以西门子PLC和PMC运动控制卡为运动控制核心,开发设计了满足纺织行业经轴纱两头夹取、中间旋转、伺服电机驱动和定位的经轴纱自动化装卸控制系统。在控制系统硬件搭建基础上,结合生产过程需求分析了经轴纱机器人多轴运动精确定位和平稳控制,搭建开发了控制系统软件及运行界面。经生产现场实际在线验证,该控制系统运行稳定,有效提升了染色生产过程中自动化水平内纺织印染行业中经轴纱装卸主要靠人工装卸纱，效率低，劳动强度大。因此，开发具有载重大、速度高、刚度大、定位精度高的高速高精重载经轴纱装卸设备对提升我国智能制造技术水平，满足国家纺织印染行业的急需具有重要的意义。作者所在单位机械科学研究总院已经针对筒子纱自动化生产开发出了筒子纱自动化装卸机器人。在前期研究和国内外经轴纱装卸方法调研的基础上，结合经轴纱装卸需求，设计开发快速、稳定、简洁的经轴纱装卸机器人及配套的物流系统，替代人工完成经轴纱装卸的自动化。经轴纱机器人控制-电动数控滚圆机张家港液压弯管机电动钢管弯管机其经轴纱装卸机器人机械结构如图1所示。设计的经轴纱装卸纱机器人系统包括，机器人主体、经轴纱机械手、经轴纱笼及经轴纱移载车及回转托盘等，可完成经轴纱的装卸及转运。结合以上经轴纱机械设计和经轴纱染色生产要求，需要设计开发经轴纱装卸机器人控制系统，满足经轴纱装卸机器人功能需求。图1经轴纱装卸机器人机械结构图取经轴纱装在经轴纱笼上并固定；

公司网站 转载中国知网 www.wangaunjimuju.com将垂直安装并固定在纱笼上的染色完成的经轴纱逐一解锁并抓取，放置在经轴转运车完成转运。根据控制系统功能要求，控制系统需要完成经轴机器人三坐标X、Y、Z轴，平台旋转轴A轴，经轴纱螺栓顶部拧动轴N轴，经轴纱翻转F轴及手抓开合等多轴控制，并保证控制精度。综合考虑系统的稳定性、编程的简易性、维护的方便性，文章中设计了采用基于Siemens1200系列控制器和PMC多轴控制器开发了满足经轴纱两头夹娶中间旋转、准确定位及符合物流转运的系控制系统，搭建控制系统原理图[1～4]，如图2所示。图2控制系统运动结构图控制系统通过PLC本体四路脉冲输出实现经轴机器人X、Y、Z三坐标轴定位系统和平台旋转轴A轴电机的运动；通过数字量进行内部位置控制控制翻转轴F，速度控制控制拧动轴N；PMC多轴控制器控制两个手爪电机控制，Siemens1200通过网线与昆仑通态触摸屏连接。控制器同时也可实现与中央控制系统与相关单机设备的信息通讯，实现机器人高速运动精确定位及平稳性控制。选择的控制器及控制方式如表1所示。1.2软件系统基于PLC和PMC多轴联动控制系统通过中央控制器收发命令，实现数据管理及流程控制，同时触屏通过读取控制器中相关参数，来实现与控制器的信息交互。系统软件包括两个部分：实时控制部分和人机交互部分。实时控制部分由西门子PLC控制器、PMC多轴控制器和西门子V90伺服驱动器组成，西门子PLC主要承担伺服控制任务的收发，是经轴机器人控制系统的核心；人机交互部分采用嵌入式触屏与PLC之间实现交互和数据处理。上位机和下位机之间采用通过PROFINET协议进行通讯[6]。上位软件基于嵌入式操作系统，采用MCGSE组态环境开发工具开发了经轴纱机器人上位机控制软件，其中经轴纱机经轴纱机器人控制-电动数控滚圆机张家港液压弯管机电动钢管弯管机 公司网站 转载中国知网 www.wangaunjimuju.com