最新焊接機(jī)械手設(shè)計(jì)-wenkub.com
2025-06-27 03:43 本頁(yè)面
【正文】 采用直流伺服電機(jī)的控制系統(tǒng)以測(cè)速器和角度編碼作為反饋裝置，能夠精確地控制機(jī)械臂關(guān)節(jié)軸的運(yùn)動(dòng)，它的工作狀態(tài)平穩(wěn)，旋轉(zhuǎn)速度可以連續(xù)調(diào)節(jié)，對(duì)加速和減速指令都能迅速作出反應(yīng)。其結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，但多數(shù)機(jī)器人的手臂和手腕是由關(guān)節(jié)和桿件構(gòu)成的空間機(jī)構(gòu)，一般由310個(gè)自由度組成，工業(yè)機(jī)器人一般為36個(gè)自由度。用內(nèi)部輔助繼電器1000，1001，1002……1014分別代替工步。 用功能表圖表示控制過(guò)程 控制過(guò)程如圖所示，用L激活初步后，通過(guò)方式選擇開關(guān)SA3建立半自動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)兩個(gè)序列。根據(jù)梯形圖寫出指令。3) 輸出點(diǎn)類型的選用。整體式一般價(jià)格較低，對(duì)于單臺(tái)僅需開關(guān)量控制的設(shè)備，選用小型整體PLC就可以滿足要求；對(duì)于復(fù)雜的，要求較高的系統(tǒng)，可考慮采用模塊式中大型機(jī)，這樣可靈活配置I/O模塊的點(diǎn)數(shù)的類型，使其具有A/D，D/A控制，運(yùn)動(dòng)控制和通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。 PLC的應(yīng)用 梯形圖的設(shè)計(jì)PLC梯形圖的設(shè)計(jì)一般分為以下幾個(gè)步驟：對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，確定哪些是輸入量，確定哪些是輸出量。PLC的工作方式PLC采用的是周期性循環(huán)掃描的工作方式。4) 組合方便、功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣現(xiàn)代的PLC不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、步進(jìn)的功能，而且還能完成A/D、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)過(guò)程控制等。即其輸入端可接無(wú)源觸點(diǎn)開關(guān)，其輸出可直接驅(qū)動(dòng)接觸器和電磁閥等執(zhí)行元件。PLC的特點(diǎn)1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。而對(duì)當(dāng)今的PLC，幾乎可以說(shuō)凡是需要控制系統(tǒng)存在的地方就需要PLC。PLC是從60年代末發(fā)展起來(lái)的一種新型的電氣控制裝置，它將傳統(tǒng)的控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)融為一體，以其顯著的優(yōu)點(diǎn)正被廣泛地應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。因此，TIG焊炬和MIG／MAG焊槍的把持架上都必須裝有防撞傳感器。目前，除了一些焊鋁的機(jī)器人或高速焊的機(jī)器人裝有拉絲式焊槍外，比較多的還是選用普通鵝頸焊槍。應(yīng)該注意，當(dāng)更換不同彎曲角的鵝頸的焊槍后，必須對(duì)機(jī)器人TCP(工具中心點(diǎn))進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，否則焊槍的運(yùn)動(dòng)軌跡和姿態(tài)都會(huì)發(fā)生變化。鵝頸的彎曲角一般都小于45176。還必須注意在編程時(shí)調(diào)整焊槍和機(jī)器人的姿態(tài)，盡可能減少軟管的彎曲程度。造成弧焊機(jī)器人送絲不穩(wěn)定的原因往往是軟管阻力過(guò)大。因此，近來(lái)填絲的脈沖TIG焊機(jī)器人配備脈動(dòng)送絲機(jī)的情況已逐步增多。目前，大部分送絲機(jī)仍采用開環(huán)的控制方法，但也有一些采用裝有光電傳感器(或碼盤)的伺服電機(jī)，使送絲速度實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，不受網(wǎng)路電壓或送絲阻力波動(dòng)的影響，保證送絲速度的穩(wěn)定性。