一种基于弯丝机器人的控制电路制造技术

一种基于弯丝机器人的控制电路，涉及一种设备控制电路。提供一种可实现弯丝机器人的送料轴、折弯轴、剪切轴、换模轴和大转臂轴的运动控制，完成二维和三维数控弯丝的功能，响应速度快、精度高、可靠性和稳定性好的基于弯丝机器人的控制电路。设有控制模块、伺服驱动模块、辅助模块和电源供应模块；电源供应模块的电源输出端分别与控制模块、伺服驱动模块和辅助模块的电源输入端电连接；控制模块的控制信号输出端分别与控制伺服驱动模块和辅助模块的信号输入端电连接；伺服驱动模块的信号输出端与辅助模块的信号输入端电连接；辅助模块的信号输出端与控制模块的控制信号输入端电连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种设备控制电路，尤其是涉及一种用于具有开放性的线材成形的基于弯丝机器人的控制电路。
技术介绍
随着金属线材制品在建筑、家饰及汽车领域中的广泛应用，目前，我国已成为一个金属线材制品的生产大国。然而通过市场调研发现，我国在金属线材的生产方式上还处于劳动密集型阶段，与现代设计制造所倡导的“高效、高精度、高智能化”的理念相背离。随着技术交流的日益扩大，市场上虽然出现了专门用于金属线材自动化生产的数控制造装备，但是相关核心技术仍由国外少数知名企业所掌握。与此同时，国内许多企业在金属线材弯曲成形制造加工方面的也做了相当量的工作，然而至今，除了看到天津市建科机械制造等少数的几家公司在钢筋弯曲二维成形方面实现数控化控制外，其他类线材在数控弯曲成形方面都很少看到国内有其相关的报道。国内线材成形工艺方法主要还是以劳动力密集型的生产方式为主，采用简单的手动弯丝模具，加上少许半自动的成形设备居多，不具有数控功能。目前国内同类产品生产的工艺方法大多采用人工或专用的设备辅以相应的靠模来完成，要完成较为复杂的弯丝加工，往往需要多台设备、多道工序、多副模具。效率低、耗能多，制件的品质差、柔性低。总之，目前我国在数控弯丝机领域的技术水平远落后于国外，缺乏自主研发的核心技术和相关知识产权，在此领域的研究基本上还处于初级阶段。国内五金行业的弯丝机器人市场基本上都被上述国外企业所垄断。因此从国家长远发展考虑，在根本上改变这一落后局面，有必要对金属线材的数控加工技术进行深入研究，从而开发具有自主知识产权的三维线材成型数控设备，以弥补国内同类产品的一项空白。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可实现弯丝机器人的送料轴、折弯轴、剪切轴、换模轴和大转臂轴的运动控制，完成二维和三维数控弯丝的功能，响应速度快、精度高、可靠性和稳定性好的基于弯丝机器人的控制电路。为了实现上述目的，本技术所述的控制电路是在已有的机械结构基础上，采用PC+运动控制卡的开放式数控方式来设计。本技术设有控制模块、伺服驱动模块、辅助模块和电源供应模块；电源供应模块的电源输出端分别与控制模块、伺服驱动模块和辅助模块的电源输入端电连接；控制模块的控制信号输出端分别与控制伺服驱动模块和辅助模块的信号输入端电连接；伺服驱动模块的信号输出端与辅助模块的信号输入端电连接；辅助模块的信号输出端与控制模块的控制信号输入端电连接；所述控制模块包括工控机、PMAC卡、DTC板(PMAC保护板)、I/O接口板和光耦板；工控机与PMAC卡之间采用以太网通讯方式通过网线进行通信；DTC板通过扁平线与PMAC连接，并通过DB端子与客户端连接；1/0和伺服驱动器的信号线通过DTC板与PMAC通讯；1/0接口板信号输入端与PMAC卡控制信号输出端电连接，I/O接口板信号输出端与辅助模块中的各模位电磁阀电连接，光耦板分别与辅助模块中的各零位传感器和各限位开关电连接；所述伺服驱动模块包括送料伺服驱动器和送料伺服电机，折弯伺服驱动器和折弯伺服电机，剪切伺服驱动器和剪切伺服电机，换模伺服驱动器和换模伺服电机，以及大转臂伺服驱动器和大转臂伺服电机；各伺服驱动器分别通过信号线与DTC板电连接，接受来自PMAC的控制指令，各伺服驱动器分别通过各自的伺服电机编码器与各自的伺服电机电