【正文】 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， PLC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、豎導桿氣缸的升降和各氣缸的定位控制上面所述的橫梁調(diào)整功能是本設(shè)計的創(chuàng)新之一，另外兩個是工件計數(shù)和故障報警。 5 光電開關(guān)在控制方面是作為輸入量的信號源之一，它可以選擇模擬輸入和數(shù)字輸入，根據(jù)課題要求和后面 PLC 的各輸入量的情況，選用數(shù)字輸送式的光電開關(guān)更方便簡捷。 3 豎直方向上是頻繁上下工作的機構(gòu)，可選用電機傳動的齒輪齒條嚙合機構(gòu)，也可選用執(zhí)行氣缸，后者是新技術(shù)更經(jīng)濟、環(huán)保、噪音低，也更符合課題要求。 2 橫梁在普通情況下，長度是固定的，如果工作臺不進行調(diào)整，橫梁長度可永遠不變。；手爪是通過氣缸、彈簧的作用來夾持物品，夾持力是靠調(diào)節(jié)彈簧的預壓縮量來調(diào)整 Z 方向自由度、垂直 Y 方向自由度和旋 轉(zhuǎn)自由度，并可以采用多種靈活的控制方案。其升降運動通過升降氣缸、垂直導柱、滑動導柱、垂直導軌及升降位置微動開關(guān)相互配合完成，升降工作行程為~1500mm。 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。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。簡易機械手在各類全自動和半自動生產(chǎn)線上應用得十分廣泛，主要用于零部件或成品在固定位置之間的移動，替代人工作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。 大臂 大臂長度 230mm，具體尺寸如圖 所示： 圖 大臂外形 小臂 小臂長度 240mm，具體尺寸如圖 所示： 圖 小臂外形 機械手的基本結(jié)構(gòu) 機械手是一個水平、垂直運動的機械設(shè)備 ，用來將工件由左工作臺搬到右工作臺。 基座上面是接線盒子，所有電機的驅(qū)動信號和反饋信號都從中出入。 基座及連桿 基座 基座是整個機器人本體的支撐。 第 2 章 實驗平臺介紹及機械手的設(shè)計 該設(shè)計的目的是為了設(shè)計一臺物料搬運機器人，利用現(xiàn)有已經(jīng)報廢的焊接機器人，本文的中結(jié)構(gòu)設(shè)計主要偏向于對原有機構(gòu)的改造和機械手的設(shè)計。 就目前來看，總的來說現(xiàn)代工業(yè)機器人有以下幾個發(fā)展趨勢： a 提高運動速度和運動精度，減少重量和占用空間，加速機器人功能部件的標準化和模塊化，將機器人的各個機械模塊、控制模塊、檢測模塊組成結(jié)構(gòu)不同的機器人； b 開發(fā)各種新型結(jié)構(gòu)用于不同類型的場合，如開發(fā)微動機構(gòu)用以保證精度；開發(fā)多關(guān)節(jié)多自由度的手臂和手指；開發(fā)各類行走機器人，以適應不同的場合； c 研制各類傳感器及檢測元器件，如，觸覺、視覺、聽覺、味覺、和測距傳感器 等，用傳感器獲得工作對象周圍的外界環(huán)境信息、位置信息、狀態(tài)信息以完成模式識別、狀態(tài)檢測。可以將機械手各運動構(gòu)件，如伸縮、擺動、升降、橫移、俯仰等機構(gòu)，設(shè)計成典型的通用機構(gòu)，以便根據(jù)不同的作業(yè)要求，選用不同的典型機構(gòu)，組裝成各種用途的機械手，即便于設(shè)計制造，又便于更換工件，擴大了應用范圍。這些機人的控制器，都是由中國科學院沈陽自動化研究所 SIA 和北京科技大學機器人研究所開發(fā)的，同時一系列的機器人關(guān)鍵部件也被開發(fā)出來，如機器人專用軸承，減震齒輪，直流伺服電機，編碼器， DCPWM 等等。 1972 年我國第一臺機械手開發(fā)于上海，隨之全國各省都開始研制和應用機械手。前蘇聯(lián)自六十年代開始發(fā)展應用機械手，主要用于機械化、自動化程序較低、繁重單調(diào)、有害于健康的輔助性工作。 lmm。從 60 年代后期起，噴漆、弧焊工業(yè)機器人相繼在生產(chǎn)中開始應用。 1962 年美國機械鑄造公司也實驗成功 一種叫Versatran 機械手，原意是靈活搬運，可作點位和軌跡控制；該機械手的中央立柱可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮，采用液壓驅(qū)動，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。 1958 年美國聯(lián)合控制公司研制出第一臺機械手。其中的機械系統(tǒng) 又叫操作機 Manipulator ，相當于本文中的執(zhí)行機構(gòu)部分。驅(qū)動機構(gòu)提供機器人各關(guān)節(jié)所需要的動力，傳動系統(tǒng)則將驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為滿足機器人各關(guān)節(jié)力矩和運動所要求的驅(qū)動力或力矩。執(zhí)行機構(gòu)是機器人賴以完成工作任務(wù)的實體，通常由連桿和關(guān)節(jié)組成，由驅(qū)動－傳動系統(tǒng)提供動力，按控制系統(tǒng)的要求完成工作任務(wù)。它們 之間的相互關(guān)系如圖 12 所示。機器人的這些組成部分并不是各自獨立的，或者說并不是簡單的疊加在一起，從而構(gòu)成一個機器人的。將 PLC 的主要部分 包括 CPU、 I/O 圖 11 機器人的一般組成 對于現(xiàn)代智能機器人而言，還具有智能系統(tǒng)，主要是感覺裝置、視覺裝置和語言識別裝置等。通用機械手 :它是一種具有獨立的控制系統(tǒng)、程序可變、動作 靈活多樣的機械手。專用機械手 :它作為整機的附屬部分，動作簡單，工作對象單一，具有固定 有時可調(diào) 程序，使用大批量的自動生產(chǎn)。” 2 智能機器人 :“一種具有感覺和識別能力，并能夠控制自身行為的機器?！比毡竟I(yè)機器人協(xié)會對工業(yè)機器人的定義 :“一種裝備 有記憶裝置和最終執(zhí)行裝置，能夠完成各種移動來代替人類勞動的通用機器。這類操作機具有幾個軸，在可編程序操作下，能處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行各種任務(wù)。 國內(nèi)外對機器人及機械手所作的定義不盡相同。尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環(huán)境下，它代替人進行正常的工作，意義更為重大。在工業(yè)生產(chǎn)中應用的機械手叫做“工業(yè)機械手”。首先，本文將設(shè)計機器人的底座、大臂、小臂和機械手的結(jié)構(gòu)，然后選擇合適的傳動方式、驅(qū)動方式，搭建機器人的結(jié)構(gòu)平臺；在此基礎(chǔ)上，本文將設(shè)計該機器人的控