單軸中低速點膠機器人伺服控制系統技術方案

本發明專利技術公開了一種單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，包括單片機、LM629芯片、電機驅動器、高速直流電機，所述的單片機與LM629芯片通訊，所述的LM629芯片發出控制信號至電機驅動器，由所述的電機驅動器控制高速直流電機。本發明專利技術提供的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，是一種高速和高效的點膠伺服控制系統，實現了單片機與LM629芯片的分工，把單片機從繁重的工作量中解脫出來，抗干擾能力大大增強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于點膠機器人的
，且特別是有關于單軸中低速點膠機器人伺服控制系統。
技術介紹
在高技術迅猛發展的今天，傳統的生產方式已日趨落后，新型的自動化生產將成為新世紀接受市場挑戰的重要方式，自動化不僅是提高勞動生產率的手段，對企業未來的長遠發展戰略起著重要的作用。由于機器人是新型的自動化的主要工具，工業機器人及其應用工程的開發，將機器人變為直接生產力，它在改變傳統的生產模式，提高生產率及對市場的適應能力方面顯示出極大的優越性，同時它將人從惡劣危險的工作環境中替換出來，進行文明生產，這對促進經濟發展和社會進步都具有重大意義。隨著制造業對機器人裝備的需求及綠色環保和改善勞動者的工作環境要求越來越高，專門對流體進行控制，并將流體點 滴、涂覆于產品表面或產品內部的自動化機器點膠機器人隨即產生。單軸點膠機器人主要用于產品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確點、注、涂、點滴到每個產品精確位置，可以用來實現打點、畫線等功能。這種點膠機器人只有一個動力，只能做一種動作，比如說，一個方向上的直線往復運動，或者一個方向的旋轉運動，沒有組合運動。單軸點膠機器人一般可能指的是直線運動單元，一臺完整的單軸點膠機器人大致分為以下幾個部分 1)電機執行電機是點膠機器人的動力源，它根據微處理器的指令來執行點膠機器人在直線上行走的相關動作； 2)算法算法是點膠機器人的靈魂，點膠機器人必須采用一定的智能算法才能準確快速的從一點到達另外一點，形成點對點的運動； 3)微處理器微處理器是點膠機器人的核心部分，是點膠機器人的大腦。點膠機器人所有的信息，包括膠點大小，位置信息，和電機狀態信息等都需要經過微處理器處理并做出相應的判斷。單軸點膠機器人結合了多學科知識，對于提升在校學生的動手能力、團隊協作能力和創新能力，促進學生課堂知識的消化和擴展學生的知識面都非常有幫助。點膠機器人技術的開展可以培養大批相關領域的人才，進而促進相關領域的技術發展和產業化進程。但是由于國內研發此點膠機器人的單位較少，相對研發水平比較落后，長時間運行發現存在著很多安全問題，即 (1)作為點膠機器人的電源采用的是一般交流電源整流后的直流電源，當突然停電時會使整個點膠運動失敗； (2)作為點膠機器人的執行機構采用的是步進電機，經常會遇到丟失脈沖的問題出現，導致對位置的記憶出現錯誤； (3)由于采用步進電機，使得機體發熱比較嚴重，有的時候需要進行散熱； (4)由于采用步進電機，使得系統運轉的機械噪聲大大增加，不利于環境保護；(5)由于采用步進電機，其電機本體一般都是多相結構，控制電路需要采用多個功率管，使得控制電路相對比較復雜，并且增加了控制器價格； (6)由于采用步進電機，使得系統一般不適合在速度較高的場合運行，高速運動時容易產生振動,導致點膠失敗； (7)由于采用步進電機，使得系統的力矩相對較小； (8)由于控制不當的原因，導致有的時候步進電機產生共振； (9)由于點膠機器人要頻繁的關閉和啟動，加重了單片機的工作量，單一的單片機無法滿足點膠機器人快速啟動和停止的要求； (10)相對采用的都是一些體積比較大的插件元器件，使得自動點膠機器人控制系統占用較大的空間，重量相對都比較重； (11)由于受周圍環境不穩定因素干擾，單片機控制器經常會出現異常，引起點膠機器 人失控，抗干擾能力較差； (12)由于受單片機容量和算法影響，點膠機器人對膠點的信息沒有存儲，當遇到掉電情況時所有的信息將消失，這使得整個點膠過程要重新開始； (13)點膠系統一旦開始，就要完成整個點膠運動，中間沒有任何暫停或緩沖的點。因此，需要對現有的基于單片機控制的單軸點膠機器人控制系統進行重新設計，尋求一種經濟適用的中低速單軸點膠伺服系統。
技術實現思路
