，用于伺服驅(qū)動(dòng)器主電源（3相AC）、風(fēng)機(jī)（單相AC

）

、系統(tǒng)電源單元輸入（單相AC

）。DC電源：由電源單元（穩(wěn)壓源）產(chǎn)生（DC24V），用于IR控制器、驅(qū)動(dòng)器控制板、安全單元、I/O單元、伺服電機(jī)制動(dòng)單元。3.

信號(hào)連接示例?

P119、圖5.2-2要點(diǎn)安全信號(hào)：用于機(jī)器人急停，由安全單元控制；

DI/DO信號(hào)：用于開關(guān)量輸入/輸出控制（PLC輸入/輸出信號(hào)）。

?連接要求DI信號(hào)：匯點(diǎn)輸入連接、通斷能力≥DC30V/50mA；DO信號(hào)：達(dá)林頓光耦輸出≤DC30V/50mA；繼電器觸點(diǎn)輸出≤DC24V/500mA。

網(wǎng)絡(luò)總線：用于系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸，各系統(tǒng)不同。三、控制部件功能ON/OFF單元主電源通斷控制。

安全單元機(jī)器人急停控制。電源單元產(chǎn)生DC24V、DC5V直流控制電壓I/O單元連接按鈕、開關(guān)、接觸器、電磁閥等開關(guān)量輸入/輸出。

IR控制器產(chǎn)生進(jìn)給脈沖，控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡；

由基架、CPU模塊、通信處理模塊（I/F）組成。伺服驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)轉(zhuǎn)矩、速度、位置控制，包括電源模塊、控制板、逆變模塊3部分，電源模塊可分離。

電源模塊：產(chǎn)生直流母線電壓（逆變用）、驅(qū)動(dòng)器直流控制電壓；

控制板：微處理器、電子控制電路；

逆變模塊：各軸獨(dú)立、功率器件為IPM