【正文】 來路線返回至原點處，依次抓取剩下的三個工件，填滿加熱爐并關閉爐對蓋，對工件進行5小時的保溫。而搖臂和上升系統(tǒng)的原點復位類似，分析在此省略。 機械手系統(tǒng)啟動及報警程序原點復位子程序以SUB 0為標號，當主程序調用SUB0時，R0導通時，經(jīng)上升沿微分指令DF后，使觸點接通一個掃描周期。機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，此次在第二次基礎上，只需改變搖擺角度，就可放置在D點。復位完成后，機械手電磁線圈驅動夾手抓取工件，PLC下達上升指令，當上升到1450mm時，機械手搖臂系統(tǒng)和基座系統(tǒng)同時動作，基座右移800mm，順時針旋轉，到達加熱爐指定工件位置B。其它單元接線，諸如與上位機通信連接等，請參考相關產(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)程序設計PLC編程工具使用FPWIN ?？刂葡到y(tǒng)的輸入、輸出信號及地址編號如表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(三菱電機公司制造)等進行數(shù)據(jù)交換。如果使用FPWEBSERVER2，可通過LAN電路簡單地進行檢查數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及錯誤信息的收集。位置控制單元RTEX可對應松下電器產(chǎn)業(yè)制造的MINAS A4N“Real Time Express”構建高速、省配線的網(wǎng)絡伺服系統(tǒng)。要在計算機管理程序時，常常難以確定哪個是最終的程序，從而將正在工作的設備內的PLC中所存儲的程序作為最終程序。梯形圖是最早使用的一種編程語言，也是現(xiàn)在最常用的，是從繼電器控制原理圖的基礎上演變過來的，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)中得到廣泛的應用，它簡單明了，易于理解，是所有編程語言中的首選?？删幊踢壿嬁刂破骶哂絮r明的特點，系統(tǒng)構成靈活，擴展容易，以開關量控制為其特長，也能進行連續(xù)過程的PID回路控制，并能與上位機構成復雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。這時，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。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。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速成正比的方波脈沖序列，從而可計算出轉速。當電機轉動時，帶動編碼器旋轉，產(chǎn)生轉速或轉角信號。另外，順時針、逆時針限位傳感器分別接入到PLC的PLC I/O的輸入端，以更好的保護系統(tǒng)的安全。位置控制器上的順時、逆時針脈沖指令輸出分別連接到伺服驅動器A5上的指令脈沖輸入，位置控制的原點輸入接到驅動器的Z相輸出，當驅動器輸出高電平，說明目標位置已達到原點。由于是三軸控制，參照松下《位置控制單元用戶手冊》和《交流伺服馬達驅動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入驅動器的主回路。伺服驅動器上BB3之間通常保持短路狀態(tài)。這些以開關方式工作的用電設備，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)生一個很大的沖擊電流（浪涌電流），浪涌電流雖然作用時間短，但峰值卻很大。 漏電斷路器還可用于防止人身觸電，應根據(jù)直接接觸和間接接觸兩種觸電防護的不同要求來選擇。驅動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，可涵蓋機械的剛性不足，從而實現(xiàn)高速定位。一般來說，在短時間內可以過載4～6倍而不損壞。整流單元（ACDC）主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設計的驅動電路，IPM內部集成了驅動電路，同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路，在主回路中還加入軟啟動電路，以減小啟動過程對驅動器的沖擊。不產(chǎn)生磨損顆粒、沒有火花，適用于無塵間、易暴環(huán)境，性價比較高。它還具有良好的速度控制特性，在整個速度區(qū)內可實現(xiàn)平滑控制，幾乎無振蕩。同時電機還應能承受頻繁啟、制動和反轉。對交流伺服電機的而言，從最低速到最高速電機都能平穩(wěn)運轉，轉矩波動要小，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。 為了在電機內形成一個圓形旋轉磁場，要求勵磁電壓Uf和控制電壓UK之間應有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；在激磁相中串聯(lián)電容器。其中定子的結構與旋轉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。絲杠傳動帶動托板上下運動，從而帶動機械手的上下運動，以達到升降的目的。升降機構安裝在密閉的箱子里面，其中是潔凈度為100級的環(huán)境，箱子中內部凈高，需要在里面實現(xiàn)提升有效行程為，才能把物體送達指定位置。滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機械元件， 升降結構示意圖動轉換成直線運動。所以， 。以下為計算主過程：滾珠絲桿質量負載部分慣量預選松下交流伺服電機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到負值，進而得到較高的剛性。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，滾珠絲杠被廣泛應用于各種工業(yè)設備和精密儀器。選擇驅動能力為2500N的電磁線圈作為抓手驅動器。根據(jù)工件形狀選取相應的手指形狀以便準確抓取。