【正文】 來路線返回至原點(diǎn)處，依次抓取剩下的三個(gè)工件，填滿加熱爐并關(guān)閉爐對(duì)蓋，對(duì)工件進(jìn)行5小時(shí)的保溫。而搖臂和上升系統(tǒng)的原點(diǎn)復(fù)位類似，分析在此省略。 機(jī)械手系統(tǒng)啟動(dòng)及報(bào)警程序原點(diǎn)復(fù)位子程序以SUB 0為標(biāo)號(hào)，當(dāng)主程序調(diào)用SUB0時(shí)，R0導(dǎo)通時(shí)，經(jīng)上升沿微分指令DF后，使觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。機(jī)械手從來料傳送帶取料，向加熱爐中放料。系統(tǒng)開始執(zhí)行第三次抓取操作，此次在第二次基礎(chǔ)上，只需改變搖擺角度，就可放置在D點(diǎn)。復(fù)位完成后，機(jī)械手電磁線圈驅(qū)動(dòng)夾手抓取工件，PLC下達(dá)上升指令，當(dāng)上升到1450mm時(shí)，機(jī)械手搖臂系統(tǒng)和基座系統(tǒng)同時(shí)動(dòng)作，基座右移800mm，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，到達(dá)加熱爐指定工件位置B。其它單元接線，諸如與上位機(jī)通信連接等，請(qǐng)參考相關(guān)產(chǎn)品說明書，由于篇幅有限，此處就不一一介紹 PLC端子和位置控制單元接線 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)PLC編程工具使用FPWIN ?？刂葡到y(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)及地址編號(hào)如表41所示。具有模擬量輸出4ch單元，并配備有輸入2ch/輸出1ch混合單元。如果安裝CCLink單元，可與其他公司的PLC(三菱電機(jī)公司制造)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。如果使用FPWEBSERVER2，可通過LAN電路簡(jiǎn)單地進(jìn)行檢查數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及錯(cuò)誤信息的收集。位置控制單元RTEX可對(duì)應(yīng)松下電器產(chǎn)業(yè)制造的MINAS A4N“Real Time Express”構(gòu)建高速、省配線的網(wǎng)絡(luò)伺服系統(tǒng)。要在計(jì)算機(jī)管理程序時(shí)，常常難以確定哪個(gè)是最終的程序，從而將正在工作的設(shè)備內(nèi)的PLC中所存儲(chǔ)的程序作為最終程序。梯形圖是最早使用的一種編程語(yǔ)言，也是現(xiàn)在最常用的，是從繼電器控制原理圖的基礎(chǔ)上演變過來的，繼承了繼電器控制系統(tǒng)中的基本工作原理和電氣邏輯關(guān)系的表示方法，所以在邏輯順序控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，它簡(jiǎn)單明了，易于理解，是所有編程語(yǔ)言中的首選?？删幊踢壿嬁刂破骶哂絮r明的特點(diǎn)，系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易，以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng)，也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制，并能與上位機(jī)構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。通過光柵的作用，持續(xù)不斷地開放或封閉光通路，因此，在接收裝置的輸出端變得到頻率與轉(zhuǎn)速成正比的方波脈沖序列，從而可計(jì)算出轉(zhuǎn)速。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角信號(hào)。另外，順時(shí)針、逆時(shí)針限位傳感器分別接入到PLC的PLC I/O的輸入端，以更好的保護(hù)系統(tǒng)的安全。位置控制器上的順時(shí)、逆時(shí)針脈沖指令輸出分別連接到伺服驅(qū)動(dòng)器A5上的指令脈沖輸入，位置控制的原點(diǎn)輸入接到驅(qū)動(dòng)器的Z相輸出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器輸出高電平，說明目標(biāo)位置已達(dá)到原點(diǎn)。由于是三軸控制，參照松下《位置控制單元用戶手冊(cè)》和《交流伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器上的外置再生放電電阻接線端子B3與B2短路，NC端子懸空。常開觸電閉合后，電源再經(jīng)過電抗器后就直接進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器的主回路。伺服驅(qū)動(dòng)器上BB3之間通常保持短路狀態(tài)。這些以開關(guān)方式工作的用電設(shè)備，往往變成了諧波電流的發(fā)生源，“污染”電網(wǎng)，使電網(wǎng)電壓波形畸變。電抗器可抑制浪涌電流，在大功率電力電子電路中，合閘瞬間，往往產(chǎn)生一個(gè)很大的沖擊電流（浪涌電流），浪涌電流雖然作用時(shí)間短，但峰值卻很大。 漏電斷路器還可用于防止人身觸電，應(yīng)根據(jù)直接接觸和間接接觸兩種觸電防護(hù)的不同要求來選擇。驅(qū)動(dòng)器可選配多種編碼器，有普通型、高精度型和特殊型之分，因此，適用范圍比較廣。還具有共振抑制和控制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，從而實(shí)現(xiàn)高速定位。一般來說，在短時(shí)間內(nèi)可以過載4～6倍而不損壞。整流單元（ACDC）主要的拓?fù)潆娐肥侨嗳珮虿豢卣麟娐?。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路，IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路，在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路，以減小啟動(dòng)過程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。