一种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器制造技术

技术编号:8130759 阅读:170 留言:0更新日期:2012-12-27 02:27
本发明专利技术揭示了一种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,包括单片机、第一LM629芯片、第二LM629芯片、第三LM629芯片、第四LM629芯片、第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器、第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机及第四高速直流电机,所述的单片机分别与多个LM629芯片通讯连接,所述的LM629芯片发出控制信号至电机驱动器,所述的电机驱动器驱动高速直流电机,所述的单片机包括图像采集及处理模块。本发明专利技术在形成基于单片机+LM629的双核处理器,把单片机从繁重的工作量中解脱出来,抗干扰能力大大增强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动床领域,具体涉及ー种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器
技术介绍
在高技术迅猛发展的今天,传统的生产方式已日趋落后,新型的自动化生产将成为新世纪接受市场挑战的重要方式。自动化不仅是提高劳动生产率的手段,对企业未来的长远发展战略起着重要的作用。由于机器人是新型的自动化的主要工具,エ业机器人及其应用工程的开发,将机器人变为直接生产力,它在改变传统的生产模式,提高生产率及对市场的适应能力方面显示出极大的优越性。同时它将人从恶劣危险的工作环境中替 换出来,进行文明生产,这对促进经济发展和社会进步都具有重大意义。随着手机、电脑外壳、光碟机、印表机、,墨水夹、PC板、IXD、LED、DVD、数位相机、开关、连接器、继电器、散热器、半导体等电子业、玩具业、医疗器材等制造业对机器人装备的需求及绿色环保和改善劳动者的エ作环境要求越来越高,专门对流体进行控制,并将流体点滴、涂覆于产品表面或产品内部的自动化机器点胶机器人随即产生。点胶机器人主要用于产品エ艺中的胶水、油漆以及其他液体精确点、注、涂、点滴到每个产品精确位置,可以用来实现打点、画线、圆型或弧型。“自动点胶机器人”的研究开发将对我国PCB板绑定封膠、IC封膠、PDA封膠、IXD封膠、IC封装、IC粘接等行业产生巨大的经济效益和社会效益。ー个精度相对较高的点胶机器人需要在一个三维的XYZ平面上进行一条直线上、圆弧或点对点的位置上按照一定的胶量信息进行涂胶,如果采用一个三轴的点胶机器人可以简单地模拟上述动作,但是一般的点胶机器人其Z轴的运动都是垂直运动,当需要有一个侧面焊接时,这个问题就无法完成,这个时候就需要由另外ー轴U能够调节点胶阀的垂直角度使其能够倾斜一定角度,这样就形成了一台简易的四轴点胶机器人。一台完整的四轴点胶机器人大致分为以下几个部分 O电机执行电机是点胶机器人的动カ源,它根据微处理器的指令来执行点胶机器人在四维空间里执行加工部件的相关动作。2)算法算法是点胶机器人的灵魂。点胶机器人必须采用一定的智能算法才能准确快速的从ー点到达另外一点,形成点对点,或曲线轨迹的运动。3)微处理器微处理器是点胶机器人的核心部分,是点胶机器人的大脑。点胶机器人所有的信息,包括胶点大小,位置信息,和电机状态信息等都需要经过微处理器处理并做出相应的判断。自动点胶机器人结合了多学科知识,对于提升在校学生的动手能力、团队协作能力和创新能力,促进学生课堂知识的消化和扩展学生的知识面都非常有帮助。自动点胶机器人技术的开展可以培养大批相关领域的人才,进而促进相关领域的技术发展和产业化进程。但是由于国内研发此机器人的単位较少,相对研发水平比较落后,研发的自动点胶机器人结构如图1,长时间运行发现存在着很多安全问题,即(I)在点胶初期,都是人工运动点胶阀到起始位置,然后仅仅依靠人眼进行初始位置的校正,使得精确度大大降低。(2)作为自动点胶机器人的电源采用的是一般交流电源整流后的直流电源,当突然停电时会使整个点胶运动失败。(3)作为自动点胶机器人的执行机构采用的是步进电机,经常会遇到丢失脉冲的问题出现,导致对位置的记忆出现错误。(4)由于采用步进电机,使得机体发热比较严重,有的时候需要进行散热。(5)由于米用步进电机,其电机本体一般都是多相结构,控制电路需要米用多个功率管,使得控制电路相对比较复杂,并且増加了控制器价格。(6)由于采用步进电机,使得系统一般不适合在高速运行。 (7)由于采用步进电机,使得系统的カ矩相对较小。(8)由于控制不当的原因,导致有的时候步进电机产生共振。(9)由于采用步进电机,使得系统运转的机械噪声大大增加,不利于环境保护。(10)由于受周围环境不稳定因素干扰,单片机控制器经常会出现异常,引起自动点胶机器人失控,抗干扰能力较差。( 11)对于自动点胶机器人的点胶过程来说,一般要求其三个电机的PWM控制信号要同步,由于受单片机计算能力的限制,単一单片机伺服系统很难满足这一条件,使得自动点胶机器人点胶量不一致,特别是对于快速行走吋。(12)由于受单片机容量和算法影响,自动点胶机器人对胶点的信息没有存储,当遇到掉电情况时所有的信息将消失,这使得整个点胶过程要重新开始。(13)点胶系统一旦开始,就要完成整个点胶运动,中间没有任何暂停或缓冲的点。(14)由于自动点胶机器人要频繁的刹车和启动,加重了单片机的工作量,単一的单片机无法满足自动点胶机器人快速启动和停止的要求。(15)在所有的点胶过程中,没有对点胶过的结果进行自动观测和补偿,有的时候使得整个曲线上胶量不一致,然后采用人エニ次补胶。( 16)相对采用的都是ー些体积比较大的插件元器件,使得自动点胶机器人控制系统占用较大的空间,重量相对都比较重。因此,需要对现有的基于单片机控制的四轴自动点胶机器人控制器进行重新设计,寻求ー种经济适用的中低速四轴点胶机器人伺服系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种点胶机器人伺服控制器,其基于单片机+LM629四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器。本专利技术的技术方案是,一种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,包括单片机、第一 LM629芯片、第二 LM629芯片、第三LM629芯片、第四LM629芯片、第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器、第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机及第四高速直流电机,所述的单片机分别与第一 LM629芯片、第二LM629芯片、第三LM629芯片及第四LM629芯片通讯连接,所述的第一 LM629芯片发出控制信号至第一电机驱动器,所述的第二 LM629芯片发出控制信号至第二电机驱动器,所述的第三LM629芯片发出控制信号至第三电机驱动器,所述的第四LM629芯片发出控制信号至第四电机驱动器,所述的第一电机驱动器驱动第一高速直流电机,所述的第二电机驱动器驱动第二高速直流电机,所述的第三电机驱动器驱动第三高速直流电机,所述的第四电机驱动器驱动第四高速直流电机,所述的单片机包括图像采集及处理模块。在本专利技术一个较佳实施例中,所述的第一 LM629芯片和第一高速直流电机之间还连接有第一编码器;所述的第二 LM629芯片和第二高速直流电机之间还连接有第二编码器;所述的第三LM629芯片和第三高速直流电机之间还连接有第三编码器;所述的第四LM629芯片和第四高速直流电机之间还连接有第四编码器。在本专利技术一个较佳实施例中,所述的单片机分别与第一 LM629芯片、第二 LM629芯片、第三LM629芯片及第四LM629芯片通过数据总线通讯连接,所述的第一 LM629芯片、第ニ LM629芯片、第三LM629芯片以及第四LM629芯片内部均包括接ロ,所述的接ロ用于连接数据总线。在本专利技术一个较佳实施例中,所述的第一 LM629芯片、第二 LM629芯片、第三LM629 芯片以及第四LM629芯片内部均还包括运动梯形图发生器,所述的运动梯形图发生器用于生成高速直流电机的速度运动梯形图,其包含的面积就是点胶机器人第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机以及第四高速直流电机分别要运行的距离。在本专利技术一个较佳实施例中,所述的第一 LM629芯片、第二 LM629芯片、第三LM629芯片以及第四LM629芯片内部还包本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,包括单片机、第一LM629芯片、第二LM629芯片、第三LM629芯片、第四LM629芯片、第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器、第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机及第四高速直流电机,其特征在于:所述的单片机分别与第一LM629芯片、第二LM629芯片、第三LM629芯片及第四LM629芯片通讯连接,所述的第一LM629芯片发出控制信号至第一电机驱动器,所述的第二LM629芯片发出控制信号至第二电机驱动器,所述的第三LM629芯片发出控制信号至第三电机驱动器,所述的第四LM629芯片发出控制信号至第四电机驱动器,所述的第一电机驱动器驱动第一高速直流电机,所述的第二电机驱动器驱动第二高速直流电机,所述的第三电机驱动器驱动第三高速直流电机,所述的第四电机驱动器驱动第四高速直流电机,所述的单片机包括图像采集及处理模块。

