1. 引言
塑機(jī)機(jī)械手屬于專用機(jī)械手，是一種主要依附在塑料機(jī)械設(shè)備或者流水線上的，按照固定程序?qū)Τ尚凸ぜM(jìn)行抓取、傳輸?shù)炔僮鞯淖詣?dòng)化設(shè)備。隨著機(jī)械手的使用，終端的塑機(jī)應(yīng)用客戶可以提高生產(chǎn)效率，降低人力成本，縮短生產(chǎn)周期，特別是可以穩(wěn)定和提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量。
隨著伺服運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，注塑機(jī)械手由原來的氣動(dòng)方式逐漸向電氣混合控制方向發(fā)展。用伺服來替代原有的成品臂上下、引撥、橫行等軸動(dòng)作。電氣混合控制方便用戶修改各軸位置、速度、對(duì)應(yīng)于注塑機(jī)生產(chǎn)不同工件，有效的提高了系統(tǒng)整體的工作效率。以下就英威騰伺服在注塑機(jī)械手上的成功應(yīng)用說明。
2. 系統(tǒng)介紹
3. 負(fù)載運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)
由于整個(gè)系統(tǒng)需要快速的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，負(fù)載要求對(duì)于各個(gè)運(yùn)動(dòng)軸有所不同，一般機(jī)械手的Z軸電機(jī)所承受的負(fù)載慣量最大，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)同步帶是無法滿足要求的。所以一般會(huì)配合伺服專用減速機(jī)使用，降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩需求同時(shí)降低負(fù)載所對(duì)應(yīng)電機(jī)的慣量比，使伺服工作在一個(gè)較好的可控狀態(tài)。
4. 控制要求
● 機(jī)械手要有足夠的定位精度，需檢查同步帶的松緊度，導(dǎo)軌的平行度，動(dòng)力連接部位。X軸垂直軸由于電機(jī)帶抱閘裝置，應(yīng)正確設(shè)置斷電后抱閘延遲時(shí)間設(shè)置，防止在斷電后垂直軸由于負(fù)載重力因素掉落。信號(hào)方面由于模擬量指令容易被外部電子設(shè)備干擾所以必須使用屏蔽線按照要求接線，使干擾降到最??；
● 正確設(shè)置速度比例和編碼器反饋電子齒輪，先低速試運(yùn)行，防止運(yùn)行飛車，造成左右機(jī)械限位裝置的損壞；
● 應(yīng)注意控制機(jī)械手的運(yùn)行速度，即要使機(jī)械手能夠滿足注塑成型最短周期的要求，有要考慮是否會(huì)產(chǎn)生慣性沖擊和振動(dòng)，在啟動(dòng)和停止時(shí)應(yīng)考慮到加減速的設(shè)置，否則可能應(yīng)震動(dòng)造成吸附的工件掉落等因素。
5. 機(jī)械手硬件配置
上位機(jī)：專用機(jī)械手控制卡，模擬量輸出+伺服反饋閉環(huán)控制方式。
伺服系統(tǒng)：Z軸-CHS100-0R6-2
Y軸-CHS100-0R4-2
X軸-CHS100-0R4-2（帶剎車）
伺服專用減速機(jī)：新寶1/5行星式減速機(jī)3軸
傳動(dòng)方式：Z軸-同步帶、Y軸-齒條、X軸-齒條
6. 伺服系統(tǒng)電纜連接(X、Y、Z)
CN1 IO接線----》控制器：
電機(jī)端主回路線：顏色 藍(lán)色 黑色 紅色 黃綠色
驅(qū)動(dòng)器主回路： 標(biāo)識(shí) U V W PE
主回路電源接線圖：
7. 調(diào)試要點(diǎn)
在確保各電纜連接正確后，伺服上電設(shè)置正確的控制模式及速度輸入比例值/反饋電子齒輪比等。先在默認(rèn)增益下低速運(yùn)行觀察伺服狀態(tài)，根據(jù)伺服狀態(tài)調(diào)整速度環(huán)增益及積分時(shí)間，電機(jī)在起停時(shí)運(yùn)行不平穩(wěn)需加大速度環(huán)路增益。在設(shè)定稍微大點(diǎn)速度環(huán)路增益后電機(jī)有較大的共振現(xiàn)象，顯然伺服表現(xiàn)出來的運(yùn)行狀態(tài)不是很好，通過上位機(jī)檢測(cè)軟件連線伺服驅(qū)動(dòng)器測(cè)量到一個(gè)共振點(diǎn)，利用驅(qū)動(dòng)器里的陷進(jìn)濾波器（PB.20）成功把該共振點(diǎn)抑制掉后。速度環(huán)路增益可以得到增加。運(yùn)行時(shí)速度狀態(tài)明顯改善，速度積分時(shí)間設(shè)置調(diào)整后馬達(dá)的運(yùn)行狀態(tài)起停平穩(wěn)，運(yùn)行速度平滑無波動(dòng)，無明顯的拖尾現(xiàn)象。最大轉(zhuǎn)矩45%，運(yùn)行平均轉(zhuǎn)矩25%，電機(jī)在連續(xù)運(yùn)行4小時(shí)后電機(jī)溫升為22度，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度32度。以英威騰伺服表現(xiàn)出的性能來看已經(jīng)完全滿足客戶的要求。
8．DB100驅(qū)動(dòng)器特點(diǎn)介紹
8.1 主要性能特點(diǎn)
● 調(diào)速范圍寬
調(diào)速比可達(dá)1：50000
● 低速穩(wěn)定
0.1r/min時(shí)，速度和轉(zhuǎn)矩都很穩(wěn)定，過載能力可達(dá)3倍；
● 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)
速度環(huán)帶寬可高達(dá)500Hz,負(fù)載突變時(shí)調(diào)節(jié)過程很短，速度波動(dòng)很小；
● 位置控制精度高
動(dòng)態(tài)跟蹤誤差小；
● 位置控制響應(yīng)快
可在高速下快速定位，無拖尾，停止時(shí)無抖動(dòng)；
● 機(jī)械共振抑制功能
兩級(jí)陷波濾波器，可抑制2個(gè)機(jī)械共振點(diǎn)；
8.2 保護(hù)功能介紹
● 過流保護(hù)（OC1、 OC3 ）
● 過載保護(hù)(OL)
● 過壓保護(hù)(OU)
● 欠壓保護(hù) (uU)
● 對(duì)地短路保護(hù)(OC2)
● 模塊過熱保護(hù)(OH)
● 超速保護(hù)(OS)
● 跟蹤誤差過大保護(hù)(OE）
● 編碼器斷線保護(hù)(EC1、EC2)
● 電機(jī)線斷線或相序接反保護(hù)(LnE)
● 通訊故障保護(hù)(CT)
● 模塊短路保護(hù)(iPO
● 通過豐富的保護(hù)功能，準(zhǔn)確的反饋，我們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。
9.結(jié)束語
DB100系列伺服驅(qū)動(dòng)器采用雙核結(jié)構(gòu)的核心控制芯片（DSP+FPGA)，采用先進(jìn)的全數(shù)字電機(jī)控制算法，實(shí)現(xiàn)了位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)全閉環(huán)伺服控制，具備良好的魯棒性和自適應(yīng)能力，適用于各種需要快速響應(yīng)和精準(zhǔn)控制的轉(zhuǎn)速控制與定位控制的應(yīng)用系統(tǒng)。隨著CHS系列伺服產(chǎn)品在注塑機(jī)械手上的成功，我們會(huì)在越來越多的場(chǎng)合得到廣泛的應(yīng)用。
以下是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試圖片：
