雷赛SMC6480运动控制器在锂电池焊接上的应用
- 关键词：雷赛,SMC6480运动控制器,锂电池,焊接
- 作者：聂国强
- 摘要：SMC6480运动控制器与传统PLC运动控制系统相比在编程灵活性，插补性能及成本控制方面具有极大优势，其不但具有PLC的IO逻辑控制功能，而且不需要任何扩展模块即可实现高精度直线插补，圆弧插补，螺旋插补等轨迹控制；本文通过一个锂电池焊接机运动控制系统的案例，详细介绍了采用SMC6480运动控制器BASIC平台实现复杂轨迹多轴联动的方法。
一、运动控制器介绍
SMC6480 控制器是雷赛公司自主研发的基于10/100M 以太网的通用型独立式运动控制器，可支持多个控制器和PC 机组成运动控制系统；也可应用于各种需要脱机运行的场合。
本控制器可控制4个步进或伺服电机，具有直线插补、圆弧插补、连续曲线插补、网络控制等高级功能。基于FPGA 的硬件结构，确保SMC6480 控制器实现运动控制的高性能和系统运行的稳定性。运动控制的所有细节，包括插补算法、脉冲方向信号输出、自动升降速的控制、原点及限位等信号的检测处理，均在控制器中进行，通过简单的编程、参数设定即可开发出稳定可靠、高性能、高速连续轨迹运动控制系统。
二、BASIC编程简介
BASIC 指令理论上可以发挥SMC6480 控制器的所有功能，其有下面优点：
1．简单易懂：通过一两条语句就可以使得电机运动起来，同时拥有数控系统的操作简单和PLC 的强大逻辑功能。相比常见的PC 编程语句，本公司的脚本具有统一变量类型，动态参数识别等优点，使用起来更加灵活。
2．交互性强：通过解释执行，可以实时交互控制，用户可以随时知道程序执行的状态。
3．稳定性高：当用户程序出现错误时，不会出现系统崩溃。
三、电池焊接机介绍
1．某客户电池焊接机要求焊接电池切面顶部跑道形轨迹，产品如下图：
2．焊接轨迹如下：
3．如果电池固定，通过移动焊接头只需要两轴插补就能够轻易地实现这个轨迹，但客户电池焊接机的机械结构中复杂之处在于，其焊接头固定，由XY及U轴夹紧电池运动，焊接出一个跑道形的轨迹，焊接机构如下(俯视图）：
4．运动轨迹分析：
a .运动轨迹分解
b 俯视图
综上可以看出：
焊接半个周期的运动轨迹为：
XY轴：XY轴圆弧插补顺时针走半圆形；
U轴： 顺时针旋转180度（必须与XY圆弧插补同时动作）。
从以上运动轨迹可以看出，XY轴走圆弧插补的同时，U轴必须按照圆弧插补位置旋转相应角度，也就是我们所说的螺旋插补。
5．设备控制系统结构图如下：
四：焊接机BASIC编程
1．轨迹数据
2．人机界面
3．程序代码
auto:’开机自动运行
Dim speed1 ’定义速度变量
FLASH_READ 1, speed1 ’读取已储存在Flash中的速度值
modbus_reg(2) = speed1 ’将读取的速度值显示在触摸屏上
run_state = 1’ 定义运动状态：1 停止，2，运行
out(1,0) ’初始化输出口1
out(3,0)’初始化输出口3
while 1
if in(1) = 1 then’启动按钮按下
if run_state = 1 then
stop 1
run 1, runtask’启动运行任务
end if
elseif in(4) = 1 then’回零按钮按下
if run_state = 1 then
homemove
end if
elseif modbus_bit(0) = 1 then ’保存参数按钮按下
modbus_bit(0) = 0
speed1= modbus_reg(2)
FLASH_WRITE 1, speed1 ’将速度参数保存到FLASH中
end if
end if
wend
end
runtask:’运行
run_state =2
out(3,0) ’ 运动完成信号置零
out(1,1)’开激光
base(0,1,2)
VSPEED = speed1 ’设定当前坐标系插补轨迹速度
pmoveabs(100,100) ’绝对点位运动到起始点
wait idle ’等待轴停止
move(1000,0) ’直线相对插补运动到(1000,0)
wait idle ’等待轴停止
MHELICAL(-1000,0,-500,0,1,100,1) ’螺旋插补XY顺时针相对插补运动一个半圆，同时Z轴转180度