对三轴联动 AFDX05 运动控制芯片的编程说明

对三轴联动 AFDX05 运动控制芯片的编程说明
对三轴联动 AFDX05 运动控制芯片的编程说明

对三轴联动AFDX05运动控制芯片的编程说明

三轴联动AFDX05运动控制芯片实质上是基于FPGA+51单片机+RS232标准串口+PCB电路板实现的芯片组合,能够完成高速高精度的基于标准G代码的数控加工

系统可以执行的G代码、M 代码 E 代码列表如下:

G00、G01、G02、G03、G04、G92、G17、G18、G19、G87、G88、G89、G92、G98、G99;

M20、M21;M22、M23;M24、M25;M26、M27;M28、M29;M30、M31;

M70、M71;M72、M73;M74、M75;M76、M77;M78、M79;M80、M81;

E00、E01;E02、E03;E04、E05;E06、E07。G0 快速移动

本指令可实现快速进给到指定位置。G00运动时,一般刀具不切削。

G01直线插补加工

G01可实现单轴、两轴或三轴直线插补运动。进给速度可以由Q、F、W 命令指定。

Q为该行G代码的起步速度;

F为该行G代码的最高速度;

W为该行G代码的停止速度。

例如:G01X1000Y2000Z3000Q100F300W120;

注:这里X、Y、Z的值是指脉冲个数而不是运动长度。

G02顺圆弧插补加工

G03逆圆弧插补加工

这两条指令用于圆弧插补,,分为顺圆弧G02(逆时针),逆圆弧G03(顺时针),支持半径编程和圆心编程。

G04 延时

例如:G04P1000

G17 选择工作平面XY

G18 选择工作平面XZ

G19选择工作平面YZ

G87 X8888 Q200 F300 W100 X轴回原点

G87 X8888 Q200 F300 W100 X 轴沿正方向回原点,回原点的速

度为200;

G87 X-8888 Q200 F300 W100 X轴沿负方向回原点,回原点的速

度为200;

整个G87 回原点的动作分三步:

第一步:按G87 后X 的值,高速去找原点,然后停止;

第二步:按G56 后X 的值,高速回退指定的距离,然后停止;

要求必须确保通过了原点;

第三步:按G57 后X 的值,低速再次去找原点,然后立即停止。G88 Y8888 Q200 F300 W100 Y轴回原点

G88 Y8888 Q200 F300 W100 Y轴沿正方向回原点,回原点的速

度为200;

G88 Y-8888 Q200 F300 W100 Y轴沿负方向回原点,

回原点的速度为200;

整个G88 回原点的动作分三步:

第一步:按G88 后Y 的值,高速去找原点,然后停止;

第二步:按G56 后Y 的值,高速回退指定的距离,然后停止;要求

必须确保通过了原点;

第三步:按G57 后Y 的值,低速再次去找原点,然后立即停止。G89 Z8888 Q200 F300 W100 Z轴回原点

G89 Z8888 Q200 F300 W100 Z 轴沿正方向回原点,回原点的速

度为200;

G89 Z-8888 Q200 F300 W100 Z 轴沿负方向回原点,回原点的速

度为200;

整个G89 回原点的动作分三步:

第一步:按G89 后Z 的值,高速去找原点,然后停止;

第二步:按G56 后Z 的值,高速回退指定的距离,然后停止;

要求必须确保通过了原点;

第三步:按G57 后Z 的值,低速再次去找原点,然后立即停止。

G92 设置当前坐标值

例如:G92X100Y200Z300

M20 到M31、M70 到M81 备用输出信号开关

成对使用,偶数为开,奇数为关。

例如:

M20:1号输出口开。

M21:1号输出口关。

M22:2号输出口开。

M23:2号输出口关。

M24:3号输出口开。

M25:3号输出口关。

M26:4号输出口开。

M27:4号输出口关。

接线说明

1. J1插座DB15 连接步进电机驱动器

轴号脉冲方向原点

XYZ12脚

5脚

13脚

6脚

7脚

8脚

1脚(输入口1)

2脚(输入口2)

9脚(输入口3)

备用输入信号10脚(输入口4)

备用输出信号3脚(输出口1),4脚(输出口2),11脚(输出口3)

电源负14脚(0V)

电源正15脚(+5V)

J1插座上的输入口1、输入口2、输入口3、输入口4都是5V电压的,若要接DC24V电压的光电开关,需要加光偶隔离。

J1插座上的输出口1、输出口2、输出口3都是5V电压的,若要接DC24V电压的电磁阀,需要加光偶隔离。

2. J2插座DB9 连接计算机或单片机系统

这是一个标准的RS232串口。串口通讯的波特率为9600或28800或57600。

基于ZYNQSoC的多轴运动控制系统资料

OpenHW12项目申请 基于ZYNQ SoC的多轴运动控制系统 安富利特别题目 基于Zynq平台的伺服控制或运动控制系统 项目成员:顾强牛盼情孙佳将马浩 华中科技大学 二〇一二年十一月

目录 1项目概述 (1) 1.1工业应用 (1) 1.2系统方案 (3) 2工作原理介绍 (6) 3项目系统框架图 (8) 3.1ZYNQ硬件系统框架图 (8) 3.2软件系统框架图 (9) 3.3多轴控制器实现 (10) 4项目设计预计效果 (11) 5附录一:项目技术基础 (13) 5.1软硬件协同设计架构 (13) 5.2软件设计 (14) 5.3总结 (16) 6附录二:ZYNQ基础 (16)