【技术特征摘要】
1.一种四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,包括单片机、第一 LM629芯片、第二LM629芯片、第三LM629芯片、第四LM629芯片、第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器、第四电机驱动器、第一高速直流电机、第二高速直流电机、第三高速直流电机及第四高速直流电机,其特征在于所述的单片机分别与第一 LM629芯片、第二 LM629芯片、第三LM629芯片及第四LM629芯片通讯连接,所述的第一 LM629芯片发出控制信号至第一电机驱动器,所述的第二 LM629芯片发出控制信号至第二电机驱动器,所述的第三LM629芯片发出控制信号至第三电机驱动器,所述的第四LM629芯片发出控制信号至第四电机驱动器,所述的第一电机驱动器驱动第一高速直流电机,所述的第二电机驱动器驱动第二高速直流电机,所述的第三电机驱动器驱动第三高速直流电机,所述的第四电机驱动器驱动第四高速直流电机,所述的单片机包括图像采集及处理模块。2.根据权利要求I所述的四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,其特征在于所述的第一 LM629芯片和第一高速直流电机之间还连接有第一编码器;所述的第二 LM629芯片和第二高速直流电机之间还连接有第二编码器;所述的第三LM629芯片和第三高速直流电机之间还连接有第三编码器;所述的第四LM629芯片和第四高速直流电机之间还连接有第四编码器。3.根据权利要求I所述的四轴中低速全自动点胶机器人伺服控制器,其特征在于所述的单片机分别与第一 LM629芯片、...

【专利技术属性】
技术研发人员:王应海张好明袁丽娟
申请(专利权)人:苏州工业园区职业技术学院
类型:发明
国别省市:

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