信号连接，各伺服驱动器的电源输出端分别接各自的伺服电机电源输入端；所述辅助模块包括折弯轴零位传感器、剪切轴零位传感器、换模轴零位传感器、大转臂轴零位传感器、换模左限位开关、换模右限位开关、I号模位下限位开关、I号模位上限位开关、2号模位下限位开关、2号模位上限位开关、I号模位电磁阀、2号模位电磁阀、滑环、送料轴编码器和手轮控制器；各零位传感器和各限位开关均与所述控制模块的光耦板电连接，并通过所述I/O接口板接PMAC的控制信号输出端，手轮控制器中的脉冲发生器与所述控制模块的DTC板电连接，手轮控制器中的坐标轴选开关接口和倍率放大开关接口与所述控制模块的的I/O接口板电连接；手轮控制器用于手动控制弯丝机器人各个轴的动作；送料轴编码器与所述控制模块的DTC板电连接，可将送料轴的进给量反馈到PMAC卡上，从而提高送料精度；所述控制模块的的I/O接口板分别与I号模位电磁阀和2号模位电磁阀电连接，可控制I号模位电磁阀和2号模位电磁阀的工况；滑环与外部弯丝机大转臂上的所有电源线、信号线和气管均连接，集导电与导气为一体，可解决大转臂旋转时线路和管路的缠绕和传输问题；所述电源供应模块包括2个380V/220V的三相交流变压器，2个380V/220V的直流变压器，I个220V/24V的直流变压器，I个12V直流变压器和I个5V的直流变压器，以及I台三相滤波器；电源经三相滤波器，通过各三相交流变压器接各伺服驱动器的电源输入端，另通过各直流变压器接工控机、PMAC卡、DTC板和I/O接口板的电源输入端。本技术使用时，操作人员通过人性化的触摸屏界面，将控制指令输入工控机，工控机通过以太网将信号传输到PMAC卡上，PMAC卡经过运算处理，得到相应的指令信号并输出，经由DTC板提高电压并传输到伺服驱动器，控制伺服电机，使各轴电机按照操作人员的指令运行。另通过I/O接口板和光耦板控制电磁阀，实现折弯模位的上下运动，并通过I/O接口板和光耦板连接各个传感器，以得到各轴电机运动实时情况和实现各轴的回零功能。与现有技术比较，本技术具有如下突出优点控制模块中工控机与PMAC卡之间采用以太网通讯方式通过网线进行通信。为了防止烧坏PMAC控制主板及I/O 口，采用DTC板通过扁平线与PMAC连接，并通过DB端子与客户端连接。I/O信号装置和伺服驱动器信号线通过DTC板与PMAC通讯。另外由于DTC接口功能有限，为了扩展接口功能，又设置了 I/O接口板，该I/O接口板同样也可实现保护PMAC控制卡I/O接口的作用；伺服模块中伺服驱动器通过信号线与DTC板连接，接受来自PMAC的控制指令，通过连接伺服电机编码器，接受伺服电机的反馈信号，并向伺服电机提供电源；辅助模块包括各个轴的零位传感器、限位开关、手轮控制器以及送料轴的编码器。其中零位传感器和限位开关都连接到光耦板，通过I/O接口板接收PMAC的信号，手轮控制器的脉冲发生器连接到DTC板上，其坐标轴选开关接口和倍率放大开关接口连接到I/O接口板，手轮的主要功能是利用手动控制弯丝机器人各个轴的动作；送料轴编码器通过连接DTC板，将送料轴的进给量反馈到PMAC卡上，从而提高送料精度；电源供应模块中电源经三相滤波器，通过三相交流变压器连接伺服驱动器，通过直流变压器为工控机、PMAC卡、各个DTC板、I/O接口板等提供电源。附图说明图I为本技术实施例的电路框图。图2为图I的电路原理图。在图I和2中，各标记如下I :控制模块，2 :伺服驱动模块，3 :辅助AO:工控机；A3 :2 号 DTC 板；A6 3号I/O接口板；BI:三相滤波器；Cl:换申旲左限位开关；C4:剪切轴零位传感器；C7:I号模位上限位开关；ClO 2号模位下限位开关；Ml:送料伺服电机；M4:换模伺服电机；U2:折弯伺服驱动器；U5:大转臂伺服驱动器；Y3220V直流变压器；Y624V直流变压器；Al=PMAC 