不產(chǎn)生磨損顆粒、沒有火花，適用于無塵間、易暴環(huán)境，性價(jià)比較高。它還具有良好的速度控制特性，在整個(gè)速度區(qū)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩。同時(shí)電機(jī)還應(yīng)能承受頻繁啟、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。對(duì)交流伺服電機(jī)的而言，從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。 為了在電機(jī)內(nèi)形成一個(gè)圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，要求勵(lì)磁電壓Uf和控制電壓UK之間應(yīng)有90度的相位差，常用的方法有：利用三相電源的相電壓和線電壓構(gòu)成90度的移相；利用三相電源的任意線電壓；采用移相網(wǎng)絡(luò)；在激磁相中串聯(lián)電容器。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成90度電角度的兩相繞組。所以。絲杠傳動(dòng)帶動(dòng)托板上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械手的上下運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到升降的目的。升降機(jī)構(gòu)安裝在密閉的箱子里面，其中是潔凈度為100級(jí)的環(huán)境，箱子中內(nèi)部?jī)舾撸枰诶锩鎸?shí)現(xiàn)提升有效行程為，才能把物體送達(dá)指定位置。滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件， 升降結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。所以， 。以下為計(jì)算主過程：滾珠絲桿質(zhì)量負(fù)載部分慣量預(yù)選松下交流伺服電機(jī)MSME系列 ，則慣量比 若選用，則，其慣量比為。滾珠絲杠副可以加予壓力，由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值，進(jìn)而得到較高的剛性。由于具有很小的摩擦阻力兼具高精度、可逆性和高效率等特點(diǎn)，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。選擇驅(qū)動(dòng)能力為2500N的電磁線圈作為抓手驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)工件形狀選取相應(yīng)的手指形狀以便準(zhǔn)確抓取。抓取共工件方式有外卡式和內(nèi)撐式，本文采用外卡式機(jī)械機(jī)構(gòu)。機(jī)械手手臂為曲線運(yùn)動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械抓手的張、合等動(dòng)作由電磁線圈驅(qū)動(dòng)完成。2 抓取機(jī)械手方案設(shè)計(jì)，機(jī)械手底座采用單軸滑臺(tái)移動(dòng)方式，機(jī)械手可往復(fù)旋轉(zhuǎn)，升降采用絲杠傳動(dòng)，其 機(jī)械手示意圖驅(qū)動(dòng)均采用交流伺服電機(jī)。4 機(jī)械手基座和升降裝置速度最大為，加速度最大為，其中基座可移動(dòng)范圍為，升降裝置移動(dòng)范圍。 機(jī)械手系統(tǒng)運(yùn)行平面圖機(jī)械手系統(tǒng)控制要求如下：1 該抓取式機(jī)械手系統(tǒng)，機(jī)械手基座通過伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可在導(dǎo)軌上來回滑動(dòng)，為保證基座在移動(dòng)的過程中不至于機(jī)械損傷，在導(dǎo)軌的兩端分別加入限位開關(guān)。 本課題任務(wù)本課題主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一機(jī)械手來完成無人化工廠中某一階段性工作。智能機(jī)械手和高級(jí)工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單緊湊，其高性能部件甚至全部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)已向模塊化方向發(fā)展。 機(jī)械手發(fā)展趨勢(shì)自20世紀(jì)90年代以來，由于具有一般功能的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用趨向飽和，而許多高級(jí)生產(chǎn)和特種應(yīng)用則需要具有各種智能的機(jī)械手參與，因而促使智能機(jī)械手獲得較為迅速的發(fā)展。按控制方式分可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制。按使用用途可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種。氣壓傳動(dòng)機(jī)械手主要特點(diǎn)為輸出力小、氣動(dòng)動(dòng)作迅速、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。按驅(qū)動(dòng)方式，機(jī)械手分可液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和電力傳動(dòng)。