CN202998006U - 机械手电机转动变速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种机械手电机转动变速装置，包括安装在机械手立柱上的转动电机，所述转动电机的电源线连接到一变频器的输出端上，该变频器的电源线连接到动力电源上。此外，变频器附带了通讯模块后通过交换机与PLC控制***组成一个internet工控网络。控制***中还带有编码器，对机械手起到比较好的定位控制作用。本实用新型将变频器和编码器引入到传统的电机转动控制***中，通过改变电源频率来达到改变转动速率从而能较好的控制机械手的转动速度。

Description

机械手电机转动变速装置

技术领域

本实用新型涉及轮胎机械领域，具体涉及一种机械手电机转动变速装置。

背景技术

目前硫化机机械手转动主要是采用水缸、气缸和电机的转动装置，即1.水缸转动装置固定在机械手立柱的支板上，液体介质驱动活塞通过胶管进入/排出缸体，带动机械手转进/转出到缸的行程位置；2.气缸转动装置则固定在机械手转动架上，其工作原理与上第1种方式类似，只是液体介质改为气体介质而胶管改为气管；3.电机转动装置固定在机械手立柱上客户要求的合理位置上，通过链条带动机械手在允许的范围内转进/转出。前两种机械手转动方式只有进和出两个极限停止位；最后一种方式是在机器允许的范围内可以根据需求确定机械手转动的多个停止位置。上述几种机械手转动方式，转动速度都是无法控制的，尤其前两种直接受介质流量大小影响，而最后方式直接跟电机参数相关。由此无论哪种方式机械手都无法平稳转动和停止，常出现机械手剧烈晃动或到极限位置由于惯性而转过头等问题，并产生晃动跑位、碰撞和拉断链条等不良后果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够较好控制机械手的转动速度的机械手电机转动变速装置。

为解决上述问题，本实用新型所设计的机械手电机转动变速装置，包括安装在机械手立柱上的转动电机，此外，所述转动电机的电源线连接到一变频器的输出端上，该变频器的电源线连接到动力电源上。

上述方案中，所述转动电机与变频器之间可以考虑串接安全接触器。

上述方案中，所述变频器与动力电源之间可以考虑串接断路器。

上述方案中，所述变频器若需接到internet网络上，需要增加通讯模块。

上述方案中，所述的变频器附带了通讯模块后通过交换机与PLC（可编程逻辑控制器）控制***相连，组成一个internet工控网络。

上述方案中，所述控制***中还带有编码器，该编码器链接在交换机上，对机械手起到比较好的定位控制作用。

与现有技术相比，本实用新型将变频器和编码器引入到传统的电机转动控制***中，通过改变电源频率来达到改变转动速率从而能较好的控制机械手的转动速度。

附图说明

图1为变频器的控制***示意图。

图2为PLC的控制***示意图。

具体实施方式

一种机械手电机转动变速装置，主要由转动电机、变频器、断路器、安全接触器、交换机、编码器和PLC控制***组成。机械手的转动电机合理地安装在机械手立柱上。

转动电动的电源线204014、204024和204034分别接到变频器的输出端U/T1、V/T2和W/T3上。由于改变电动机的任何两相接线都会改变电动机的旋转方向，因此转动电机与变频器之间可根据控制要求串联类似于安全接触器等等的元件。另外，变频器的电源线204011、204021和204031从变频器的电源输入端R/L1、S/L2和T/L3接到动力电源三相201133、201143和201153上。而变频器的电源输入端与动力电源之间也可根据使用要求串联类似于断路器等元件。此外，变频器的电源输入端R/L1和S/L2串入转动电机的抱闸整流块来控制转动电动的抱闸输出BRK20401。对于一个控制***而言，除了软硬件功能之外***的通讯方式也很重要，因此本实用新型的控制***也选择了Internet通讯，即直接在变频器上增设通讯模块即网卡。该通讯模块可以用网线连接交换机，此时用相关软件在相同网段内设置好IP地址，CPU就通过交换机直接与变频器对话以达到很好的速度控制。参见图1。

为了能实现机械手比较精确的定位，本实用新型还将编码器与变频器配合起来。此时，变频器的通讯模块(带RJ45-端)通过交换机连接PLC控制***的通讯，编码器连接在交换机上。根据实际使用要求，在PLC控制***的编程界面上配置变频器主要相关参数(或在变频器操作盘面上逐一配置也可)，并在软件编程中通过调用变频器和设置转动频率等等指令功能与编码器一起控制机械手的转动；最后，可按照机械手转动的情况，编程过程中将编码器的机械手转动主要位置区间值设定即机械手转进/出极限位、机械手转进/出中间位和缓冲位等等，使得机械手在频率变化范围内合理设定转动频率以改变转动速度，达到机械手电动机转动的平稳准确的效果，即：⑴当转进/出的启动按常规转速从零开始增大到设定频率对应的转速；⑵当转动到编码器设定的中间位，将转动的设定频率减小，则从中间位置开始转速从(1)中的最大频率减小到该设定频率对应的转速；⑶当转动到编码器设定的缓冲位，则将转动的设定频率减小到接近停止的频率，即转速也从(2)中的转速减小到该接近停止频率对应的转速；⑷当从缓冲位转动到编码器设定的进/出极限位，将转动的设定频率减小到零，则机械手在极限位都将停止。参见图2。

首先，根据机械手的转动电机的参数选择与其一致的变频器，即电源额定电压、额定功率P与额定电压U输入和额定电流I输出；其次，将变频器安装串联入控制***中，即在动力电源和断路器之后、安全接触器和转动电机之前；接着，根据电机转速n=(1-s)n0(n—电机转速，s—转差率通常额定情况下为1.5%-6%，n0—同步转速)，而定子同步转速n0=60f1/p(f1—电源频率，p—磁极对数)，则推论出n=60(1-s)f1/p即对于同一电机而言转差率s和磁极对数p不变前提下改变频率f1来改变电机转速；最后，根据实际机械手转动的具体情况，再配合旋转编码器的定位功能，在软件上通过参数设置和PLC控制***的编程达到控制转动速度，使得机械手能平稳转停。另外从硬件方面来说，不仅电源和电机分别需要接入到变频器，为了变频器能正常工作还需要将其硬件功能端子根据具体使用一一接线，如停止、起动/正向运行和方向/反向运行等等。

Claims (6)

1.机械手电机转动变速装置，包括安装在机械手立柱上的转动电机，其特征在于：所述转动电机的电源线连接到一变频器的输出端上，该变频器的电源线连接到动力电源上。 

2.根据权利要求1所述的机械手电机转动变速装置，其特征在于：所述转动电机与变频器之间还串接有安全接触器。 

3.根据权利要求1所述的机械手电机转动变速装置，其特征在于：所述变频器与动力电源之间还串接有断路器。 

4.根据权利要求1～3之一所述的机械手电机转动变速装置，其特征在于：所述变频器上还设有通讯模块。 

5.根据权利要求4所述的机械手电机转动变速装置，其特征在于：所述通讯模块通过交换机与PLC控制***相连。 

6.根据权利要求5所述的机械手电机转动变速装置，其特征在于：所述交换机上还接有编码器。 

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