基于plc与伺服电机精密定位技术研究

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1、64传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第l2期基于PLC和伺服电机的精密定位技术研究龙国煊，王仲，杨纯(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津300072)摘要：针对擒纵轮视觉检测仪中对平面阵列点精确定位的实际需求，采用PLC和交流伺服电机实现了一种低速、高定位精度、低成本的二维运动控制，工作台定位精度达到微米量级。结合视觉检测特点，以视觉参考特征点，代替传统零点校正方法，实现检测仪自动零点校正。该仪器已运行于工业现场。关键词：精密定位；可编程序逻辑控制器；视觉检测；交流伺服电机；零点校正中图分类号

2、：TP273文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)12-0064-03~⋯tudy0tnprecl●sl●Onposi‘t·i-oni-ngt·eclhnol0ogy■baSen10nPLCandservomotorLONGGun—xuan，WANGZhong，YANGChun(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstrumentsTianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Astheplanararraypointspositioningreq

3、ueststobepreciseintheescapewheelvisionmeasurementsystem，alow—speed，lowCOSt，two—dimensionalmotioncontrolplatformwithhighpositioningprecisionisrealized，whichiSse~edbyPLCandACse~omotor．Theprecisionoftheserviceplatformcanreachthelevelofmicron．Meanwhile，consideringthefeaturesinvisionmeasurement，am

4、ethodadoptingreferencecharacteristicpointisused，whichmakestheplatform’Szero—linecalibratingautomatically，insteadofusingthetraditionalzero—linecalibratingmethod．Atpresent，theinstrumenthasbeenoperatedintheindustrialfield．Keywords：precisepositioning；PLC；visualinspection；ACservomotor；zero～pointca

5、libration0引言本文采用PLC和交流伺服电机实现了一种低速、高精在机械手表等精密机械制造行业，需要对大批量的高度、低成本的二维运动控制，工作台定位达到微米级精度。精度微型零件进行检测。目前行业内通用检测方法为依靠此外，结合实际，利用检测仪中用来采集微型零件图像的高传统投影仪，人工目视评判。视觉检测以非接触、高精度、精度CCD相机，检测工作台上预置的特征参考点，替代传便于实现自动检测等特点⋯引人期待。擒纵轮视觉检测统使用机械零点开关或者光栅尺的方法，实现了工作台的仪是为高精度、大批量、自动检测手表零件擒纵轮而研制自动零点校正功能。在保证精度要求的前提下，充分利的。检测仪中的

6、精密二维移动工作台为重要组成部分，本用仪器本身资源，节约成本。文介绍一种低成本、全自动、高精度的二维控制系统设计。1系统结构多轴、复杂的运动控制通常采用运动控制卡或工控机擒纵轮视觉检测仪系统组成如图1所示。PC机为系作为控制单元，速度快，精度高，但成本高，维护复杂。统的主控制器，为人机信息交互接口。PLC为运动控制系相比之下，用可编程序逻辑控制器(PIC)作为运动控制单统的控制单元，控制2个交流伺服电机。被测零件摆放在元，可以完成对步进电机、伺服电机等的控制，应用在运载物台的阵列孔(60个)中，测量时，PLC控制交流伺服电动相对简单、速度较低的条件下，具有成本低、设计简单的机，驱

7、动二维工作台移动，带动CCD相机定位在载物台上优势。同时，PLC还可作为仪器中非运动控制的控制单阵列孔中每一个待测零件上方。定位完成后触发相机采集元，简化仪器设计，发挥PLC稳定可靠的优势。难点在于图像。计算机对图像进行处理，并判断零件是否合格，通知能否达到要求的控制精度。PLC进行下一步操作。收稿日期：2010-04-06％基金项目：国家高档数控机床科技重大专项计划资助项目(2009ZX04014-092)第12期龙国煊，等：基于PLC和伺服电机的精密定位技术研究(塑)●囱——