[实用新型]三轴非联动伺服变位机的联动控制系统

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及辅助自动化生产的设备，尤其涉及一种三轴非联动伺服变位机的联动控制系统。

【背景技术】

在工件的加工领域，尤其是工件的焊接领域，常用的变位加工方法就是在工件的加工过程中，通过将工件进行变位，能够实现工件的各个面的加工。

目前，在焊接设备领域用到的平行三轴伺服变位机，多为机器人本身自带的三个外部轴，与机器人系统通讯，在进行工位交换时，可实现三轴联动；这类变位机在进行工位变换时，需要机器人对变位机编程和位置示教，才可实现三轴联动进行工位交换，操作麻烦；而且，由于是机器人自身自带的外部轴，整个设备的采购成本比较高。

【实用新型内容】

本实用新型针对手动焊机的焊接精度和焊接速度低，操作者的劳动强度大的问题，提供一种采用伺服电机控制，省去了机器人编写工位交换程序，结构简单、简化加工流程，提高工件的加工效率，重复定位精度能满足工位交换和焊接要求，易于操作、成本低、生产效率高的三轴非联动伺服变位机的联动控制系统。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

三轴非联动伺服变位机的联动控制系统，包括机器人控制器系统、伺服电机和将待加工工件的上下料工位与加工工位的工位切换、以及加工工位自身旋转一定角度实现待加工工件在不同角度分别通过机器人控制器系统的机器人快速加工的三轴非联动伺服变位机，所述三轴非联动伺服变位机上设置有由三个伺服电机分别驱动的第一变位回转轴、第二定位回转轴和第三定位回转轴，第二定位回转轴和第三定位回转轴对称的安装于第一变位回转轴的两侧且第二定位回转轴和第三定位回转轴自身由各自的伺服电机驱动旋转一定角度实现加工工件在不同角度定位，第一变位回转轴在伺服电机的驱动下带动第二定位回转轴和第三定位回转轴同步转动180°并实现第二定位回转轴对应的上下料工位与第三定位回转轴对应的加工工位之间的工位切换；该联动控制系统还包括触摸屏、控制三轴非联动伺服变位机动作的PLC控制器和高速输出模块，所述触摸屏与PLC控制器通讯连接并通过触摸屏对三轴非联动伺服变位机的工作参数进行设置和修改，PLC控制器与高速输出模块通讯连接，在高速输出模块与第一变位回转轴、第二定位回转轴、第三定位回转轴各自对应的伺服电机之间设有分别驱动伺服电机动作的伺服驱动器；所述机器人控制器系统与PLC控制器通讯连接，所述机器人控制器系统发出变位信号给三轴非联动伺服变位机上第一变位回转轴、第二定位回转轴和第三定位回转轴各自对应的伺服电机并将每个伺服电机工位变换到位的到位信号闭环的反馈给所述机器人控制器系统。

优选地，所述触摸屏与PLC控制器之间采用串行通讯。

优选地，所述PLC控制器与每个伺服驱动器之间分别采用双绞屏蔽线连接，且PLC控制器与每个伺服驱动器之间的通讯指令采用差模方式控制。

优选地，所述高速输出模块通过PLC控制器与机器人控制器系统之间采用点对点的通讯。

优选地，所述第一变位回转轴对应的伺服电机处还设有将上下料工位与加工工位的到位信息反馈至各自的伺服驱动器及PLC控制器的到位检测传感器。

优选地，所述第二定位回转轴和第三定位回转轴各自对应的伺服电机处还设有检测自身旋转初始位置信号的原点检测传感器。

优选地，所述PLC控制器和每个伺服驱动器的供电电路上还分别连接有便于滤除各自干扰信号的滤波器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可与不同品牌的机器人、不同功能的机器人控制系统进行通讯，组成机器人焊接工作站、或机器人搬运工作站、或机器人打磨工作站，可与通用自动化设备联机，组成双工位交换，两轴进行多角度变位的通用工作站。

特别是该联动控制系统应用于机器人的自动化焊接生产线上时，焊接工件在上下料工位与焊接工位之间的自动交换变位，同时焊接工件的两面快速焊接和上下料的便捷更换；同时，该联动控制系统的硬件组成中采用通用的伺服电机作为驱动单元，控制三个独立的转轴进行翻转和工位变换，整个控制系统只有在工位变换时，三轴才进行联动，其他的工作状态为各自独立工作，互不干涉；且整过联动过程中，无论各轴所处任何位置，在给出变位信号，且变位机转动条件满足的情况下，三轴变位自动完成交换工位，采用这样的联动控制系统有效的保证设备所占用的空间为最小。