一、 概述
        自动送锁螺丝机又称自动螺丝锁紧机、自动螺丝锁付机、工业拧紧系统等CONTROL ENGINEERING China版权所有，是用自动化机构代替人手完成螺丝的取、放、拧紧的自动化装置，稍加改变也可以用于柱壮小零件的自动组装。由于自动锁付机具有自动化程度高、锁付效率高、锁付精度高等特点，在国内外得到较为广泛的应用，应用前景十分广阔，主要应用于汽车零部件生产、电脑、显示屏、电机、灯具、手机、打印机、电路板、电池、仪表等的自动组装，可以大大提高生产效率，降低生产成本，尤其是人工成本，提高锁付的可靠性。
        一台自动锁付机，应该具备自动测量扭力的功能，锁付电机根据设定的扭力来控制锁付的扭力，从而达到高精度控制；其次应该具备高效率的锁付性能，自动锁付机送料及收料系统采用伺服电机系统，具备快速及定位精准等特点，可以大大提高工作效率；相较于人工锁付，自动锁付在精度控制及人力成本节约方面具有无可比拟的优越性。即便如此，由于自动锁付机一次性投入成本较大，所以并没有得到非常广泛的应用。
        基于某业内厂家的要求，步科为其开发了基于MT6000控制器的多轴CAN总线解决方案，并成功应用于某知名品牌的自动滚筒洗衣机装配生产线上。此系统对实时性要求较高，14轴锁付电机同时动作，并要求在锁付过程中高速采样电流值并以数据形式存储。基于Kinco MT6000的CAN总线控制器及Kinco总线型伺服系统解决方案成为这个系统的首选方案。
        二、Kinco控制系统具备如下特点：
        1、    Kinco MT6000开放式人机界面，具备CANopen总线主站及从站功能，具备显示与控制的能力；同时开放的USB及SD卡接口，具备数据快速拷贝及存储的功能；其次MT6000还具备双串口及以太网通讯接口，方便连接外围设备，接口较为丰富。
        2、    配备德国CoDeSys软件组成了基于软件的逻辑控制器，CoDeSys软件的PLC功能有多种PLC编程语言如LD、SFC、ST、IL、CFC、FBD等，而且不同的语言可以相互调用，这对于不同的应用具有很大的便利性。
        3、    带CANopen总线通讯功能的Kinco ED系列智能伺服，用于控制螺丝的锁付，用户可以在利用伺服驱动器的内部编程功能，通过外部信号进行自控制，同时可以根据伺服驱动器检测的扭力与锁付需要的扭力进行比较，从而对锁付的扭力进行准确控制。
        4、    系统采用CANopen总线连接各个节点，参与外围逻辑控制的IO节点也连接到CANopen总线上，所有节点的状态及IO状态均可在MT6000控制器上显示，操作员工可以快速检查各个控制点的运行情况。
        三、系统连接图

        四、系统工艺说明
        整个系统包含以下几个部分：
        1）  送料系统，送料系统将洗衣机的滚筒通过传动系统运送到锁付的工位，传动系统通过伺服电机配合丝杆进行定位，锁付的螺丝与螺孔需要刚好对上，才能保证锁付时不会出现锁偏的情况，所以伺服定位一定要准确。
        2）  固定系统，锁付时锁付电机会产生比较大的反冲力，所以在锁付之前需要对洗衣机的滚筒进行固定CONTROL ENGINEERING China版权所有，确保锁付时不会因为反冲力导致螺丝滑牙等情况。
        3）  锁付系统，锁付轴由14套ED伺服系统控制，锁付时先通过气缸控制锁付轴向下移动，在移动的同时伺服电机转动www.cechina.cn，伺服电机带动锁付六角套筒转动并与六角螺丝套上；当带着螺丝的套筒刚好接触到锁付的螺孔时，伺服电机切换到力矩模式进行锁付，直到锁付完毕，锁付的过程较为复杂，在这里不便进行详细的描述。
        4）  排料系统，排料系统指的是将螺丝按照一定的规则排好，并通过压缩空气在合适的时机将螺丝吹到固定孔，只有螺丝就位后才能进行锁付动作。
        5）  收料系统，收料系统与送料系统是一个整体，送料的同时收料平台也跟着移动并把锁付好的料筒推出。
        五、锁付要求
        对于锁付系统来说，最重要的是锁付的质量，14个锁付孔位只要有一个不合格，整个料筒就报废了，料筒的成本较高，所以必须对锁付的质量进行严格的控制。锁付是否合格我们一般通过以下条件来判断：
        1）  锁付的扭力，MT6000控制器通过对CANopen总线采样回来的各轴伺服的扭力进行判断，如果采样回来的扭力在设置的范围之内，我们就认为其合格，否则此桶就报废。
        2）  锁付的深度，如果锁付的深度过深，那么就可能出现问题，可能螺孔被打坏了，这时候我们就需要结合采样回来的扭力进行比较，如果采样的扭力偏小，那说明此工位滑丝，系统就要发出警报信号，提示操作人员此桶报废；如果锁付的深度过浅，那就说明此工位浮锁，系统也要发出警报信号，提示操作人员此桶报废。
        六、系统的编程实现
        系统选用10.4″的MT6500T面板型PLC做为CANopen总线的主控制器，用来配置和管理ED伺服从站以及CANopen输入输出模块，用同步报文的方式来实现毫秒级的电流采样；锁付伺服选用14套三相伺服驱动器ED430-0400-AA+SMH60S-0040-30AAK，外围数字量输入输出点采用5个CANopen-D0808模块。
        根据工艺要求，我们确定了用速度模式让螺丝与套筒套好，用位置模块将伺螺丝推入螺丝孔处，用力矩模块来实现锁付；
        1、主站配置
        在CoDeSys软件中配置总线参数控制工程网版权所有，总线PDO接收和发送的对象字典映射等等；