卡；A41号i/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于弯丝机器人的控制电路，其特征在于设有控制模块、伺服驱动模块、辅助模块和电源供应模块；电源供应模块的电源输出端分别与控制模块、伺服驱动模块和辅助模块的电源输入端电连接；控制模块的控制信号输出端分别与控制伺服驱动模块和辅助模块的信号输入端电连接；伺服驱动模块的信号输出端与辅助模块的信号输入端电连接；辅助模块的信号输出端与控制模块的控制信号输入端电连接；控制模块包括工控机、PMAC卡、DTC板、I/O接口板和光耦板；工控机与PMAC卡之间采用以太网通讯方式通过网线进行通信；DTC板通过扁平线与PMAC连接，并通过DB端子与客户端连接；I/O和伺服驱动器的信号线通过DTC板与PMAC通讯；I/O接口板信号输入端与PMAC卡控制信号输出端电连接，I/O接口板信号输出端与辅助模块中的各模位电磁阀电连接，光耦板分别与辅助模块中的各零位传感器和各限位开关电连接；伺服驱动模块包括送料伺服驱动器和送料伺服电机，折弯伺服驱动器和折弯伺服电机，剪切伺服驱动器和剪切伺服电机，换模伺服驱动器和换模伺服电机，以及大转臂伺服驱动器和大转臂伺服电机；各伺服驱动器分别通过信号线与DTC板电连接，各伺服驱动器分别通过各自的伺服电机编码器与各自的伺服电机电信号连接，各伺服驱动器的电源输出端分别接各自的伺服电机电源输入端；辅助模块包括折弯轴零位传感器、剪切轴零位传感器、换模轴零位传感器、大转臂轴零位传感器、换模左限位开关、换模右限位开关、1号模位下限位开关、1号模位上限位开关、2号模位下限位开关、2号模位上限位开关、1号模位电磁阀、2号模位电磁阀、滑环、送料轴编码器和手轮控制器；各零位传感器和各限位开关均与所述控制模块的光耦板电连接，并通过所述I/O接口板接PMAC的控制信号输出端，手轮控制器中的脉冲发生器与所述控制模块的DTC板电连接，手轮控制器中的坐标轴选开关接口和倍率放大开关接口与所述控制模块的的I/O接口板电连接；送料轴编码器与所述控制模块的DTC板电连接；所述控制模块的的I/O接口板分别与1号模位电磁阀和2号模位电磁阀电连接，可控制1号模位电磁阀和2号模位电磁阀的工况；滑环与外部弯丝机大转臂上的所有电源线、信号线和气管均连接；电源供应模块包括2个三相交流变压器、5个直流变压器及1台三相滤波器；电源经三相滤波器，通过各三相交流变压器接各伺服驱动器的电源输入端，另通过各直流变压器接工控机、PMAC卡、DTC板和I/O接口板的电源输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于弯丝机器人的控制电路，其特征在于设有控制模块、伺服驱动模块、辅助模块和电源供应模块；电源供应模块的电源输出端分别与控制模块、伺服驱动模块和辅助模块的电源输入端电连接；控制模块的控制信号输出端分别与控制伺服驱动模块和辅助模块的信号输入端电连接；伺服驱动模块的信号输出端与辅助模块的信号输入端电连接；辅助模块的信号输出端与控制模块的控制信号输入端电连接；控制模块包括工控机、PMAC卡、DTC板、I/O接口板和光耦板；工控机与PMAC卡之间采用以太网通讯方式通过网线进行通信；DTC板通过扁平线与PMAC连接，并通过DB端子与客户端连接；1/0和伺服驱动器的信号线通过DTC板与PMAC通讯；1/0接口板信号输入端与PMAC卡控制信号输出端电连接，I/O接口板信号输出端与辅助模块中的各模位电磁阀电连接，光耦板分别与辅助模块中的各零位传感器和各限位开关电连接；伺服驱动模块包括送料伺服驱动器和送料伺服电机，折弯伺服驱动器和折弯伺服电机，剪切伺服驱动器和剪切伺服电机，换模伺服驱动器和换模伺服电机，以及大转臂伺服驱动器和大转臂伺服电机；各伺服驱动器分别通过信号线与DTC板电连接，各伺服驱动器分别通过各自的伺服电机编码器与各自的伺服电机电信号连接，各伺服驱动器的电源输出端分别接各自的伺服电机电源输入端；辅助模块包括折弯轴零位传感器、剪切轴零位传感器、换模...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚斌，卢杰，王静，杨博，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：实用新型
国别省市：