使用注塑機專用機械手是用以提高注塑機的工作效率最常見的方法，因為它可以改善勞動條件并實現安全生產，降低生產成本。但是，在處理像模內貼標和瓶胚取出這樣的技術難題時，國內的許多機械手系統往往無法滿足生產需求。

作為一家老牌的工業控制器供應商，西格瑪泰克在機械手控制器的設計方面擁有十分深厚的技術沉淀，通過與寧波偉力精密機械有限公司合作，開發出了一款新型的8軸大型全伺服型機械手控制系統，為國內高端機械手市場注入了新的活力。

這套系統由一個8.4"的全彩觸摸屏手控器和輸入輸出模塊組成，最大可同時控制具有8個軸的機械手系統，并支持5軸聯動的功能。其整個系統運作主要有教導程序、人機界面、工控系統和安全行程保護系統等幾個部分（如圖1所示）。

圖1 自動控制系統的運作圖
教導程序

教導程序的靈活度很大程度上影響了機械手的應用范圍，因此在機械手中配備一個直觀和靈活的教導方式非常必要。不同于傳統的教導模式，該套系統選用了一種自由編程的模式，將多個單動作的圖標組成一整套動作，可允許用戶按照自己的工藝要求直接拖曳圖標，搭配靈活，且操作簡便。該教導模式可供選擇的圖標包括各個軸的動作、聯動、延時、附件操作，以及邏輯運算、累計和信號輸入輸出等功能，基本包含了用戶所需的各種情況。

人機界面

該套系統的人機界面非常獨特，模仿手機操作的習慣設計出了一款類似手機風格的界面（如圖2所示），使用戶操作時更加親切自然。另外，該系統還提供了系統文件以及教導程序文件的保存與讀取功能，用戶只需設置好一臺機器的各項參數，然后生成系統文件或教導文件，再使用U盤復制到其他相同機型的機器上即可，極大地提高了工作效率。


圖2 類似手機風格的人性化人機界面
工控系統

這是整個系統運作的核心：配備了一個266MHz的AMD GEODE SC1200型CPU和128MB的內存，擁有非常強勁的運算性能，為運動控制提供了一個可靠的計算平臺。系統使用了電機專用控制模塊，一個模塊可同時控制兩個獨立的伺服軸。該控制器采用脈沖方式控制伺服軸，可精確控制各軸的位置與運行速度。同時，該系統還支持使用CAN總線協議的伺服驅動器，可同時兼容其他不同的伺服系統搭配。這樣用戶可自由搭配所需的系統大小，有利于控制成本。控制器的實時時鐘功能可保證伺服運行的速度與精度，并完美實現多軸聯動功能。同時，系統采用了歐規12和歐規67標準的通訊協議，使得注塑機的安全性能更加穩定出色。

安全行程保護系統

為了在機械手出現誤操作的時候保證設備的安全，并同時實現機械手的自由運作，該套系統專門設計了一套安全行程保護系統。以3軸系統為例，我們預先設定3軸的位置，分別為x1，y1，z1（如圖3所示）。可以看到，x1與y1形成了一個面積為S1的區域，在系統中，我們將S1區域看作是機械手在模區內可以自由移動的區域，在Z軸方向上可以自由上升下降。一旦機械手在X軸或者Y軸方向移出這一區域，Z軸的自由度就會受到限制，并下降到z1的高度。在運行過程中，任意軸違反了此規定，系統將會自動報警，并同時退出自動模式，以確保安全運行。根據用戶的不同需求，該系統也可以指定某一軸在指定位置時，3根旋轉軸必須在某一指定角度上，否則將自動報警。該系統大大降低了機械手運行時的事故發生率，有效保障了工業產品的安全可靠和高質量。

圖3 三軸系統下的安全行程保護系統示意圖
各軸的動作運行

該套系統應用了西格瑪泰克Lasal Class2軟件的面向對象編程技術，使得用戶可以輕松編輯一個復雜的8軸系統。只需使用相同的“Class”，用戶就能夠快速地復制8個軸的運動控制系統。由于每個軸之間的運作是相互獨立的，因此只需要設定不同的運行參數，直接編寫運動指令即可實現對各軸的控制。(end)