给出了U形管内壁喷涂机械手控制系统,分析了系统控制方案,详细介绍了如何应用OMRON公司CQM1-CPU43-E型PLC控制步进电机.
　　上海某公司一车间生产U形管,最后一道工艺要求在U形管道内表面涂一层防护膜,原来由工人手工刷,由于管径小(10~20cm),且管较长(40~50cm),给操作带来较大困难,涂层质量亦难保证.公司提出设计一U形管内壁喷涂机械手,要求机械手能深入管内,到达目的位置后,开始喷涂,同时旋转退出直到喷涂结束.如何实现机械手的前进、后退与旋转是机械手控制系统设计的关键.
　　步进电机是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启停,精确步进以及直接接受数字量的特点,且步距角和转速仅与脉冲频率有关.较一般伺服机不易受环境因素的影响、维护量小.现在常用的步进电机有混合式和反应式步进系统,与反应式步进系统比较,混合式步进系统价格略高,但有如下优点:可靠性高、发热少、效率高体积小、噪声小.近几年由于技术进步的原因,混合式步进系统和反应式步进系统价格仅相差10%左右.基于以上考虑,我们选用了深圳市雷赛机电技术开发有限公司39系列混合式步进电机作驱动单元(步距角1.8).
　　如何实现步进电机的运动控制,一是采用单板机或单片机控制,这种方法除了要进行软件开发外,还要设计硬件电路、接口电路、驱动电路,特别是要考虑工业现场中的抗干扰问题.由于可编程控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机,具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小、是实现机电一体化的理想控制装置,通过实践与深入研究,本文决定采用OMRON公司CQM1-CPU43-E型PLC控制步进电机实现机械手的运动控制,CQMl型PLC是OMRON公司推出的小型、高档机型,属模块式结构,它的指令丰富、执行速度快、功能很强,其中的CQM1-CPU43-E型PLC的CPU单元上除带有16个输入点外还设有两个端口Port1、Port2,每个端口可用来输出正向cw或反向ccw脉冲,直接控制步进电机,脉冲频率从20Hz到50kHz平滑改变,而步进电机的最高运行频率一般不超过20kHz.
　　公司提出设计一U形管内壁喷涂机械手,要求机械手能深入管内,到达目的位置后,开始喷涂,同时旋转退出直到喷涂结束.如何实现机械手的前进、后退与旋转是机械手控制系统设计的关键.步进电机是一种输出与输入数字脉冲对应的增量驱动元件,具有快速启停,精确步进以及直接接受数字量的特点,且步距角和转速仅与脉冲频率有关.较一般伺服机不易受环境因素的影响、维护量小.
　　现在常用的步进电机有混合式和反应式步进系统,与反应式步进系统比较,混合式步进系统价格略高,但有如下优点:可靠性高、发热少、效率高体积小、噪声小.近几年由于技术进步的原因,混合式步进系统和反应式步进系统价格仅相差10%左右.

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