CN112596460A - 一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法 - Google Patents

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/054—Input/output
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Abstract

本发明公开了一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法，摆放所有待操作的材料使其组合成一个矩阵，确定矩阵中每行的材料数量以及每列的材料数量；令伺服/步进驱动运动系统回到原点，并以该原点作为平面直角坐标系的原点，选取A点和B点；控制器根据A点和B点的坐标计算各个材料在X轴上所占长度和在Y轴上所占的宽度；控制器按照预设的操作顺序计算当前待操作材料的坐标，并将计算得到的坐标发送至伺服/步进驱动运动系统，伺服/步进驱动运动系统根据接收到的坐标到达相应的位置。本发明方法可以快速帮助工业自动化中伺服/步进驱动运动系统对规则矩阵内的所有材料(物件)进行逐一定位。

Description

一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法
技术领域
本发明涉及工业自动化技术领域，具体涉及一种伺服/步进驱动运动系统定位规则矩阵中所有材料(物件)的快速定位的方法。
背景技术
在当下工业自动化技术迅速普及，大多数工厂均采用自动化设备(机器)逐步替代人工(该过程也成为半自动化)，而其中最为主要也应用最为广泛的是以伺服/步进驱动运动系统来完成包括装配、加工等在内的生产动作，其适用于大多数中小型企业，体积较小，且价格也比六轴机械手臂便宜许多，安装方便且快捷，使用率较高。而如何在伺服/步进驱动运动系统定位规则矩阵中对所有材料(物件)进行快速定位，是一个重要课题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法，包括如下步骤：
S1、摆放所有待操作的材料使其组合成一个矩阵，各个材料的摆放方向一致，确定矩阵中每行的材料数量L以及每列的材料数量W并保存在控制器中；
S2、令伺服/步进驱动运动系统回到原点，并以该原点作为平面直角坐标系的原点，选取矩阵中左上角第一个材料的左上角顶点作为A点，并取与A点对角的矩阵中右下角最后一个材料的左上角顶点作为B点；将A点和B点坐标保存在控制器中，此时控制器得到A点坐标为A(X，Y)和B点坐标为B(X，Y)；
S3、控制器根据A点和B点的坐标计算各个材料在X轴上所占长度：
L’＝[B(X)－A(X)]/(L－1)；
其中，B(X)为B点的横坐标，A(X)为A点的横坐标；
并计算各个材料在Y轴上所占的宽度：
W’＝[B(Y)－A(Y)]/(W－1)；
S4、控制器按照预设的操作顺序计算当前待操作材料的坐标，并将计算得到的坐标发送至伺服/步进驱动运动系统，伺服/步进驱动运动系统根据接收到的坐标到达相应的位置；完成对一个材料的操作后，控制器自动更新下一个待操作材料的位置并计算其坐标，并将计算得到的坐标发送至伺服/步进驱动运动系统，伺服/步进驱动运动系统根据接收到的坐标到达相应的位置；
位置(i，j)的材料的横坐标Qi(X)和纵坐标Qj(Y)计算如下：
Qi(X)＝(i－1)＊L’+A(X)；
Qj(Y)＝(j－1)＊W’+A(Y)；
其中，(i，j)表示材料在矩阵的第j行第i列，i＝1，2，…，L，j＝1，2，…，W；
S5、重复步骤S4的过程直至完成对所有材料的操作。
进一步地，上述方法中，所述控制器为PLC。
本发明的有益效果在于：
1、本发明方法操作简单，只需要完成两点操作设备即可自动进行对所有材料(物件)的逐一定位：(1)用控制器配合伺服/步进驱动运动系统获取平面直角坐标系中第一个坐标点A点以及其对角点B点；(2)输入矩阵的W和L。
2、本发明方法可以快速帮助工业自动化中伺服/步进驱动运动系统对规则矩阵内的所有材料(物件)进行逐一定位，节省开发者对伺服/步进驱动运动系统中的定位系统，省去不必要的精神投入及时间上的浪费。
具体实施方式
以下将对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法。
本实施例方法中，以可编程运动控制器(PLC，品牌为欧姆龙，型号为CP1H)与伺服XY轴直线模组(松下伺服驱动器+松下伺服电机+直线模组)为主体组合而成的自动化设备进行定位取件操作。
方法包括如下步骤：
S1、摆放所有待取件的材料使其组合成一个矩阵，各个材料的摆放方向一致，确定矩阵中每行的材料数量L(本实施例中为5)以及每列的材料数量W(本实施例中为8)；
