工业机器人技术第5章

第五章☞基本概念：控制系统原理、结构与机床数控系统（CNC）相同，（通过插补生成进给脉冲，数控系统课程介绍）；大多数机器人控制系统都是由数控系统简化而来；伺服驱动一般采用通用伺服（伺服变频课程介绍）；机器人的编程方法与数控机床不同。一、控制系统组成1.系统组成

☞由控制器、操作单元（示教器）、伺服驱动、辅助电路4部分组成；通常采用箱式（小规格）、柜式（中、大规格）集成结构。箱式柜式控制器进行插补运算、生成进给脉冲、控制机器人轨迹；有集成PLC、能进行开关量逻辑控制，但开放性不及CNC；通常不能由用户编程。操作单元用于数据输入/输出、机器人操作、示教编程；采用可移动手持式结构，功能简单。伺服驱动功率较小、基本上都采用多轴集成的结构形式；伺服电机的速度、位置检测使用绝对编码器。辅助电路由系统生产厂家设计、提供；器件多以模式、单元的形式安装。2.机器人控制与CNC比较操作单元与控制器集成一体；操作、显示功能强大。功率大、模块化结构，使用灵活方便PLC完全向用户开放，功能强大辅助电路（复杂）、控制柜均需要用户自行设计。二、控制系统连接1.

电源连接电源要求输入电压：按DINVDE0100标准Ue

(

+10%、-15%)

AC200等级：

200(日韩)/220(中)/230(欧)/240(澳)；

★允许范围：

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

170~253V；

澳洲通用：200(-15%)~240(+10%)

=

170~264V；

AC400等级：

380(中)/400(欧)/415(澳)/440(日韩台工业用、南美)/480(美洲部分)；

★允许范围：

380(-15%)~480(+10%)≈

325~528V；

输入频率：50/60±2%Hz。☞

注意：海拔超过1000h/m时，额定电压/电流都必须降低（P116图5.1-3

）,如4000h/m：

80%Ie,75%Ue。2.

电源连接示例☞

P117、图5.2-1要点

AC电源：由ON/OFF单元控制，用于伺服驱动器主电源（3相AC）、风机（单相AC

）

、系统电源单元输入（单相AC

）。DC电源：由电源单元（稳压源）产生（DC24V），用于IR控制器、驱动器控制板、安全单元、I/O单元、伺服电机制动单元。3.

信号连接示例☞

P119、图5.2-2要点安全信号：用于机器人急停，由安全单元控制；

DI/DO信号：用于开关量输入/输出控制（PLC输入/输出信号）。

☞连接要求DI信号：汇点输入连接、通断能力≥DC30V/50mA；DO信号：达林顿光耦输出≤DC30V/50mA；继电器触点输出≤DC24V/500mA。

网络总线：用于系统内部数据传输，各系统不同。三、控制部件功能ON/OFF单元主电源通断控制。

安全单元机器人急停控制。电源单元产生DC24V、DC5V直流控制电压I/O单元连接按钮、开关、接触器、电磁阀等开关量输入/输出。

IR控制器产生进给脉冲，控制机器人运动轨迹；

由基架、CPU模块、通信处理模块（I/F）组成。伺服驱动器伺服电机转矩、速度、位置控制，包括电源模块、控制板、逆变模块3部分，电源模块可分离。

电源模块：产生直流母线电压（逆变用）、驱动器直流控制电压；

控制板：微处理器、电子控制电路；

逆变模块：各轴独立、功率器件为IPM