1项目概述 1.1 工业应用 运动控制系统广泛应用于工业自动化领域,包括机器人手臂、装配生产线、起重设备、数控加工机床等等。并且随着高性能永磁材料的发展、电力电子技术的发展以及大规模集成电路和计算机技术的发展使得永磁同步电机(PMSM,Permanent Magnet Synchronous Motor)控制系统的设计开发难度降低、成本降低,同时PMSM在运动控制系统中作为执行器件的应用也越来越广泛。大量运动控制器的设计与实现都是基于通用嵌入式处理器。在此基础上,很多学者和研究人员对运动控制系统进行了大量的研究。 多轴控制的发展是为了满足工业机器人、工业传动等应用需求。其主要包括两大方面,多轴串联控制和多轴同步控制。当系统负载较大、传动精度要求很高、运行环境比较复杂的情况下,经常使用多轴串联的方式来解决,如图1.1所示。 (1)双电机齿条传动(2)NASA 70-m天线设备 图1.1 多轴串联控制系统应用

ACS多轴运动控制系统应用

ACS多轴运动控制系统应用 为了满足当今半导体产业的最高的多轴自动化应用的需求,工程师们转而朝向把最好的集成和基于网络的控制属性的运动控制平台方向。许多先进机器的控制平台,即基于网络和集中控制开始看到从自动化领域里广泛的实践,因为它们需要大量的处理能力和通信带宽,这在几年前微处理器和网络技术是无法实现的。在高端多轴自动化行业很多人知道,从20 世纪90 年代以来的集中式多轴控制器的好处。使用中央高速处理器,处理协调多轴运动控制已被证明为确定性数字伺服控制的有效架构,使最快的更新率和精密的同步。 另外,网络结构,如CANopen 网络的,已经成功地实践在了太阳能电池板划线,半导体制造和通用自动化应用中等需要可扩展性,开放的多厂商和设备,对成本控制敏感的系统设计中的运动控制领域。网络标准也一直在不断发展,并且不断提高的带宽和可靠性。现在,随着基于以太网的实时工业网络,如EtherCAT 技术–决定性的实时工业网络具有足够的带宽以支持高性能协调很多个运动控制轴和I / O,是有可能的实现机器控制控制解决方案,他具有集中式和基于网络控制的最佳品质。下面是三个最近需要高度的协调和精确的多轴运动控制案例,每一个展现着对控制系统的独特的挑战和极限。1。太阳能电池板划线和光学检测设备扁平面板和薄片的激光划线经常需要用到极其高性能的运动控制,包括高的速度和加速度,高度协调的多轴激光路径,晶圆检查和及其最小的运动误差最大化光伏(PV)的晶圆密度或解决最小的缺陷。大尺寸面板占用面积超过一平方米以上;而且,由于面板增加的尺寸的规模,导致的机器设备的复杂性和多轴数和运动的性能和功率的需求。最近,太阳能面板板划线设备和检测设备的制造商在设计一条15 轴的生产线的控制系统是遇到了很多挑战。有些版本的机器还使用了其他辅助轴和I / O 设备。一个集中

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适用于任何机器人的Elmo终极多轴运动控制解决方案 中科新松有限公司在第一代协作机器人的设计和研发中整合了Elmo的终极多轴运动控制解决方案 中国的机器人公司“新松”全面采用Elmo终极的运动控制解决方案作为第一代协作机器人的最新设计,该设计解决了新一代产品研发中遇到的诸多挑战。 想象一下一个机器人完美地模拟一位太极拳大师的动作,动作精准、平滑、充满力感。 考虑一下在真实的工厂里面一个集成协作机器人与人类员工合作的重要意义,这种协作还要满足严苛和强制的安全约束条件。 采用了Elmo独一无二的、高级的伺服驱动技术,这家在中国机器人和自动化领域领先的公司刚刚完成第一代人机协作的工厂自动化机器人的自主研发。 Elmo提供了超小型、功能强大的基于网络型的伺服驱动器,这些驱动器直接安装在关节上。 这一应用体现了Elmo驱动器在诸多方面的独有优势,如效率、坚固程度、省空间、最少电缆用量、低EMI指数和整个系统可靠性的提升。在设计制造复杂的7轴协作机器人的时候,使用双闭环控制和采用高分辨率绝对值编码器获得最优伺服性能只是众多挑战中的一部分。Elmo在高端机器人领域里的应用实例可以作为客户在研发过程中追求最高多轴运动控制性能时的指导性参考。 摘要协作机器人被设计用来与人在工厂生产线上紧密协同工作,这一趋势正变得越来越普遍。 在人机协作的环境中,这些机器人被用来去完成高速、高精度的任务。使用相机、力传感器和其他感知元件,这些机器人可以感知人的存在并做出相应动作避免对人的伤害,有的时候机器人的动作会完全停下来。 设计协作机器人通常是用来灵活地处理小的零件,进行一些辅助性工作如安装消费类电子器件,而不是用来完成重载任务如搬运重物,焊接或者喷漆等。

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