如何控制6台步进电机按时间顺序互相配合？

机械设计yan · 发表于 2016-10-21 15:49:40

最近退机械手和自动化流水生产比较感兴趣。想用步进电机做一个小型流水线。为简化问题，姑且将这个流水线流程描述如下：
步骤1、机械手从A位置抓取一个小盒子，通过移动，最后将小盒子放在传送带；
步骤2、传动带向前运动一步，小盒子进入“物料加工部位”，人工向小盒子放入一个小球；
步骤3、传送带再向前运动一步，小盒子进入“成品推出部位”，此部位有一个垂直于传送带运送方向的水平推出装置，最终将成品推出流水线。
为完成以上步骤，设计思路如下：整个流水线共使用6个步进电机。1）上料部分：共使用4个步进电机，其中3个分别负责机械手XYZ三个方向，使用1个电机控制夹爪；2）传送带部分：使用1个电机，驱动传送带，按一定频率，逐步前；3）水平推出装置：使用1个电机，驱动推杆做往复运动。
那么问题来了，如何实现各部分电机在时间上的精密配合？查了些资料，有些初步想法如下：
1、采用感应装置，如接近开关啥的，当机械手将小盒子放在传送带上，接近开关感应到，传送带运动，然后再感应、再动、直到推出流水线。酱紫好像会产生很多误差，时间长了，误差累计会不会很大。个人还是更偏向于通过严格程序化每个电机的动作时间和频率来达到互相配合的目的，如下所述。
2、采用6轴控制器：通过PLC编程，采用6轴控制器分别控制这6个步进电机步数和动作时间，从而使之间精密配合；但是目前市场上PLC主流还是4轴以下的控制器，对于业余玩耍来说，6轴太贵了。。。。玩不起。。。
3、采用1个4轴控制器，控制机械手，至少保证机械手模块精密运动，然后再采用1个2轴控制器控制控制传送带和推出装置。但是，酱紫机械手部分（4轴控制器负责）和后续部分（2轴控制器负责）似乎就变成了两个毫无关联的部分，怎么样才能让这两个部分在时间上产生配合。也就是说，如何让机械手将小盒子放在传送带上时，传送带正好到时间，往前走一步，然后如此循环。
4、采用6个单轴控制器，分别控制每个电机。但是，酱紫好像所有部件都没有关联了。就连机械手的XYZ轴的运动也没法按照时间顺序去运动了。
初涉此道，望各位大虾指点一二，小弟在此先谢过了。