基于「集成运动控制 + 闭环编码 + 力矩控制」步进驱动器 · 无需 PLC / 运动控制器 · 夹紧力可调可判定 · 上位机软件编程 · 量产脱机独立运行
传统气动夹爪的夹紧力受气源波动影响、不可精细调节,开度固定;传统电动夹爪又往往需要「控制器 + 驱动器」的分层架构,接线复杂、成本高。 本方案以集成运动控制功能的闭环步进驱动器为核心,并新增力矩控制模式:路径编辑、坐标管理、IO 触发与力矩夹持逻辑全部在驱动器内部完成, 配合电动夹爪本体与少量传感器,即可构成完整的智能电爪系统。接近段用位置控制保证爪口开度精度,接触工件后自动转入力矩保持, 夹紧力由目标力矩精确决定——可控、可调、可重复;配合「力矩到达」状态输出,"夹没夹住"有据可判。 开发阶段使用上位机软件编程调试,量产阶段程序下载后脱机独立运行,广泛应用于机床上下料、分拣抓取、装配压合、易碎品夹持等场景。
控制层与驱动层合而为一:传感器 / 按钮信号经 IO 直连驱动器,无需运动控制器与 PLC 编程
每段可为运动段或等待段,运动段可设置段前等待时间、目标圈数、相对/绝对坐标、速度、加减速,并支持与上一段平滑衔接。
运动段可设定力矩限制 / 目标力矩:接近阶段位置控制保证开度精度,接触工件后自动转入力矩保持, 夹紧力由目标力矩精确决定;并输出「力矩到达」状态供产线判定夹取结果。
上电自动建立机器坐标,用户可自行设置工件坐标(爪口零位 / 工件基准),路径按工件坐标编写。
支持回工件原点指令,配合原点开关与标准回零流程,每次上电快速重建爪口零位基准。
驱动器可存储多套路径程序,由上位机软件编程指定切换调用。
外部传感器、按钮、PLC 信号可直接触发夹取或停止,触发电平高/低可选,绑定关系由上位机软件编程指定。
内置编码器实时反馈位置,开合过程不丢步,重复开度稳定;具备堵转检测,位置异常立即报警。
调试阶段联机:路径编写、单段试运行、坐标示教、力矩档位整定、状态监控;量产阶段下载后脱机独立运行。
100 段自由组合,一个循环完成整套动作
目标力矩恒定,夹紧力一致
机器坐标定边界,工件坐标编程序
与卡盘 / 夹具配合:料到位触发夹取,「力矩到达」信号通知产线放行,夹得牢、节拍稳。
传送带料到位即夹,多套路径适应多规格产品,换产不停线。
玻璃瓶、薄壁冲压件、软胶件:力矩档位按工件刚度设定,软夹不伤、不变形。
低速力矩压入轴套、扣合卡扣,到位即停,位置与力矩双重确认。
工件坐标 + 力矩档位随产品切换,路径程序零修改,几分钟完成换型。
| 端子 | 功能 | 信号形式 | 作用 |
|---|---|---|---|
| IN1 | 急停 | 常闭 | 触发停止(断线即停,安全冗余) |
| IN2 / IN3 | 正 / 负限位 | 常闭 | 行程边界保护,触发停止 |
| IN4 | 原点开关 | 常开 | 上电回零基准(爪口零位) |
| IN5 | 启动按钮 / 脚踏 | 常开 | 触发夹取路径 |
| IN6 | 料到位传感器 | 常开 | 有料才夹取 / 联动触发 |
| OUT1 | 夹取完成(力矩到达) | — | 通知 PLC / 产线放行 |
| OUT2 | 报警输出 | — | 夹取失败、堵转报警,蜂鸣器或剔除联锁 |
| 段 | 类型 | 目标位置(绝对) | 速度 / 说明 | 动作 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 运动 | +12 mm(张开待机) | 高速 | 张开至待机位 |
| 2 | 运动 | +4 mm(预夹位) | 高速 | 快速闭合至工件附近 |
| 3 | 运动 | +3 mm(接触) | 低速 · 力矩限制 | 低速闭合接触,自动转入力矩保持 |
| 4 | 等待 | — | 力矩保持 0.5~2 s | 按目标力矩夹紧并搬运 |
| 5 | 运动 | +12 mm | 高速 | 张开释放 |
位置—时间曲线与上方路径表逐段对应:低速闭合段以力矩限制接触工件,力矩保持段完成夹紧与搬运
*以上为示例配置,端子数量、路径段数与参数以实际选型型号为准;换产品时仅需重新示教爪口零位并调整力矩档位,路径无需修改。
选型要点:
· 力矩档位由低到高试凑整定,以「夹稳不夹伤」为准,整定结果随产品存档;
· 断电防松:选自锁丝杆(梯形)或外加抱闸,防止断电掉件;
· 调试先用空载 / 软质工件验证力矩档位,再上量产工件;开度行程按最大工件 + 5~10 mm 余量选取。
注:具体功能配置以实际选型型号为准。