一種基于單片機的桁架式機器人控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種桁架式機器人的控制裝置，尤其是涉及一種基于單片機的桁架式機器人控制器。
【背景技術】
[0002]目前桁架式機器人是一種基于XYZ空間直角坐標系的、多自由度的、可重復編程的多用途自動化設備。主要用于點膠、噴涂、碼垛、分揀、搬運、包裝、上下料等工業(yè)生產(chǎn)領域，可替代人工，能有效的提高生產(chǎn)效率和穩(wěn)定產(chǎn)品質量。而常見的桁架機器人控制器主要有:操作終端加可編程控制器、數(shù)控系統(tǒng)、專用機器人控制系統(tǒng)等。通常情況下需要選擇四軸以上的多過程(多通道)數(shù)控系統(tǒng)來完成機器人手臂運動的控制，這將大大提高系統(tǒng)成本。具有顯示不直觀、變速范圍窄、功能少等缺陷。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決上述提出的問題，提供能夠控制兩個脈沖控制的交流伺服電機拖動載有機械手的滑臺完成平面上的進給和定位，并控制氣缸驅動的機構完成預設的機械臂伸縮、機械手夾持和松開等動的一種基于單片機的桁架式機器人控制器。
[0004]本發(fā)明的目的是以如下方式實現(xiàn)的:一種基于單片機的桁架式機器人控制器，包括提供動力的電源；主控制單元，用于控制交流伺服電機拖動刀架完成預設進給動作；限位開關，用于控制各軸的限定位置；手輪操作站，用于操作機器人手臂運動的指示器；氣缸電磁閥，用于開關通斷；鍵盤，用于接收指令的操作裝置；液晶顯示器，用于人機界面的平臺；所述限位開關和手輪操作站的輸出端分別與主控制單元輸入端連接，所述主控制單元輸出端通過輸出驅動器與氣缸電磁閥連接，所述鍵盤輸出端與主控制單元電聯(lián)，所述主控制單元的輸出端與液晶顯示器連接。
[0005]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，主控制單元的輸出端通過光電隔離器驅動伺服步進電機驅動器。
[0006]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述主控制單元是型號為C8051F340 (Ul)的單片機。
[0007]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述液晶顯示器和鍵盤掃描線的輸出接口的型號為74HC374數(shù)據(jù)鎖存器。
[0008]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述鍵盤的輸入接口、手輪操作站接口和限位開關接口的輸入端連接有型號為74HC244的三態(tài)緩沖器。
[0009]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述單片機內置的FLASH存儲器存儲控制參數(shù)。
[0010]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述鍵盤接口電路為74HC244(U6)和 74HC374 (U2)。
[0011]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，74HC244 (U8)為手輪操作站狀態(tài)線接口電路，74HC244 (U5)為限位信號和操作手柄信號輸入接口電路。
[0012]上述的一種基于單片機的桁架式機器人控制器，所述限位開關通過限位信號、手輪操作站通過手輪操作站狀態(tài)信號經(jīng)第二高速光電隔離器和接口電路與單片機連接。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明的電路不僅結構簡單，易于實現(xiàn)。而且在每脈沖0.001毫米的條件下，能夠實現(xiàn)低至0.01毫米/分的低速加工以及高達24米/分的高速進給。由多路開關選擇16檔進給速度。功能全，能夠實現(xiàn)手柄定位、手柄連續(xù)、手柄點動、手輪點動等進給動作。在接口硬件上采用光電隔離技術，可靠性高。液晶顯示器中文顯示，界面友好，操作方便，參數(shù)采用菜單填表式輸入。