        考虑到整个通讯距离较远，因此将系统的总线波特率设置为500K/s，下面介绍一下PDO的配置：
        －－伺服接收PDO：控制字、控制模式、目标速度、最大速度、目标位置、seq_add
        －－伺服发送PDO：状态字、错误代码、实际位置、实际电流。
        2、MT6000的CoDeSys编程
        CoDesys可以通过IL-指令表，LD-梯形图，FBD功能块，SFC顺序功能图，ST结构化文本以及CFC联系功能图进行编程。
        由于CoDeSys是一个软PLC，因此要选择步科的硬件平台StepServo ARM windows CE，这样才能确保MT6000的接口可以正常使用；
        硬件主站配置好以后，需要在软件中加入CAN的库函数，在库管理目录下添加3S_CANopenMaster.lib库函数，否则主站没有报文发出。
        1)系统控制编程及功能简述：
        系统控制程序主要包括：上电初始化，总线初始化，找原点(由伺服的Seqence完成，MT6000直接调用)，手动，自动，故障处理等子程序；
        －－上电初始化：伺服初始化，上电锁轴，托举气缸在低位；
        －－总线初始化：启动各从站；
        －－找原点：调用伺服内部的程序，用34模式来回原点，这样螺丝深入多少，可以从当前位置读出，以判断螺丝深入深度。
        －－手动：在面板上设定单个轴的工作方式；
        －－自动：托举气缸到位后，锁付气缸动作，锁付伺服启动，由速度模式让螺丝与套筒套好，传感器检测到位后，用位置模式将伺螺丝推入螺丝孔处，位置到达后用力矩模块来实现锁付；锁付完成后自动判定是否合格，锁付电机停止，锁付气缸复位，托举气缸复位，一个锁付过程完成。
        －－故障处理：故障显示及复位；
        －－系统的主程序如下：

        2)画面编程：
        CoDeSys的可视化编辑器，是CoDeSys编程系统的一部分，它提供了一种图形化的元素，这种元素可以和工程项目中的变量链接并能按照需要进行安排，它的功能及编辑方式和普通的人机界面功能类似。
        图４是一个手动运行的主画面

        七、结束语
        步科的CANopen总线解决方案再一次为多轴系统用户排忧解难，同时也表明MT6000人机界面产品通过CANopen总线实现多轴系统控制的优越性。
        MT6000通过CAN总线连接伺服驱动器，远程I/O模块、变频器、智能仪表、智能从站等设备，把采集的这些设备的信号通过CAN总线传输给MT6000控制工程网版权所有，经过内部处理后，MT6000再通过CAN总线把这些数据传送给现场设备。CAN采用短帧结构，数据传输时间短，抗干扰能力强。自动锁付系统自运行至今，系统的稳定可靠性良好。当前全国各地尤其是沿海地区出现了民工荒，有的工厂高薪也很难招到合适的操作人员，所以自动化设备将是保证工厂生产力的有力保证。我们相信，随着社会的逐步发展，自动化产品的应用会逐步增强，越来越多的应用于各行各业。