專利名稱：基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種伺服控制器，特別是涉及了一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，錫焊加工一方面要求焊工要有熟練的操作技能、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、穩(wěn)定的焊接水平；另一方面，焊接又是一種勞動(dòng)條件差、煙塵多、熱輻射大、危險(xiǎn)性高的工作，所以隨著科技的進(jìn)步，人們開始研發(fā)和使用全自動(dòng)錫焊機(jī)器人來代替人們進(jìn)行錫焊工作。但是由于國(guó)內(nèi)研發(fā)此機(jī)器人的單位較少，相對(duì)研發(fā)水平比較落后，現(xiàn)在的自動(dòng)錫焊機(jī)器人存在著很多安全問題:焊接精確度低；計(jì)算能力不夠，焊接系統(tǒng)運(yùn)行速度較慢；由于采用步進(jìn)電機(jī)，其本體一般都是多相結(jié)構(gòu)，控制電路需要采用多個(gè)功率管，使得控制電路相對(duì)比較復(fù)雜，并且增加了控制器價(jià)格，并且由于多相之間的來回切換，使得系統(tǒng)的脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大，不利于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的提高失脈沖造成電機(jī)失步現(xiàn)象發(fā)生；焊點(diǎn)出錫的位置和量都不固定、不一致，所以，人們需要能更加滿足人們要求的錫焊機(jī)器人伺服控制器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)的要求，提供了一種具有功能多樣、計(jì)算力高的基于圖像處理的單自由 度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其包括焊接單元、出錫單元、人工操作單元、控制單元、伺服電機(jī)、校正單元和電池單元，所述焊接單元包括烙鐵、加熱裝置和檢測(cè)裝置，所述控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理芯片和兩片數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片，所述伺服電機(jī)包括焊接伺服電機(jī)和出錫伺服電機(jī)，所述校正單元包括圖像采集單元和圖像處理單元，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與所述伺服電機(jī)相連接，所述圖像處理單元接收所述圖像采集單元的信息，并將信息傳輸至所述數(shù)字信號(hào)處理芯片，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片與所述焊接單元、所述出錫單元和所述人工操作單元相連接，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片相連接，所述烙鐵和所述出錫單元與所述伺服電機(jī)相連接。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述電池單元包括交流電源和電池。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片通過伺服電路與所述伺服電機(jī)相連接。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)采用了貼片式元器件。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述伺服電機(jī)采用了直流永磁伺服電機(jī)。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)的實(shí)施步驟包括:打開電源，對(duì)烙鐵加熱到設(shè)定溫度并是機(jī)器人進(jìn)入自鎖狀態(tài)；啟動(dòng)控制程序，通過串口或者硬盤裝載任務(wù)；伺服電機(jī)將烙鐵和出錫單元移動(dòng)至初始化點(diǎn)；校正單元對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正；數(shù)字信號(hào)處理芯片接收和處理路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息；數(shù)字信號(hào)處理芯片計(jì)算和傳輸機(jī)器人伺服裝置和出錫伺服裝置要運(yùn)行的距離、速度和加速度信息；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息；數(shù)字信號(hào)處理芯片更新路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息；撤回焊接單元和出錫單元，記錄其當(dāng)前的位置信息并進(jìn)入自鎖狀態(tài)。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息的具體步驟包括:數(shù)字信號(hào)處理芯片對(duì)焊點(diǎn)信息和烙鐵溫度進(jìn)行確認(rèn)；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并根據(jù)生成伺服電機(jī)的速度運(yùn)動(dòng)梯形圖；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片計(jì)算伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片根據(jù)光電編碼盤信息生成伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制波和運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述校正單元對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正的具體步驟包括:獲取起始點(diǎn)和出錫單元的位置圖像；獲取位置圖像中的位置信息；判斷起始點(diǎn)和出錫單元的位置信息是否相同，并將判斷信息傳輸?shù)剿欧姍C(jī)；如果位置信息不同，伺服電機(jī)根據(jù)判斷信息對(duì)出錫單元的位置進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷的具體步驟包括:數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片檢測(cè)伺服電機(jī)的狀態(tài)位；如果狀態(tài)位顯示忙，則對(duì)數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片進(jìn)行復(fù)位。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，可以有效的提高錫焊機(jī)器人動(dòng)作的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，還可以保證焊接工作的速度和質(zhì)量和控制和降低生產(chǎn)成本，方便操作。


