性價比首選 新一代車床桁架機械手控制系統(tǒng)

2022年8月15日，ITES深圳工業(yè)展，華成工控推出了新一代QC-L3G車床機械手控制系統(tǒng)。接下來，高工機器人將與大家一探新品的“底細”，新在哪？有哪些落地場景？潛在市場需求又有幾何？

桁架機械手的控制系統(tǒng)有多重要？

桁架機械手是最早出現(xiàn)的現(xiàn)代機器人之一，目前國內桁架機械手主要用于機床加工、鑄鍛、熱處理、注塑等領域。

從原理來看，桁架機械手主要通過工業(yè)控制器（如運動控制、PLC等）實現(xiàn)作業(yè)?？刂破鲗Ω鞣N輸入信號的分析處理，做出一定的邏輯判斷后，對各個輸出元件（繼電器，電機驅動器，指示燈等）下達執(zhí)行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯(lián)合運動，以此實現(xiàn)完整的全自動作業(yè)流程，可以代替人工完成最基礎的上下料，運輸?shù)裙ぷ鳌?/p>

而在實際的使用上，桁架機械手擁有較多的優(yōu)點，如自動上、下料取代了人工操作，有效控制了節(jié)拍，避免了由于人為因素對生產節(jié)拍產生的影響，大大提高了生產效率。在機床行業(yè)，重量較小、多批次、加工節(jié)拍要求嚴格的小型軸類、盤類以及齒輪工件可以與桁架機械手較好地融合，有效提高生產效率，此外，桁架機械手成本較多關節(jié)機器人而言具有一定的優(yōu)勢。

然而隨著終端企業(yè)要求的不斷提高，桁架機械手的品類、性能亟待進一步提高。其中控制系統(tǒng)正是亟待改進的重要組成，控制系統(tǒng)作為中樞，影響著整機產品的大小、響應速度、安裝難度、使用難度等。

體積更小、響應更快、使用更便捷

2005年至今，華成工控已推出了三代車床機械手控制系統(tǒng)。第一代產品是HC-L5 ，其支持5軸脈沖控制，但受限于接線數(shù)量以及伺服驅動器定義的差異，其安裝和后期維護的成本較高。隨后，針對上一代產品的局限性，華成工控推出基于ethercat總線的第二代桁架機械手控制系統(tǒng)EC-L3，其單軸支持100-1800w，最大支持8軸控制，適用于大功率，復雜的使用場景。

而針對桁架機械手的痛點，華成工控推出了最新一代車床機械手控制系統(tǒng)產品QC-L3G。據了解，QC-L3G產品在硬件、軟件等均進行了結構的改進，配置了手控器、驅控一體機、伺服電機、編碼器線、動力線、制動電阻、開關電源、說明書等，具有集成度高、響應快速、安裝方便、抗干擾強、性價比高等特點。

具體來看，在驅控一體機上，QC-L3G長寬高分別為291mm、197mm、114.3mm，正面大小僅一張A4紙大小，重量更輕。同時減少了內部接線和外部接線，節(jié)省了安裝時間和后期維護成本，也降低了故障率。

在手控器上，配備了8寸觸摸屏、防油線纜，支持使能安全開關，采用全新外觀結構，另針對上下料復雜場景，增加了雙料盤模式與設置了獨立車床安全區(qū)。

在伺服配置上，產品最大支持4軸控制，可匹配100w-750w伺服電機，支持增量和絕對值的方式，同是為了拓寬應用場景，伺服電機采用防水設計，可應用于油污較多的產線中。

在控制器架構上，產品采用多芯直連的驅控一體架構，基于共母線可以有效降能耗，在內部采用高速總線通訊方式，支持40路標準輸入/標準輸出，支持1路RS485接口、1路CAN總線接口。

而在軟件算法上，產品針對多工序、多任務的情況進行了針對性的提升，程序控制周期1ms、伺服通訊周期250us、電流環(huán)62.5us，控制精度高達0.001mm。同時，產品在程序運行時支持多任務執(zhí)行，每個模式包含了一個主程序和8個子程序，其中后臺程序7和后臺程序8自開機起一直循環(huán)運行，可以執(zhí)行教導檢測、自動控制等邏輯。

初始化程序6僅在自動開始前執(zhí)行一次，可以在里面執(zhí)行導軸、IO等的復位操作。初始化程序結束后開始執(zhí)行主程序以及程序1到子程序5的一共6個程序，可在自動狀態(tài)下同時運行，且在這之后初始化程序都不會執(zhí)行，只有切換三檔開關后，重新在自動模式下啟動，才會執(zhí)行初始化程序。

同時，華成工控還就料盤取放料進行了改進，優(yōu)化了料盤堆疊邏輯。一般而言，料盤的參數(shù)設置有兩種，一種是設置一個定位點+間距+個數(shù)，另一種就是三個定位點+個數(shù)，但在實際的使用中，可以發(fā)現(xiàn)由于料盤的安裝問題或者料盤本身的問題，總有一個區(qū)域的物料不能精準放置。

針對此難點，華成工控引入了四點料盤功能，基于料盤的四個頂點和個數(shù)，通過算法計算每個放料點，其放料更為精準。此外，在車床行業(yè)，料盤大多數(shù)時候為兩個，華成工控為了降低客戶使用的難度，增加了雙料盤模式，可以在一組堆疊中設置兩個料盤的點位，在自動運行時會依次對每個料盤進行取放料，大大便捷了客戶的使用。

此外，QC-L3G還附帶有工藝邏輯與點位信息分離、單雙頭閥配置、車床一拖一、車床一拖二、改字工具、MODBUS通信等功能、組件。

在發(fā)布會會現(xiàn)場，華成工控桁架項目組主管龐工表示：“隨著桁架機械手的不斷發(fā)展，應用場景的持續(xù)拓寬，華成工控QC-L3G車床機械手控制系統(tǒng)的優(yōu)勢將會愈加明顯，可以準確、效率高地完成上下料作業(yè)，同時可以有效降低工人的勞動強度。目前，華成工控QC-L3G控制系統(tǒng)售價為5499元，而前500臺產品價格更有優(yōu)惠，現(xiàn)場簽約價只需4999元?！?/p>

關于QC-L3G產品對華成工控的意義，項目組主管龐工陳述道：“新推出的QC-L3G產品進一步豐富了公司的驅控一體控制系統(tǒng)產品線，進一步滿足客戶在上下料領域更高的控制系統(tǒng)需求，讓公司可以為既定客戶和其他客戶提供更多產品與服務，幫助其提升產線效率，降低生產成本?！?/p>

據透露，在2022年8月16日-8月17日，在深圳工業(yè)展3號展館C20展位，華成工控還將舉辦多關節(jié)機器人控制系統(tǒng)產品升級發(fā)布會以及注塑機械手控制系統(tǒng)產品升級發(fā)布會。

未來，華成工控將繼續(xù)深入把握細分市場及客戶需求，前瞻性考慮前端設計、生產制造、包裝運輸，售后維護等方面，深度研究和探索，繼續(xù)推出更符合客戶需求、性能更先進的運動控制產品，向工業(yè)控制領域核心供應商這一愿景持續(xù)前行。