我國(guó)于1972年開始研制工業(yè)機(jī)械手，經(jīng)過幾年攻關(guān)，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機(jī)械手成套技術(shù)（包括機(jī)械手本體、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)單元、測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和小批量生產(chǎn)的工藝技術(shù)等）的開發(fā)，研制出噴涂、弧焊、點(diǎn)焊和搬運(yùn)等作業(yè)機(jī)械手整機(jī)，幾類專用和通用控制系統(tǒng)及關(guān)鍵元部件等，并在生產(chǎn)中經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用考核。近年來全球機(jī)械手行業(yè)發(fā)展迅速（圖11）。 機(jī)械手發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機(jī)械化，自動(dòng)化已成為突出的主題。機(jī)械手的發(fā)展可大致分為三個(gè)階段。1毫米。取名為Unimate，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿照坦克炮塔，手臂可以回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮，使用液壓驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)采用磁鼓作為存儲(chǔ)裝置。另一方面，核能技術(shù)的研究要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。機(jī)械手是綜合了人和機(jī)器的特長(zhǎng)，既有人對(duì)環(huán)境狀態(tài)的快速反應(yīng)和分析判斷能力，又有機(jī)器可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，可以說它是機(jī)器的進(jìn)化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務(wù)性設(shè)備，也是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動(dòng)化設(shè)備。特別適合多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式開始比較簡(jiǎn)單，專用性較強(qiáng)。因而，受到很多國(guó)家的重視，投入大量的人力物力來研究和應(yīng)用。工業(yè)機(jī)械手也是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的機(jī)械手被稱為工業(yè)機(jī)械手。(3) the control system program design。定位完成后，再執(zhí)行手部抓取動(dòng)作，以完成指定任務(wù)。井式加熱爐抓取機(jī)械手電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作者姓名：王強(qiáng)專業(yè)名稱：自動(dòng)化指導(dǎo)教師：楊斌 講師57摘要工業(yè)機(jī)械手是一種仿人操作、自動(dòng)控制、可重復(fù)編程且能在四維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械手系統(tǒng)采用圓柱坐標(biāo)方式，由PLC作為中央控制單元，控制三路交流伺服驅(qū)動(dòng)器、位置單元模塊及其它功能塊，驅(qū)動(dòng)各軸伺服電機(jī)準(zhǔn)確定位。(2) the electrical control system hardware circuit design。機(jī)械手是模仿著人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認(rèn)識(shí)：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生產(chǎn)工藝的要求，遵循一定的程序、時(shí)間和位置來完成工件的傳送和裝卸；其三、它能操作必要的機(jī)具進(jìn)行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動(dòng)條件，顯著的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化的步伐。 機(jī)械手是一種能自動(dòng)控制并可從新編程以變動(dòng)的多功能機(jī)器，它有多個(gè)自由度，可以搬運(yùn)物體以完成在不同環(huán)境中的工作。1 緒論機(jī)械手是由機(jī)械本體、控制器、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和檢測(cè)傳感裝置構(gòu)成，是一種能在四維空間完成各種作業(yè)的機(jī)電一體化設(shè)備。一般說來，機(jī)械手的應(yīng)用情況，可衡量了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)自動(dòng)化水平。同時(shí)，大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。1962年，公司在上述方案基礎(chǔ)上又研發(fā)一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型機(jī)械手。1978年美國(guó)Unimate公司與斯坦福大學(xué)，麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種UnimateViccarm型工業(yè)機(jī)械手，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于177。目前，機(jī)械手不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦、冶金、石油、化工、船舶等領(lǐng)域，同時(shí)也擴(kuò)大到航空、航天、醫(yī)藥、生化、軍事等高科技領(lǐng)域以及諸如家庭保潔、醫(yī)療康復(fù)等服務(wù)行業(yè)。第三階段，機(jī)械手不僅能感知外面的世界，還具有自我學(xué)習(xí)，知識(shí)記憶的功能，它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持實(shí)時(shí)聯(lián)系，并逐步發(fā)展為柔性