图3 驱动模块与步进电机的接线示意图
电源输入部分:由电源模块提供,用两根导线连接,注意极性。
信号输入部分:信号源由PTO主机提供。由于PTO提供的电平为24V,输入部分的电平为5V,中间加了保护电路。
输出部分:与步进电动机连接,注意相序。
3传感器的使用
采用近位开关作为手爪旋转和底盘旋转眼位检测用;采用限位开关,作为横轴、纵轴限位检测用。
近位开关:有3根连接线(红、蓝、黑),红色接电源正极、黑色接电源负极、蓝色为输出信号,当与挡块接近时输出电平为低电平,否则为高电平。
选用型号:ASL-300Q(磁感应式320),其结构原理如图4所示。
图4 近位开关原理图
限位开关:当挡块碰到限位开关时动作(常开点闭合),选用型号:ASL-300M(机械式310)
4电气接线图
电气接线图如图5所示。
图5 电气接线图
5控制流程设计
本次设计为空间内两点间的物件循环搬运动作。具体控制流程如下:开启PLC,如果机械手不在初试位置上,步进电机开始运转(橫轴向手爪方向移动,竖轴向下移动),机座伺服电机反向旋转到零刻度位置。初始化完成后,首先载入物件所在位置在柱面坐标系下对应的脉冲数,横轴、竖轴步进电机和机座伺服电机同时工作,横轴向前伸,竖轴向上升,机座正转;当步进电机因脉冲输完而中断停止,伺服电机伸到位后,手腕电动机得电带动手腕反向旋转;当传感器检测到限位磁头时,电动机停止,PLC控制电磁阀动作,手爪夹紧,延时一段时间后,然后载入目的地所在位置在柱面坐标系下对应的脉冲数,横轴、竖轴步进电机和机座伺服电机同时工作,返回到物件所在位置;手腕电动机得电带动手腕正向旋转,电磁阀复位,手爪松开延时一段时间;最后判断主程序开关状态,若仍然开启,则开始下一周期的搬运动作。控制流程图见图6所示。
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