S2、令伺服XY轴直线模组回到原点，并以该原点作为平面直角坐标系的原点，自定义选取矩阵中左上角第一个材料的左上角顶点作为A点，并取与A点对角的矩阵中右下角最后一个材料的左上角顶点作为B点；手动操作移动伺服XY轴直线模组到A点的位置，并将A点的位置保存在PLC中，此时PLC得到A点坐标(以脉冲量表示)为A(X，Y)(本实施例中A点坐标为(1000，1000))；再将伺服XY轴直线模组移动到B点位置，并将B点坐标保存在PLC中，PLC得到B点位置(以脉冲量表示)为B(X，Y)(本实施例中B点位置为(5000，8000))；
S3、PLC根据A点和B点坐标计算各个材料在X轴上所占长度：
L’＝[B(X)－A(X)]/(L－1)；
其中，B(X)为B点的横坐标，A(X)为A点的横坐标；
并计算各个材料在Y轴上所占的宽度：
W’＝[B(Y)－A(Y)]/(W－1)；
在本实施例中，可以计算得出各个材料在X轴上所占长度L’为(5000－1000)/(5－1)＝1000，同理得出各个材料在Y轴上所占宽度W’为(8000－1000)/(8－1)＝1000。
S4、PLC按照预设的取件顺序计算当前待取件材料的坐标，并将计算得到的坐标以脉冲信号的形式发送至伺服XY轴直线模组的伺服驱动器，所述伺服驱动器将脉冲信号转变为电信号发送至伺服XY轴直线模组的伺服电机，伺服电机根据电信号带动XY轴直线模组的直线模组到达相应的位置，从而安装在直线模组上的取件机构也到达相应的位置；直线模组到达后向PLC反馈到位信号，PLC接收到到位信号后向取件机构发出取件操作信号，取件机构完成取件；完成一个材料的取件后，PLC按取件顺序自动更新下一个待取件材料的位置并计算其坐标，并重复相同的过程完成取件；
位置(i，j)的材料的横坐标Qi(X)和纵坐标Qj(Y)计算如下：
Qi(X)＝(i－1)＊L’+A(X)；
Qj(Y)＝(j－1)＊W’+A(Y)；
其中，(i，j)表示材料在矩阵的第j行第i列，i＝1，2，…，L，j＝1，2，…，W。
本实施例中，取件顺序是从左往右逐列取件，每列中则按从上往下逐个取件，即每一列的材料从上往下全部取件后再开始下一列的材料的取件。所以取件顺序为(1，1)，(1，2)，…，(1，8)，…，(5，1)，(5，2)，…，(5，8)。
当前待取件材料的位置为矩阵的(1，1)，计算得到该材料对应的坐标点(1000，1000)，PLC分别发送对应数值(1000，1000)的脉冲到X轴和Y轴的伺服驱动器；X轴和Y轴的伺服驱动器分别接收到脉冲信号后控制对应的伺服电机进行指定距离运动，带动X轴和Y轴的直线模组到达指定位置，反馈到位信号给PLC，PLC控制取件机构进行取件操作，取件操作结束后，PLC自动更新当前待取件材料的位置为(1，2)，计算对应的坐标点为(1000，2000)，并重复上述操作。
S5、重复步骤S4的过程直至完成所有材料的取件。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于伺服/步进驱动运动系统的材料快速定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、摆放所有待操作的材料使其组合成一个矩阵，各个材料的摆放方向一致，确定矩阵中每行的材料数量L以及每列的材料数量W并保存在控制器中；
S2、令伺服/步进驱动运动系统回到原点，并以该原点作为平面直角坐标系的原点，选取矩阵中左上角第一个材料的左上角顶点作为A点，并取与A点对角的矩阵中右下角最后一个材料的左上角顶点作为B点；将A点和B点坐标保存在控制器中，此时控制器得到A点坐标为A(X，Y)和B点坐标为B(X，Y)；
S3、控制器根据A点和B点的坐标计算各个材料在X轴上所占长度：
L’＝[B(X)－A(X)]/(L－1)；
其中，B(X)为B点的横坐标，A(X)为A点的横坐标；
并计算各个材料在Y轴上所占的宽度：
W’＝[B(Y)－A(Y)]/(W－1)；
S4、控制器按照预设的操作顺序计算当前待操作材料的坐标，并将计算得到的坐标发送至伺服/步进驱动运动系统，伺服/步进驱动运动系统根据接收到的坐标到达相应的位置；完成对一个材料的操作后，控制器自动更新下一个待操作材料的位置并计算其坐标，并将计算得到的坐标发送至伺服/步进驱动运动系统，伺服/步进驱动运动系统根据接收到的坐标到达相应的位置；
位置(i，j)的材料的横坐标Qi(X)和纵坐标Qj(Y)计算如下：
Qi(X)＝(i－1)＊L’+A(X)；
Qj(Y)＝(j－1)＊W’+A(Y)；
其中，(i，j)表示材料在矩阵的第j行第i列，i＝1，2，…，L，j＝1，2，…，W；
S5、重复步骤S4的过程直至完成对所有材料的操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制器为PLC。
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