專(zhuān)利名稱(chēng)：機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輪胎機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置。
背景技術(shù)：
目前硫化機(jī)機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)主要是采用水缸、氣缸和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，即1.水缸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在機(jī)械手立柱的支板上，液體介質(zhì)驅(qū)動(dòng)活塞通過(guò)膠管進(jìn)入/排出缸體，帶動(dòng)機(jī)械手轉(zhuǎn)進(jìn)/轉(zhuǎn)出到缸的行程位置；2.氣缸轉(zhuǎn)動(dòng)裝置則固定在機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)架上，其工作原理與上第I種方式類(lèi)似，只是液體介質(zhì)改為氣體介質(zhì)而膠管改為氣管；3.電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在機(jī)械手立柱上客戶要求的合理位置上，通過(guò)鏈條帶動(dòng)機(jī)械手在允許的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)進(jìn)/轉(zhuǎn)出。前兩種機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)方式只有進(jìn)和出兩個(gè)極限停止位；最后一種方式是在機(jī)器允許的范圍內(nèi)可以根據(jù)需求確定機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)的多個(gè)停止位置。上述幾種機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)方式，轉(zhuǎn)動(dòng)速度都是無(wú)法控制的，尤其前兩種直接受介質(zhì)流量大小影響，而最后方式直接跟電機(jī)參數(shù)相關(guān)。由此無(wú)論哪種方式機(jī)械手都無(wú)法平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)和停止，常出現(xiàn)機(jī)械手劇烈晃動(dòng)或到極限位置由于慣性而轉(zhuǎn)過(guò)頭等問(wèn)題，并產(chǎn)生晃動(dòng)跑位、碰撞和拉斷鏈條等不良后果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠較好控制機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，包括安裝在機(jī)械手立柱上的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，此外，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的電源線連接到一變頻器的輸出端上，該變頻器的電源線連接到動(dòng)力電源上。上述方案中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與變頻器之間可以考慮串接安全接觸器。上述方案中，所述變頻器與動(dòng)力電源之間可以考慮串接斷路器。上述方案中，所述變頻器若需接到internet網(wǎng)絡(luò)上，需要增加通訊模塊。上述方案中，所述的變頻器附帶了通訊模塊后通過(guò)交換機(jī)與PLC(可編程邏輯控制器)控制系統(tǒng)相連，組成一個(gè)internet工控網(wǎng)絡(luò)。上述方案中，所述控制系統(tǒng)中還帶有編碼器，該編碼器鏈接在交換機(jī)上，對(duì)機(jī)械手起到比較好的定位控制作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將變頻器和編碼器引入到傳統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，通過(guò)改變電源頻率來(lái)達(dá)到改變轉(zhuǎn)動(dòng)速率從而能較好的控制機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

圖1為變頻器的控制系統(tǒng)示意圖。圖2為PLC的控制系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0013]一種機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，主要由轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、變頻器、斷路器、安全接觸器、交換機(jī)、編碼器和PLC控制系統(tǒng)組成。機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)合理地安裝在機(jī)械手立柱上。轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)的電源線204014、204024和204034分別接到變頻器的輸出端U/Tl、V/T2和W/T3上。由于改變電動(dòng)機(jī)的任何兩相接線都會(huì)改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，因此轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與變頻器之間可根據(jù)控制要求串聯(lián)類(lèi)似于安全接觸器等等的元件。另外，變頻器的電源線204011、204021和204031從變頻器的電源輸入端R/L1、S/L2和T/L3接到動(dòng)力電源三相201133,201143和201153上。而變頻器的電源輸入端與動(dòng)力電源之間也可根據(jù)使用要求串聯(lián)類(lèi)似于斷路器等元件。此外，變頻器的電源輸入端R/L1和S/L2串入轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的抱閘整流塊來(lái)控制轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)的抱閘輸出BRK20401。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)而言，除了軟硬件功能之外系統(tǒng)的通訊方式也很重要，因此本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)也選擇了 Internet通訊，即直接在變頻器上增設(shè)通訊模塊即網(wǎng)卡。該通訊模塊可以用網(wǎng)線連接交換機(jī)，此時(shí)用相關(guān)軟件在相同網(wǎng)段內(nèi)設(shè)置好IP地址，CPU就通過(guò)交換機(jī)直接與變頻器對(duì)話以達(dá)到很好的速度控制。參見(jiàn)圖1。為了能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手比較精確的定位，本實(shí)用新型還將編碼器與變頻器配合起來(lái)。此時(shí)，變頻器的通訊模塊(帶RJ45-端)通過(guò)交換機(jī)連接PLC控制系統(tǒng)的通訊，編碼器連接在交換機(jī)上。