圖1是本發(fā)明基于雙核控制器的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服 控制器一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的流程示意圖
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、焊接單元，，2、出錫單元，3、人工操作單元，4、伺服電機(jī)，5、校正單元，6、電池單元，7、數(shù)字信號(hào)處理芯片，8、數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請(qǐng)參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)一較佳實(shí)施例的流程示意圖。
本發(fā)明提供了一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其包括焊接單元1、出錫單元2、人工操作單元3、控制單元、伺服電機(jī)4、校正單元5和電池單元6，所述焊接單元包括烙鐵、加熱裝置和檢測(cè)裝置，所述控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理芯片7和兩片數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8，所述伺服電機(jī)4包括焊接伺服電機(jī)和出錫伺服電機(jī)，所述校正單元5包括圖像采集單元和圖像處理單元，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8與所述伺服電機(jī)4相連接，所述圖像處理單元接收所述圖像采集單元的信息，并將信息傳輸至所述數(shù)字信號(hào)處理芯片7，所述數(shù)字信號(hào)與芯片7處理所述焊接單元1、所述出錫單元2和所述人工操作單元3相連接，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片7相連接，所述烙鐵和所述出錫單元與所述伺服電機(jī)4相連接。采用具有獨(dú)立的算術(shù)邏輯單元，擁有強(qiáng)大的數(shù)字信號(hào)處理能力的32位數(shù)字信號(hào)處理芯片7，其運(yùn)行時(shí)鐘可達(dá)150MHz，處理性能可達(dá)150MIPS，每條指令周期6.67ns，IO 口豐富，兩個(gè)串口，還具有12位的(Γ3.3v的AD轉(zhuǎn)換，片內(nèi)128kX16位的片內(nèi)FLASH，18K X 16位的SRAM，此外，大容量的RAM被集成到該芯片內(nèi)，可以極大地簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)成本和系統(tǒng)復(fù)雜度，也大大提高了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)處理能力。所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8用于精密運(yùn)動(dòng)控制的專用芯片，有24腳和28腳二種表面安裝式封裝，在一個(gè)芯片內(nèi)集成了數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制的全部功能，使得設(shè)計(jì)一個(gè)快速、準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的任務(wù)變得輕松、容易，它有以下特性:工作頻率為6MHz和8MHz，工作溫度范圍為_40°C ^+85°C，使用5V電源；32位的位置、速度和加速度存器；8位分辨率的PWM脈寬調(diào)制輸出；16位可編程數(shù)字PID控制器；內(nèi)部的梯形速度發(fā)生器；該芯片可實(shí)時(shí)修改速度、目標(biāo)位置和PID控制參數(shù)；實(shí)時(shí)可編程中斷；可編程微分項(xiàng)采樣間隔；對(duì)增量碼盤信號(hào)進(jìn)行四倍頻；可設(shè)置于速度或位置伺服兩種工作狀態(tài)，把DSP從繁重的工作量中解脫出來，有效地防止了程序的“跑飛”，抗干擾能力大大增強(qiáng)。所述電池單元6包括交流電源和電池，當(dāng)遇到交流電源斷電時(shí)，電池會(huì)立即提供能源，避免了錫焊伺服運(yùn)動(dòng)的失敗，并且在電池提供電源的過程中，時(shí)刻對(duì)電池的電流進(jìn)行觀測(cè)并保護(hù)，避免了大電流的產(chǎn)生，從根本上解決了大電流對(duì)鋰離子電池的沖擊。
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所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8通過伺服電路與所述伺服電機(jī)4相連接。所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)采用了貼片式元器件，不僅節(jié)省了控制板占用空間，而且有利于錫焊機(jī)器人體積和重量的減輕。所述伺服電機(jī)4采用了直流永磁伺服電機(jī)，所述直流永磁伺服電機(jī)包括512線光電編碼盤，使得運(yùn)算精度大大提高，效率也相對(duì)較高。一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其步驟包括:打開電源，對(duì)烙鐵加熱到設(shè)定溫度并是機(jī)器人進(jìn)入自鎖狀態(tài)；啟動(dòng)控制程序，通過串口或者硬盤裝載任務(wù)；伺服電機(jī)4將烙鐵和出錫單元移動(dòng)至初始化點(diǎn)；校正單元5對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正；數(shù)字信號(hào)處理芯片7接收和處理路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息；數(shù)字信號(hào)處理芯片7計(jì)算和傳輸機(jī)器人伺服裝置和出錫伺服裝置要運(yùn)行的距離、速度和加速度信息；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8接收數(shù)字信號(hào)處理芯片7的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息；數(shù)字信號(hào)處理芯片7更新路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息；撤回焊接單元和出錫單元，記錄其當(dāng)前的位置信息并進(jìn)入自鎖狀態(tài)。