針對上述問題，本專利技術的目的是提供一種單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，解決了現有技術中點膠機器人失控和抗干擾能力較差的問題。為解決上述技術問題，本專利技術采用的一個技術方案是提供一種單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，包括單片機、LM629芯片、電機驅動器、高速直流電機，所述的單片機與LM629芯片通訊，所述的LM629芯片發出控制信號至電機驅動器，由所述的電機驅動器控制高速直流電機。在本專利技術一個較佳實施例中，所述的LM629芯片和高速直流電機之間還連接有編碼器。在本專利技術一個較佳實施例中，所述的LM629芯片內部還包括運動梯形圖發生器，所述的運動梯形圖發生器用于生成速度運動梯形圖，其包含的面積就是點膠機器人一個馬達要運行的距離。在本專利技術一個較佳實施例中，所述的LM629芯片內部還包括電機位置解碼器，所述的電機位置解碼器用于解讀點膠機器人的位置數據。 在本專利技術一個較佳實施例中，所述的LM629芯片內部還包括閉環PID調節器，所述的閉環PID調節器用于調節點膠機器人的驅動功率。在本專利技術一個較佳實施例中，所述的高速直流電機上還安裝有光碼盤，所述的光碼盤用于輸出點膠機器人的位置信號。在本專利技術一個較佳實施例中，所述的單片機為工業級的C8051F120單片機。本專利技術的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，為了提高運算速度，保證單軸中低速點膠機器人伺服控制系統的穩定性和可靠性，本專利技術在單片的單片機中引入LM629芯片，形成基于單片機+LM629的雙核處理器,充分考慮電池在這個系統的作用，把單軸中低速點膠機器人伺服控制系統中工作量最大的單軸伺服系統交給LM629芯片控制，充分發揮LM629芯片數據處理速度較快的特點，這樣就實現了單片機與LM629芯片的分工，把單片機從繁重的工作量中解脫出來，抗干擾能力大大增強。附圖說明圖I為本專利技術較佳實施例的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統的結構框 圖2為本專利技術較佳實施例的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統的原理 圖3為圖2中處理器單元的的方框 圖4為點膠機器人的速度運動曲線。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能 更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。單片機自20世紀70年代末誕生至今，經歷了單片微型計算機SCM、微控制器MCU及片上系統SOC三大階段，前兩個階段分別以MCS-51和80C51為代表。隨著在嵌入式領域中對單片機的性能和功能要求越來越高，以往的單片機無論是運行速度還是系統集成度等多方面都不能滿足新的設計需要，這時Silicon Labs公司推出了 C8051F系列單片機,成為SOC的典型代表。C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發快(開發工具易用，可縮短研發周期)和見效快(調試手段靈活)的特點，其性能優勢具體體現在以下方面 1)高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內核(100MIPS或50MIPS); 2)全速、非侵入式的在系統調試接口(片內)； 3)真正12位或10位、100ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關； 4)真正8位500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關； 5)兩個12位DAC，具有可編程數據更新方式(僅C8051F12X)； 6)2周期的16 X 16乘法和累加引擎； 7)128KK或64KB可在系統編程的FLASH存儲器； 8)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，其特征在于，包括單片機、LM629芯片、電機驅動器、高速直流電機，所述的單片機與LM629芯片通訊，所述的LM629芯片發出控制信號至電機驅動器，由所述的電機驅動器控制高速直流電機。

【技術特征摘要】
1.一種單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，其特征在于，包括單片機、LM629芯片、電機驅動器、高速直流電機，所述的單片機與LM629芯片通訊，所述的LM629芯片發出控制信號至電機驅動器，由所述的電機驅動器控制高速直流電機。2.根據權利要求I所述的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，其特征在于，所述的LM629芯片和高速直流電機之間還連接有編碼器。3.根據權利要求I所述的單軸中低速點膠機器人伺服控制系統，其特征在于，所述的LM629芯片內部還包括運動梯形圖發生器，所述的運動梯形圖發生器用于生成速度運動梯形圖，其包含的面積就是點膠機器人一個馬達要運行的距離。4.根據權利要求I所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁麗娟，張好明，王應海，
申請(專利權)人：蘇州工業園區職業技術學院，
類型：發明
國別省市：