一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)公開了一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和5V直流電壓，其中所述控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號包括步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR和使能信號EN，所述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成，所述PLC分別外接啟動按鈕、選擇開關(guān)和限位開關(guān)，所述輸出模塊分別外接接觸器、電磁閥和指示燈，所述輸入模塊與5V直流電壓負(fù)極連接，所述編程設(shè)備與CPU模塊連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)連接，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)動作的精確控制，利用步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械手，代替人類工作。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)
本技術(shù)屬于步進(jìn)電機(jī)控制
，具體地說，本技術(shù)涉及一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
目前，在國內(nèi)很多工廠的生產(chǎn)線上數(shù)控機(jī)床裝卸工件仍由人工完成，勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低。為了提高生產(chǎn)加工的工作效率，降低成本，并使生產(chǎn)線發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代自動化大生產(chǎn)，針對具體生產(chǎn)工藝，利用機(jī)器人技術(shù)，設(shè)計用一臺裝卸機(jī)械手代替人工工作，以提高勞動生產(chǎn)率。所研究的自動上下料控制系統(tǒng)控制機(jī)械手代替人工操作專門給汽車車身沖壓提供應(yīng)用，它可以自動完成上下料工作，可以在許多環(huán)境惡劣的條件下代替人來完成作業(yè)，比如：高溫、高壓、低溫、低壓、放射性或者其他有毒環(huán)境中。在保證工人人身安全的同時，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、自動化的步伐，達(dá)到提高零件加工的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量。還為今后的進(jìn)一步研究打下有利的基礎(chǔ)，具有很高的社會意義和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)提供一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，目的是實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)動作的精確控制，利用步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械手，代替人類工作。為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采取的技術(shù)方案為：一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，包括PLC、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和5V直流電壓，其中所述控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號包括步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR和使能信號EN，所述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成，所述PLC分別外接啟動按鈕、選擇開關(guān)和限位開關(guān)，所述輸出模塊分別外接接觸器、電磁閥和指示燈，所述輸入模塊與5V直流電壓負(fù)極連接，所述編程設(shè)備與CPU模塊連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)連接。優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)采用三菱FX1N-60MT-001型號的PLC，輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出。優(yōu)選的，所述步進(jìn)驅(qū)動器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步進(jìn)驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)有光耦器件。優(yōu)選的，所述PLC上的X0與啟動按鈕連接，所述PLC上的X1與選擇開關(guān)連接，所述PLC上的X2與限位開關(guān)連接，所述PLC上的速度信號Y0與步進(jìn)驅(qū)動器上的CP-連接，所述PLC上的正反轉(zhuǎn)信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的DIR-連接，所述PLC上的鎖定信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的EN-連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作為共陽端與5V直流電壓正極連接。優(yōu)選的，所述CP-端輸入的是步進(jìn)脈沖信號，所述DIR-端輸入的是方向電平信號，所述EN-端輸入的是使能信號。本技術(shù)是用來實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)動作的精確控制，利用步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械手，代替人類工作，對步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)做了全新的設(shè)計，采用以上技術(shù)方案的有益效果是：所述控制系統(tǒng)采用三菱FX1N-60MT-001型號的PLC，輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出，所述步進(jìn)驅(qū)動器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步進(jìn)驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)有光耦器件，所述光耦器件對輸入信號進(jìn)行隔離；所述PLC上的X0與啟動按鈕連接，所述PLC上的X1與選擇開關(guān)連接，所述PLC上的X2與限位開關(guān)連接，所述PLC上的速度信號Y0與步進(jìn)驅(qū)動器上的步進(jìn)脈沖信號CP-連接，所述PLC上的正反轉(zhuǎn)信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的方向電平信號DIR-連接，所述PLC上的鎖定信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的使能信號EN-連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作為共陽端與5V直流電壓正極連接，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)動作的精確控制，利用步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械手，代替人類工作。