對(duì)于送絲機(jī)與機(jī)器人連成一體的安裝方式，雖然送絲軟管比較短，但有時(shí)為了方便換焊絲盤，而把焊絲盤或焊絲桶敢在遠(yuǎn)離機(jī)器人的安全圍欄之外，這就要求送絲機(jī)有足夠的拉力從較長(zhǎng)的導(dǎo)絲管中把焊絲從焊絲盤(桶)拉過(guò)來(lái)，再經(jīng)過(guò)軟管推向焊槍。目前，弧焊機(jī)器人的送絲機(jī)采用一體式的安裝方式已越來(lái)越多了，但對(duì)要在焊接過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)更換焊槍(變換焊絲直徑或種類)的機(jī)器人，必須選用分離式送絲機(jī)。具體的選用原則如下所述：送絲機(jī)的選擇弧焊機(jī)器人配備的送絲機(jī)可按安裝方式分為兩種。設(shè)計(jì)時(shí)的要求：不論是夾持和吸附，末端執(zhí)行器需具有滿足作業(yè)需求的足夠的夾持力和所需的夾持位置精度。 根據(jù)大臂的這種運(yùn)動(dòng)要求，以及大臂運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，我們選用標(biāo)準(zhǔn)的諧波減速器，其性能參數(shù)如下表所示：表12 諧波齒輪減速器性能參數(shù)規(guī)格產(chǎn)品型號(hào)模數(shù)m減速比i額定輸入轉(zhuǎn)速r/min額定輸出力矩N 諧波齒輪減速器諧波減速器工作原理諧波齒輪傳動(dòng)的工作原理如圖4—16所示，若剛輪G為固定件，波發(fā)生器／／為主動(dòng)件，柔輪R為從動(dòng)件。此次設(shè)計(jì)中分別在，大臂上用了一個(gè)諧波減速器。P電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)型機(jī)器人的大臂是用高強(qiáng)度鋁合金材料制成的薄壁框形結(jié)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)都是采用齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)剛性較大 大臂電動(dòng)機(jī)的選擇大臂電動(dòng)機(jī)是驅(qū)動(dòng)大臂做擺動(dòng)，選用75BYG4501型號(hào)，如下表：表11 大臂電動(dòng)機(jī)參數(shù)型號(hào)步距角相數(shù)驅(qū)動(dòng)電壓/V相電（流）/A靜轉(zhuǎn)距/N波發(fā)生器與套筒用法蘭剛性連接，套筒通過(guò)鍵與固定 在支撐法蘭盤上的電磁制動(dòng)器相聯(lián)。盡量減小手臂重量和相對(duì)其關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和偏重力矩，以減小驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷；減少運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)載荷與沖擊，提高手臂運(yùn)動(dòng)的響應(yīng)速度。4)運(yùn)送鐵磁物質(zhì)的機(jī)器人還可以將電磁吸盤作為末端執(zhí)行器。根據(jù)作業(yè)性質(zhì)不同，機(jī)械臂末端的執(zhí)行器有不同形式。一般不需要反饋回路和位置編碼器，控制比較簡(jiǎn)單。其結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，但多數(shù)機(jī)器人的手臂和手腕是由關(guān)節(jié)和桿件構(gòu)成的空間機(jī)構(gòu)，一般由310個(gè)自由度組成，工業(yè)機(jī)器人一般為36個(gè)自由度。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。國(guó)外機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下幾個(gè)趨勢(shì)：工業(yè)機(jī)器人性能不斷提高，而單機(jī)價(jià)格不斷下降；機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展，國(guó)外已有模塊化裝配機(jī)器人產(chǎn)品問(wèn)世；工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制柜如見小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維修性；機(jī)器人中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接機(jī)器人還應(yīng)用了視覺(jué)、力覺(jué)等傳感器，而遙控機(jī)器人則采用
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