基于單片機控制的工業(yè)機械手控制系統(tǒng)課程設(shè)計-文庫吧資料
2025-06-12 22:39本頁面
【正文】 圖32 單片機整體模塊設(shè)計原理圖 單片機模塊 單片機方案選擇單片機體積小巧，內(nèi)部包括中央處理器，數(shù)據(jù)存儲器，程序存儲器及輸入輸出設(shè)備。圖31為硬件電路設(shè)計方框圖。手臂的伸縮、升降運動由伸縮氣缸來實現(xiàn)，回轉(zhuǎn)由回轉(zhuǎn)氣缸實現(xiàn)。手臂的回轉(zhuǎn)和升降運動是通過立柱來實現(xiàn)的，立柱的橫向移動即為手臂的橫移。20的零件。本文設(shè)計的是抓握直徑為248。 機械手的手部結(jié)構(gòu)為了使機械手的通用性更強，把機械手的手部結(jié)構(gòu)設(shè)計成可更換結(jié)構(gòu)，當工件是棒料時，使用夾持式手部。 機械手的控制方案設(shè)計考慮到機械手的通用性，同時使用點位控制，因此我們采用可單片機對機械手進行控制。單片機模塊選擇：電源模塊，CPU模塊，輸入模塊，輸出模塊。⑨ 回到原位：機械手左移到位后，回到原點位置，再次自動啟動傳送帶A，當光電開關(guān)檢測到工件后，又開始新的工作循環(huán)周期。⑦ 上升：工件放松后，機械手開始上升，上升到位時，碰到上極限開關(guān)，機械手停止上升，同時接通左移電磁閥線圈。⑤ 下降：當機械手右移到位時，機械手重新開始下降，下降到位時，碰到下極限開關(guān)，機械手停止下降，同時釋放加緊電磁閥線圈。③ 上升：當機械手夾緊到位時，機械手開始上升，上升到位時，碰到上極限開關(guān)，機械手停止上升，同時接通右移電磁閥線圈。（1）機械手的自動運行：① 下降：當機械手檢測到傳送帶A上有工件時，有原點位置開始下降，下降到位時，碰到下極限開關(guān)，機械手停止下降，同時接通加緊電磁閥線圈。手動操作是指用按鈕對機械手的每一步運動單獨進行控制；單周期操作指機械手從原點開始，按啟動按鈕，機械手自動完成1個周期的動作后停止；連續(xù)操作指機械手從原點開始，按啟動按鈕，機械手的動作將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。整個機械手一共用到三個氣缸，單片機需要控制每個氣缸的動作：橫梁長氣缸的內(nèi)外調(diào)，執(zhí)行氣爪的夾持與放松、豎導(dǎo)桿氣缸的升降、各氣缸的定位控制和旋轉(zhuǎn)軸的定位控制，另外兩個是工件計數(shù)和故障報警。根據(jù)分析可得出機械手的工作流程圖，如圖22所示。當機械手在原點位置下啟動按鈕，系統(tǒng)啟動，左傳送帶運轉(zhuǎn)。主機部分采用了標準型材輔以模塊化的裝配形式，使得氣動機械手能拓展成系列化、標準化的產(chǎn)品。 機械手的基本結(jié)構(gòu)由感知部分、控制部分、主機部分和執(zhí)行部分四個方面組成。其升降運動通過升降氣缸、垂直導(dǎo)柱、滑動導(dǎo)柱、垂直導(dǎo)軌及升降位置微動開關(guān)相互配合完成，升降工作行程為0～100mm、轉(zhuǎn)動是通過旋轉(zhuǎn)氣缸實現(xiàn)、轉(zhuǎn)動工作行程為0～90176。圖21 機械手簡圖這個機械手具有二個直線運動和一個旋轉(zhuǎn)運動自由度用于將源工作臺上的物品搬到其左側(cè)或右側(cè)目的工作臺上。本設(shè)計中的機械手采用上下升降加平面轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)，機械手的動作由氣動缸驅(qū)動，氣動缸由相應(yīng)的電磁閥來控制，電磁閥由單片機控制驅(qū)動執(zhí)行元件完成，能十分方便的嵌入到各類工業(yè)生產(chǎn)線中。有上升、下降運動，左移、右移運動和夾緊、放松動作和位置控制。這種機械手在國外稱為“Mechanical Hand”，它是為主機服務(wù)的，由主機驅(qū)動，除少數(shù)外，工作程序一般是固定的，因此是專用的。它起源于原子、軍事工業(yè)，先是通過操作機來完成特定的作業(yè)，后來發(fā)展到用無線電信號操作機械手來進行探測月球、火星等。它的特點是除具備普通機械的物理性能外，還具備通用機械、記憶智能的三元機械。第一類是不需要人工操作的通用機械手，它是一種獨立的不附屬于某一主機的裝置。”機械手由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動－傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)這三部分組成，如下圖所示?！彼址譃橐韵聝煞N情況來定義:(1)工業(yè)機器人:“一種能執(zhí)行與人的上肢類似動作的多功能機器。美國國家標準(NBS)對機器人的定義:“一種可編程，并在自動化控制下執(zhí)行某種特定操作和移動作業(yè)任務(wù)的機械裝置。國際標準化組織對機器人的定義:機器人是一種能自動定位、可控的可編程的多功能操作機。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，功能和性能的不斷改善和提高，在機械加工、沖壓、鍛、鑄、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業(yè)、交通運輸業(yè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在實際生產(chǎn)中，應(yīng)用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率，可以減輕勞動強度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、實現(xiàn)安全生產(chǎn)。（摘要 與目錄在最后）第一章 緒論機械手是模仿著人手的部分動作，按
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