所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息的具體步驟包括:數(shù)字信號(hào)處理芯片7對(duì)焊點(diǎn)信息和烙鐵溫度進(jìn)行確認(rèn)；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8接收數(shù)字信號(hào)處理芯片7的信息，并根據(jù)生成伺服電機(jī)4的速度運(yùn)動(dòng)梯形圖；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8計(jì)算伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8根據(jù)光電編碼盤信息生成伺服電機(jī)4運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制波和運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)，不僅簡(jiǎn)化了接口電路，而且省去了 DSP編寫位置、速度控制程序，以及各種PID算法的麻煩，使得系統(tǒng)的調(diào)試簡(jiǎn)單。裝在焊接伺服電機(jī)和出錫伺服電機(jī)上的光電編碼盤會(huì)輸出其位置信號(hào)A和位置信號(hào)B，光電編碼盤的位置信號(hào)A脈沖和B脈沖邏輯狀態(tài)每變化一次，數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片內(nèi)的位置寄存器會(huì)根據(jù)電機(jī)和電機(jī)的運(yùn)行方向加I或者是減I ;
光電編碼盤的位置信號(hào)A脈沖和B脈沖和Z脈沖同時(shí)為低電平時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)INDEX信號(hào)給數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片寄存器，記錄電機(jī)的絕對(duì)位置，然后換算成自動(dòng)錫焊機(jī)器人在焊點(diǎn)中的具體位置和出錫的實(shí)際長(zhǎng)度。所述校正單元5對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正的具體步驟包括:獲取起始點(diǎn)和出錫單元的位置圖像；獲取位置圖像中的位置信息；判斷起始點(diǎn)和出錫單元的位置信息是否相同，并將判斷信息傳輸?shù)剿欧姍C(jī)；如果位置信息不同，伺服電機(jī)4根據(jù)判斷信息對(duì)出錫單元的位置進(jìn)行調(diào)整。所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷的具體步驟包括:數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8檢測(cè)伺服電機(jī)的狀態(tài)位；如果狀態(tài)位顯示忙，則對(duì)數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8進(jìn)行復(fù)位，對(duì)于基于數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8的系統(tǒng)來說，復(fù)位也是數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8伺服系統(tǒng)操作中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，復(fù)位后，查看數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8的狀態(tài)字，如果不等于84H或者C4H，說明硬件復(fù)位失敗，必須重新復(fù)位，否則數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8不可以正常工作。在錫焊過程中，如果圖像采集系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有任何位置的焊點(diǎn)出現(xiàn)質(zhì)量問題，存儲(chǔ)器記錄下當(dāng)前位置信息，然后數(shù)字信號(hào)處理芯片7根據(jù)自動(dòng)錫焊機(jī)器人在焊接部件的具體位置，計(jì)算得到并送相應(yīng)的加速度、速 度和位置數(shù)據(jù)等給數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8的梯形圖發(fā)生器作為參考值，由梯形圖計(jì)算出自動(dòng)錫焊機(jī)器人到達(dá)更新點(diǎn)需要的實(shí)際加速度、速度和位置信號(hào)，然后控制焊接伺服電機(jī)到達(dá)指定位置，然后數(shù)字信號(hào)處理芯片7根據(jù)圖像采集結(jié)果對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)完成后再回到存儲(chǔ)器當(dāng)初寄存下的位置，重新繼續(xù)原有的工作。在錫焊過程中，如果校正單元5發(fā)現(xiàn)烙鐵頭存有大量的殘留焊錫，存儲(chǔ)器記錄下當(dāng)前位置信息，然后數(shù)字信號(hào)處理芯片7根據(jù)自動(dòng)錫焊機(jī)器人在焊接部件的具體位置，通過校正單元5幫助錫焊機(jī)器人移動(dòng)到清洗出，然后清洗烙鐵，完畢后調(diào)取相應(yīng)的位置信息，重新回到存儲(chǔ)焊點(diǎn)，重新新的工作。如果自動(dòng)錫焊機(jī)器人在運(yùn)行過程中遇到突然斷電時(shí)，蓄電池會(huì)自動(dòng)開啟立即對(duì)錫焊機(jī)器人進(jìn)行供電，當(dāng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)電流超過設(shè)定值時(shí)，數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8的中斷命令LPES將會(huì)向數(shù)字信號(hào)處理芯片7發(fā)出中斷請(qǐng)求，此時(shí)數(shù)字信號(hào)處理芯片7會(huì)立即控制數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8停止工作并存取下當(dāng)期的焊點(diǎn)信息，不僅有效地避免了電池大電流放電的發(fā)生的，而且也保存了焊點(diǎn)數(shù)據(jù)，使得控制器排除故障接到重新啟動(dòng)命令后可以繼續(xù)運(yùn)行其剩余的工作。為了方便錫焊工作系統(tǒng)加入了從人機(jī)界面上設(shè)置的自動(dòng)暫停點(diǎn)，如果在錫焊過程中讀到了自動(dòng)暫停點(diǎn)，數(shù)字信號(hào)處理芯片7會(huì)控制數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8以最大的加速度停車使加工過程出現(xiàn)自動(dòng)暫停并存儲(chǔ)當(dāng)前信息，直到控制器讀到再次按下“開始”按鈕信息才可以使數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片8重新工作，并調(diào)取存儲(chǔ)信息使錫焊機(jī)器人從自動(dòng)暫停點(diǎn)可以繼續(xù)工作。本發(fā)明所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，可以有效的提高錫焊機(jī)器人動(dòng)作的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性，還可以保證焊接工作的速度和質(zhì)量和控制和降低生產(chǎn)成本，方便操作。