MOTEC机器人和交流伺服电机在超声波扫描机器人上的应用

【摘要】该设备采用MOTEC机器人和控制系统、MOTEC交流电机以及减速机结合，能够实现空间三维物体超声检测功能，测量探头及探杆安装在移动平台上，移动平台带动测量探头在空间移动，采集位置及测量数据分析物体损伤。

【关键字】MOTEC 机器人 控制系统 交流伺服电机 行星减速机  超声波扫描

一.技术要求

  1、可执行读入CAD轨迹文件（含三维）；可自定义（制作）轨迹；可手动输入代码生成轨迹。

  2、显示X、Y、Z坐标实时值； X、Y、Z轴JOG控制按钮；X、Y、Z轴PTP控制。

  3、X最大行程2000mm，Y最大行程3000mm，Z最大行程600mm，各轴重复定位精度�0.02mm，定位精度�0.05mm。

  4、XY轴速度要求750mm/s，Z轴速度要求300mm/s。

  5、Cad文件读取，需分析Cad文件结构，并且Cad文件结构复杂，代码众多，资料很少。

  6、各种图形的绘制。

  7、将当前软件做成OCX控件形式方便客户嵌入式调用，进行二次开发。

二．基本配置及结构

   控制系统采用MOTEC 独立式控制卡，使用网络连接控制运动；伺服电机系统采用MOTEC，X轴使用两套伺服电机，主伺服同步驱动从伺服运动和行星减速机。机械部分采用MOTEC直角坐标机器人，软件部分单独开发。其机械机构如下面图片所示：

三、控制结构框图

四、OCX控件功能

  1、可读取AutoCad软件及相关软件生成的dxf文件，数控行业通用的G代码文件，本身文件格式为dsj。

  2、强大的图形绘制编辑功能，可绘制点、线、3点弧、起终点半径弧、3点圆、圆心半径圆、弧线、椭圆、矩形、跑道形、正多边形等；通过图形属性修改相关特性，也可选中图形进行拉伸、移动等操作；支持复制、粘贴、删除、剪切、查找、旋转、镜像、反向等操作。

  3、选择捕捉功能，可单选、多选、框选、筛选、全选等，能对点、线或弧两端点及中点等进行自动捕捉。

  4、方便的图形查看功能，利用鼠标滚轮自由缩放、框选放大、适应窗口、最佳显示、路径显示、导航查看，并且视图左面及上面有刻度显示及鼠标移动的坐标显示。

  5、层操作功能，根据用户需要可将绘制图形设置在不同的层上，进行层显示、层偏移等操作；不同的层可设置不同颜色区分。

  6、闭合图形填充功能，矩形、圆、椭圆、跑道形、正多边形等，可以设置横或纵方式填充，此功能在运动过程中自动分解为扫描线运动。

  7、运动控制功能，可进行点到点运动，单轴手动运动，路径运动等，进行运动参数设置。

  8、文本编辑功能，能将图形转化为G代码文本，手动修改。

  9、以上功能都提供接口函数方便用户二次开发，目前此控件仅能显示二维图形，3维图形在属性中查看及修改。

下图是嵌入控件的扫查简易系统，非客户编程后最终结果（保密需要不能上传）:

五、结论

   此系统已成功应用，并且各项指标达到或超过客户要求，XYZ轴重复定位精度�0.01mm，定位进度为�0.03mm，机器运行平稳。控件开发的功能超过客户需要，实现了快速方便操作，运动路径合乎要求，位置采集准确，采集频率高。此系统丰富的图形，文本编辑功能可应用于数控机床中。