抓取共工件方式有外卡式和內撐式，本文采用外卡式機械機構。機械手手臂為曲線運動，由伺服電機驅動，機械抓手的張、合等動作由電磁線圈驅動完成。2 抓取機械手方案設計，機械手底座采用單軸滑臺移動方式，機械手可往復旋轉，升降采用絲杠傳動，其 機械手示意圖驅動均采用交流伺服電機。4 機械手基座和升降裝置速度最大為，加速度最大為，其中基座可移動范圍為，升降裝置移動范圍。 機械手系統(tǒng)運行平面圖機械手系統(tǒng)控制要求如下：1 該抓取式機械手系統(tǒng)，機械手基座通過伺服電機驅動，可在導軌上來回滑動，為保證基座在移動的過程中不至于機械損傷，在導軌的兩端分別加入限位開關。 本課題任務本課題主要任務是設計一機械手來完成無人化工廠中某一階段性工作。智能機械手和高級工業(yè)機械手的結構要力求簡單緊湊，其高性能部件甚至全部機構的設計已向模塊化方向發(fā)展。 機械手發(fā)展趨勢自20世紀90年代以來，由于具有一般功能的傳統(tǒng)工業(yè)機械手的應用趨向飽和，而許多高級生產(chǎn)和特種應用則需要具有各種智能的機械手參與，因而促使智能機械手獲得較為迅速的發(fā)展。按控制方式分可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制。按使用用途可分為專用機械手和通用機械手兩種。氣壓傳動機械手主要特點為輸出力小、氣動動作迅速、結構簡單、成本低。按驅動方式，機械手分可液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動和電力傳動。我國于1972年開始研制工業(yè)機械手，經(jīng)過幾年攻關，完成了示教再現(xiàn)式工業(yè)機械手成套技術（包括機械手本體、控制系統(tǒng)、驅動傳動單元、測試系統(tǒng)的設計、制造、應用和小批量生產(chǎn)的工藝技術等）的開發(fā)，研制出噴涂、弧焊、點焊和搬運等作業(yè)機械手整機，幾類專用和通用控制系統(tǒng)及關鍵元部件等，并在生產(chǎn)中經(jīng)過實際應用考核。近年來全球機械手行業(yè)發(fā)展迅速（圖11）。 機械手發(fā)展狀況現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程的機械化，自動化已成為突出的主題。機械手的發(fā)展可大致分為三個階段。1毫米。取名為Unimate，運動系統(tǒng)仿照坦克炮塔，手臂可以回轉、俯仰、伸縮，使用液壓驅動，控制系統(tǒng)采用磁鼓作為存儲裝置。另一方面，核能技術的研究要求某些操作機械代替人處理放射性物質。機械手是綜合了人和機器的特長，既有人對環(huán)境狀態(tài)的快速反應和分析判斷能力，又有機器可長時間持續(xù)工作、精確度高、抗惡劣環(huán)境的能力，可以說它是機器的進化過程產(chǎn)物，它是工業(yè)以及非產(chǎn)業(yè)界的重要生產(chǎn)和服務性設備，也是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。特別適合多品種、變批量的柔性生產(chǎn)。機械手的結構形式開始比較簡單，專用性較強。因而，受到很多國家的重視，投入大量的人力物力來研究和應用。工業(yè)機械手也是工業(yè)機器人的一個重要分支。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手被稱為工業(yè)機械手。(3) the control system program design。定位完成后，再執(zhí)行手部抓取動作，以完成指定任務。井式加熱爐抓取機械手電氣控制系統(tǒng)的設計作者姓名：王強專業(yè)名稱：自動化指導教師：楊斌 講師57摘要工業(yè)機械手是一種仿人操作、自動控制、可重復編程且能在四維空間完成各種作業(yè)的機電一體化自動生產(chǎn)設備。機械手系統(tǒng)采用圓柱坐標方式，由PLC作為中央控制單元，控制三路交流伺服驅動器、位置單元模塊及其它功能塊，驅動各軸伺服電機準確定位。(2) the electrical control system hardware circuit design。機械手是模仿著人手的部分動作，按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運或操作的自動機械裝置。工業(yè)機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產(chǎn)設備。機械手的發(fā)展是由于它的積極作用正日益為人們所認識：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、它能操作必要的機具進行焊接和裝配，從而大大的改善了工人的勞動條件，顯著的提高了勞動生產(chǎn)率，加快實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。 機械手是一種能自動控制并可從新編程以變動的多功能機器，它有多個自由度，可以搬運物體以完成在不同環(huán)境中的工作。1 緒論機械手是由機械本體、控制器、伺服驅動系統(tǒng)和檢測傳感裝置構成，是一種能在四維空間完成各種作業(yè)的機電一體化設備。一般說來，機械手的應用情況，可衡量了一個國家的工業(yè)自動化水平。同時，大批量生產(chǎn)的迫切需求推動了自動化技術的進展，又為機器人的開發(fā)奠定了基礎。1962年，公司在上述方案基礎上又研發(fā)一臺數(shù)控示教再現(xiàn)型機械手。1978年美國Unimate公司與斯坦福大學，麻省理工學院聯(lián)合研制一種UnimateViccarm型工業(yè)機械手，裝有小型電子計算機進行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差小于177。目前，機械手不僅應用于傳統(tǒng)制造業(yè)如采礦、冶金、石油、化工、船舶等領域，同時也擴大到航空、航天、醫(yī)藥、生化、軍事等高科技領域以及諸如家庭保潔、醫(yī)療康復等服務行業(yè)。第三階段，機械手不僅能感知外面的世界，還具有自我學習，知識記憶的功能，它與電子計算機和電視設備保持實時聯(lián)系，并逐步發(fā)展為柔性