【附圖說明】
[0014]為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實施方式】
:
[0017]實施例1
[0018]見圖1至圖2所示，一種基于單片機的桁架式機器人控制器，包括提供動力的電源I ;主控制單元2，用于控制交流伺服電機拖動刀架完成預設進給動作；限位開關3，用于控制各軸的限定位置；手輪操作站4，用于操作機器人手臂運動的指示器；氣缸電磁閥5，用于開關通斷；鍵盤6，用于接收指令的操作裝置；液晶顯示器7，用于人機界面的平臺；所述限位開關3和手輪操作站4的輸出端分別與主控制單元2輸入端連接，所述主控制單元2輸出端通過輸出驅動器8與氣缸電磁閥5連接，所述鍵盤6輸出端與主控制單元2電聯(lián)，所述主控制單元2的輸出端與液晶顯示器7連接。所述主控制單元2的輸出端通過光電隔離器9驅動伺服步進電機驅動器11。所述主控制單元2是型號為C8051F340 (Ul)的單片機。所述液晶顯示器7和鍵盤6掃描線的輸出接口的型號為74HC374數(shù)據(jù)鎖存器。所述鍵盤6的輸入接口、手輪操作站接口和限位開關接口的輸入端連接有型號為74HC244的三態(tài)緩沖器。所述單片機內置的FLASH存儲器存儲控制參數(shù)。所述鍵盤6接口電路為74HC244(U6)、74HC374 (U2)。其中74HC244 (U8)為手輪操作站4狀態(tài)線接口電路，74HC244 (U5)為限位信號和操作手柄信號輸入接口電路。所述限位開關3通過限位信號、手輪操作站通過手輪操作站狀態(tài)信號經(jīng)第二高速光電隔離器10和接口電路與單片機連接。
[0019]其工作過程為本發(fā)明的核心為C8051F340 (Ul)單片機，74HC244 (U6)、74HC374(U2)為鍵盤6接口電路，74HC374 (U2)同時也是液晶顯示器7接口電路的區(qū)選線接口，74HC244 (U8)為手輪操作站4狀態(tài)線接口電路，74HC244 (U5)為限位信號和操作手柄信號輸入接口電路。外部的24Vdc開關狀態(tài)信號(各軸的限位信號、手輪操作站狀態(tài)信號和驅動器報警信號等)經(jīng)光電隔離器和接口電路送入單片機。單片機通過按鈕、鍵盤6、手輪操作站4的開關接收指令，根據(jù)需要進行處理，并將處理結果輸出到液晶顯示器和輸出電路。采用高速光電稱合器驅動電機驅動器。
[0020]下面通過實施實例的操作進一步說明本發(fā)明的功能:
[0021]一、顯示
[0022]X+8000.000:X軸當前位置，單位為毫米，有效范圍為-8300?+8300毫米。
[0023]Z+8000.000:Z軸當前位置，單位為毫米，有效范圍為-8300?+8300毫米。
[0024]F=100:設定的快進速度，單位為毫米/分，有效范圍為O?6000毫米/分。
[0025]D=8000.000:設定的步進距離，單位為毫米，有效范圍為O?8300毫米。
[0026]Ks=100:手輪倍率，在“手輪”方式時顯不。
[0027]狀態(tài)提示:
[0028]X+X軸到正限位；
[0029]X-X軸到負限位；
[0030]Z+Z軸到正限位；
[0031]Z-Z軸到負限位；
[0032]XA X軸驅動器故障；
[0033]ZA Z軸驅動器故障；
[0034]ES急停按鈕按下。
[0035]H顯示手輪操作站使能，X、Z顯示手輪操作站使能時當前選擇的運動軸。
[0036]程序顯示:
[0037]N待執(zhí)行的程序行號；
[0038]X/Z顯示程序中待執(zhí)行的進給位移；
[0039]F顯示進給時的速度(O?1000對應O?100.0kHz)；
[0040]M顯示程序執(zhí)行完進給位移操作后，待完成的動作；
[0041]D顯示程序完成動作后，進行下一操作前暫停的時間。
[0042]進給位移為相對進給量，即每運行該行程序時，均以當前位置為起點進給指定的距離。
[0043]程序運行中提示:
[0044]FEED 進給中；
[0045]IxH 等待 Ιχ(χ=0 ?7)有效；
[0046]IxL 等待 Ix (x=0 ?7)失效；
[0047]DLT等待延時時間到。
[0048]二、鍵盤
[0049]數(shù)值鍵(O?