根據(jù)實(shí)際使用要求，在PLC控制系統(tǒng)的編程界面上配置變頻器主要相關(guān)參數(shù)(或在變頻器操作盤(pán)面上逐一配置也可)，并在軟件編程中通過(guò)調(diào)用變頻器和設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)頻率等等指令功能與編碼器一起控制機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)；最后，可按照機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，編程過(guò)程中將編碼器的機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)主要位置區(qū)間值設(shè)定即機(jī)械手轉(zhuǎn)進(jìn)/出極限位、機(jī)械手轉(zhuǎn)進(jìn)/出中間位和緩沖位等等，使得機(jī)械手在頻率變化范圍內(nèi)合理設(shè)定轉(zhuǎn)動(dòng)頻率以改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度，達(dá)到機(jī)械手電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)準(zhǔn)確的效果，即:(1)當(dāng)轉(zhuǎn)進(jìn)/出的啟動(dòng)按常規(guī)轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始增大到設(shè)定頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速；(2)當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到編碼器設(shè)定的中間位，將轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)定頻率減小，則從中間位置開(kāi)始轉(zhuǎn)速?gòu)?I)中的最大頻率減小到該設(shè)定頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速；⑶當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到編碼器設(shè)定的緩沖位，則將轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)定頻率減小到接近停止的頻率，即轉(zhuǎn)速也從(2)中的轉(zhuǎn)速減小到該接近停止頻率對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速M(fèi))當(dāng)從緩沖位轉(zhuǎn)動(dòng)到編碼器設(shè)定的進(jìn)/出極限位，將轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)定頻率減小到零，則機(jī)械手在極限位都將停止。參見(jiàn)圖2。首先，根據(jù)機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的參數(shù)選擇與其一致的變頻器，即電源額定電壓、額定功率P與額定電壓U輸入和額定電流I輸出；其次，將變頻器安裝串聯(lián)入控制系統(tǒng)中，即在動(dòng)力電源和斷路器之后、安全接觸器和轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)之前；接著，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速n=(l-s)η0 (η—電機(jī)轉(zhuǎn)速，s—轉(zhuǎn)差率通常額定情況下為1.5%-6%，η0—同步轉(zhuǎn)速)，而定子同步轉(zhuǎn)速n0=60fl/p(fl—電源頻率，P一磁極對(duì)數(shù))，則推論出n=60 (1-s) fl/p即對(duì)于同一電機(jī)而言轉(zhuǎn)差率s和磁極對(duì)數(shù)P不變前提下改變頻率Π來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速；最后，根據(jù)實(shí)際機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)的具體情況，再配合旋轉(zhuǎn)編碼器的定位功能，在軟件上通過(guò)參數(shù)設(shè)置和PLC控制系統(tǒng)的編程達(dá)到控制轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使得機(jī)械手能平穩(wěn)轉(zhuǎn)停。另外從硬件方面來(lái)說(shuō)，不僅電源和電機(jī)分別需要接入到變頻器，為了變頻器能正常工作還需要將其硬件功能端子根據(jù)具體使用一一接線，如停止、起動(dòng)/正向運(yùn)行和方向/反向運(yùn)行等等。
權(quán)利要求1.機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，包括安裝在機(jī)械手立柱上的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的電源線連接到一變頻器的輸出端上，該變頻器的電源線連接到動(dòng)力電源上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與變頻器之間還串接有安全接觸器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，其特征在于:所述變頻器與動(dòng)力電源之間還串接有斷路器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3之一所述的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，其特征在于:所述變頻器上還設(shè)有通訊模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，其特征在于:所述通訊模塊通過(guò)交換機(jī)與PLC控制系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，其特征在于:所述交換機(jī)上還接有編碼器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種機(jī)械手電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)變速裝置，包括安裝在機(jī)械手立柱上的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的電源線連接到一變頻器的輸出端上，該變頻器的電源線連接到動(dòng)力電源上。此外，變頻器附帶了通訊模塊后通過(guò)交換機(jī)與PLC控制系統(tǒng)組成一個(gè)internet工控網(wǎng)絡(luò)?？刂葡到y(tǒng)中還帶有編碼器，對(duì)機(jī)械手起到比較好的定位控制作用。本實(shí)用新型將變頻器和編碼器引入到傳統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，通過(guò)改變電源頻率來(lái)達(dá)到改變轉(zhuǎn)動(dòng)速率從而能較好的控制機(jī)械手的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
文檔編號(hào)H02P27/04GK202998006SQ20122071159
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者姜彥彥, 車(chē)海峰 申請(qǐng)人:桂林橡膠機(jī)械廠