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括 在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:包括焊接單元、出錫單元、人工操作單元、控制單元、伺服電機(jī)、校正單元和電池單元，所述焊接單元包括烙鐵、加熱裝置和檢測(cè)裝置，所述控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理芯片和兩片數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片，所述伺服電機(jī)包括焊接伺服電機(jī)和出錫伺服電機(jī)，所述校正單元包括圖像采集單元和圖像處理單元，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與所述伺服電機(jī)相連接，所述圖像處理單元接收所述圖像采集單元的信息，并將信息傳輸至所述數(shù)字信號(hào)處理芯片，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片與所述焊接單元、所述出錫單元和所述人工操作單元相連接，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片相連接，所述烙鐵和所述出錫單元與所述伺服電機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電池單元包括交流電源和電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片通過伺服電路與所述伺服電機(jī)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)采用了貼片式元器件。
5.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述伺服電機(jī)采用了直流永磁伺服電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，實(shí)施步驟包括: 打開電源，對(duì)烙鐵加熱到設(shè)定溫度并是機(jī)器人進(jìn)入自鎖狀態(tài)； 啟動(dòng)控制程序，通過串口或者硬盤裝載任務(wù)； 伺服電機(jī)將烙鐵和出錫單元移動(dòng)至初始化點(diǎn)； 校正單元對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正； 數(shù)字信號(hào)處理芯片接收和處理路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息； 數(shù)字信號(hào)處理芯片計(jì)算和傳輸機(jī)器人伺服裝置和出錫伺服裝置要運(yùn)行的距離、速度和加速度信息； 數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷； 數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息； 數(shù)字信號(hào)處理芯片更新路徑傳輸參數(shù)和焊點(diǎn)信息； 撤回焊接單元和出錫單元，記錄其當(dāng)前的位置信息并進(jìn)入自鎖狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并生成機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制信息的具體步驟包括: 數(shù)字信號(hào)處理芯片對(duì)焊點(diǎn)信息和烙鐵溫度進(jìn)行確認(rèn)； 數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片接收數(shù)字信號(hào)處理芯片的信息，并根據(jù)生成伺服電機(jī)的速度運(yùn)動(dòng)梯形圖； 數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片計(jì)算伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離；數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片根據(jù)光電編碼盤信息生成伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)的脈沖寬度調(diào)制波和運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述校正單元對(duì)烙鐵和出錫單元的位置進(jìn)行判斷和校正的具體步驟包括: 獲取起始點(diǎn)和出錫單元的位置圖像； 獲取位置圖像中的位置信息； 判斷起始點(diǎn)和出錫單元的位置信息是否相同，并將判斷信息傳輸?shù)剿欧姍C(jī)； 如果位置信息不同，伺服電機(jī)根據(jù)判斷信息對(duì)出錫單元的位置進(jìn)行調(diào)整。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片對(duì)當(dāng)前伺服狀態(tài)進(jìn)行判斷的具體步驟包括: 數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片檢測(cè)伺服電機(jī)的狀態(tài)位； 如果狀態(tài)位顯示忙，則對(duì)數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片進(jìn)行復(fù)位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，其包括焊接單元、出錫單元、人工操作單元、控制單元、伺服電機(jī)、校正單元和電池單元，焊接單元包括烙鐵、加熱裝置和檢測(cè)裝置，控制單元包括數(shù)字信號(hào)處理芯片和兩片數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片，伺服電機(jī)包括焊接伺服電機(jī)和出錫伺服電機(jī)，數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與伺服電機(jī)相連接，數(shù)字信號(hào)與芯片處理校正單元、焊接單元、出錫單元和人工操作單元相連接，所述數(shù)字式專用運(yùn)動(dòng)控制芯片與所述數(shù)字信號(hào)處理芯片相連接，烙鐵和出錫單元與伺服電機(jī)相連接。本發(fā)明提供的基于圖像處理的單自由度中速全自動(dòng)錫焊機(jī)器人伺服控制系統(tǒng)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、計(jì)算力高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J9/18GK103231382SQ20131012912
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者張好明, 王應(yīng)海 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院