附圖說明圖1是PLC控制系統(tǒng)示意圖；圖2是步進(jìn)驅(qū)動器輸入信號內(nèi)部接口示意圖；圖3是PLC與步進(jìn)電機(jī)的接線圖；具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本技術(shù)的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本技術(shù)的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。如圖1至圖3所示，本技術(shù)是一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，是用來實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)動作的精確控制，利用步進(jìn)電機(jī)控制機(jī)械手，代替人類工作。具體的說，如圖1至圖3所示，包括PLC、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和5V直流電壓，其中所述控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號包括步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR和使能信號EN，如圖1所示，所述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成，所述PLC分別外接啟動按鈕、選擇開關(guān)和限位開關(guān)，所述輸出模塊分別外接接觸器、電磁閥和指示燈，如圖1、圖3所示，所述輸入模塊與5V直流電壓負(fù)極連接，所述編程設(shè)備與CPU模塊連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)連接。所述控制系統(tǒng)采用三菱FX1N-60MT-001型號的PLC，輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出。所述步進(jìn)驅(qū)動器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步進(jìn)驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)有光耦器件。如圖3所示，所述PLC上的X0與啟動按鈕連接，所述PLC上的X1與選擇開關(guān)連接，所述PLC上的X2與限位開關(guān)連接，所述PLC上的速度信號Y0與步進(jìn)驅(qū)動器上的步進(jìn)脈沖信號CP-連接，所述PLC上的正反轉(zhuǎn)信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的方向電平信號DIR-連接，所述PLC上的鎖定信號Y1與步進(jìn)驅(qū)動器上的使能信號EN-連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作為共陽端與5V直流電壓正極連接。所述CP-端輸入的是步進(jìn)脈沖信號，所述DIR-端輸入的是方向電平信號，所述EN-端輸入的是使能信號。以下用具體實施例對具體工作方式進(jìn)行闡述：步進(jìn)驅(qū)動器是把控制系統(tǒng)提供的弱電信號放大為步進(jìn)電機(jī)能夠接受的強(qiáng)電流信號，控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號主要有以下三路：1.步進(jìn)脈沖信號CP：這是最重要的一路信號，因為步進(jìn)驅(qū)動器的原理就是要把控制系統(tǒng)發(fā)出的步進(jìn)脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說步進(jìn)驅(qū)動器每接受一個步進(jìn)脈沖信號CP，就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角，CP的頻率和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，CP的脈沖個數(shù)決定了步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度。這樣，控制系統(tǒng)通過步進(jìn)脈沖信號CP就可以達(dá)到步進(jìn)電機(jī)調(diào)速和定位的目的。2.方向電平信號DIR：此信號決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。比如說，此信號為高電平時電機(jī)為順時針旋轉(zhuǎn)，此信號為低電平時電機(jī)則為反方向逆時旋轉(zhuǎn)。此種換向方式，我們稱之為單脈沖方式。另外，還有一種雙脈沖換向方式：步進(jìn)驅(qū)動器接受兩路脈沖信號(標(biāo)注為CW和CCW)，當(dāng)其中一路(如CW)有脈沖信號時，步進(jìn)電機(jī)正向運(yùn)行，當(dāng)另一路(如CCW)有脈沖信號時，步進(jìn)電機(jī)反向運(yùn)行。用戶使用何種方式，由開關(guān)設(shè)定。3.使能信號EN：此信號在不連接時默認(rèn)為有效狀態(tài)，這時步進(jìn)驅(qū)動器正常工作。當(dāng)此信號回路導(dǎo)通時，步進(jìn)驅(qū)動器停止工作，這時步進(jìn)電機(jī)處于無力矩狀態(tài)，此信號為選用信號。為了使控制系統(tǒng)和步進(jìn)驅(qū)動器能夠正常的通信，避免相互干擾，我們在步進(jìn)驅(qū)動器內(nèi)部采用光耦器件對輸入信號進(jìn)行隔離，三路信號的內(nèi)部接口電路相同，常用的連接方式為①共陽方式：把CP+、DIR+和EN+接在一起作為共陽端接外部系統(tǒng)的5V直流電壓正極連接，所述CP-端輸入的是步進(jìn)脈沖信號，所述DIR-端輸入的是方向電平信號，所述EN-端輸入的是使能信號。所述步進(jìn)驅(qū)動器輸入信號為電壓信號，要求：3.6V≤高電平≤5.5V；-5.5V≤低電平≤0.3V，最常用的為TTL電平。以上結(jié)合附圖對本技術(shù)進(jìn)行了示例性描述，顯然，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括PLC、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和5V直流電壓，其中所述控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號包括步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR和使能信號EN，所述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成，所述PLC分別外接啟動按鈕、選擇開關(guān)和限位開關(guān)，所述輸出模塊分別外接接觸器、電磁閥和指示燈，所述輸入模塊與5V直流電壓負(fù)極連接，所述編程設(shè)備與CPU模塊連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括PLC、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和5V直流電壓，其中所述控制系統(tǒng)提供給步進(jìn)驅(qū)動器的信號包括步進(jìn)脈沖信號CP、方向電平信號DIR和使能信號EN，所述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程設(shè)備組成，所述PLC分別外接啟動按鈕、選擇開關(guān)和限位開關(guān)，所述輸出模塊分別外接接觸器、電磁閥和指示燈，所述輸入模塊與5V直流電壓負(fù)極連接，所述編程設(shè)備與CPU模塊連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與步進(jìn)電機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)采用三菱FX1N-60MT-001型號的PLC，輸入點(diǎn)：36，24點(diǎn)晶體管輸出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動沖壓上下料用步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳玉，姜毅，方正陽，陳運(yùn)洲，陳哲，李敏，何勇強(qiáng)，
申請(專利權(quán))人：安徽工程大學(xué)，
類型：新型
國別省市：安徽,34