


齿轮.dwg
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机械臂装置梯形图.mwp
机械臂装置梯形图.pdf
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机械手及控制系统设计开题报告.doc
机械手控制系统设计说明书.doc
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装配.asm
装配.dft
当外部的开关信号闭合,则输入继电器的线圈得电,在程序中其常开触电闭合,常闭触电断开。
这些触点可以在编程时任意使用,使用次数不受限制。
每个输入继电器都对应有个映像寄存器,在每个扫描周期的开始,对个输入点进行采样,并把采样值通过输入继电器送到映像寄存器。
在接下来的本周期各阶段不在改变输入映像寄存器中的值,直到下个扫描周期的输入采样阶段。
实际输入点数不能超过所提供的具有外部接线端子的输入继电器的数量,具有地址而未用的输入映像区可能有剩余,它们可以做其他编程元件使用,但为了程序的清晰和规范,建议不报这些未用的输入继电器作为它用。
.输出继电器位于存储器的输出过程映像寄存器区,都有个上的物理输出端子与之对应。
当通过程序使得输出继电器线圈得电时,上的输出端开关闭合,可以作为控制外部负载的开关信号。
同时在程序中其常开触电闭合,常闭触电断开。
这些内部的触点可以在编程时任意使用,使用次数不受限制。
在每个扫描周期的输入采样程序执行等阶段,并不把输出结果信号直接送到输出继电器,而只是输出映像寄存器只有在每个扫描周期的最后阶段才将输出映像寄存器中的结果同时送到输出锁存器,对输出点进行刷新。
实际输出点数不能超过所提供的具有外部接线端子的输入继电器的数量,未用的输出映像寄存器可做它用但为了程序的清晰和规范,建议不使用这些未用的输出继电器。
.通用辅助继电器或中间继电器位存储器的位存储器区,其作用和继电器接触器控制系统中的中间继电器相同,它在中没有外部的输入端子或输出端子与之对应,因此它不能受外部信西门子最早的小型产品是在上世纪末推出的系列的,但很快就被系列的产品所取代了。
由于它具有多种功能模块和人机界面可供选择,所以系统的集成非常方便,并且可以很容易地组成网络。
同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件,使得在完成控制系统的设计时更加简单,几乎可以完成任何功能的控制任务。
现在最新版的系列是在年推出的,它的主要特点是较高的可靠性,丰富的指令集,丰富的内置集成功能,实时特性强和强大的通信能力。
.硬件系统基本构成属于小型,其主机的基本结构是整体式,主机上有定数量的输入输出点,个主机单元就是个系统。
它还可以进行灵活的扩展,如果点数量不够,则可以增加扩展模块如果需要其他特殊的功能,则可以增加相应的功能模块。
个完整的系统组成由主机单元,扩展单元,特殊功能模块,相关设备,软件五部分构成,其构成如图所示。
图主机单元又叫基本单元或模块。
它是由存储器基本输入输出点和电源等组成,是的主要部分。
实际上它就是个完整的控制系统,可以单独完成定的控制任务。
扩展单元也称扩展模块。
当主机点数量不能满足控制系统的要求时,用户可以根据需要扩展各种模块。
根据点数的数量不同如点,点,点等,性质不同如,等,供电电压不同如,等,扩展模块有多种类型。
能力赶上了工业控制计算机通信能力的提高发展了多种局部总线和网络,因而也可构成为个集散系统。
特别是个人计算机也被吸收到系统中。
在过程控制的发展将是智能变送器和现场总线,暨向下拓展功能,开放总线。
在微电子技术发展的背景下,从硬件的角度来看,工业计算机集散系统之间的差别正在缩小,都将由类似的些微电子元件微处理器大容量半导体存储器和模件组成。
编程方面也有很多相同点。
由于和计算机属于两类产品,经过几十年的发展都形成了自身的装置特点和软件工具,实际上它们的区别仍然存在。
用编程器或计算机编程,编程语言是梯形图功能块图顺序功能表图和指令表等。
集散系统自身或用计算机结构形成组态构成开发系统环境。
特别需要提出的是,与总线工控机的区别,无论从维修安装和模件功能都很相似。
更适用于黑模式下运行,但在线运行时若要进行较大的程序修改,其能力略逊于工控机,但是从开关量控制而言,的性能优于工控机。
总的来说,在选择控制器时,首先要从工程要求现场环境和经济性等方面考虑。
没有哪种控制器是绝对完善的,也没有哪种产品绝对差,只能说根据不同的环境选择更适用的产品。
实现的自动控制系统,其控制功能基本都是通过设计软件来实现的,这种软件是利用厂商提供的指令系统,根据机械设备的工艺流程来设计。
自问世以来,经过多年的发展,在美国欧洲日本等工业发达国家已成为重要产业,当前,在国际市场上已成为最受欢迎的工业控制畅销产品,用设计自动控制系统已成为世界系统主要采用电机驱动,通过电机来给予整个装置提供动力和运动支持,它的选择是经过与其他驱动方式相互比较后得来的,这点在后面的论文中会有详细的介绍。
最后关于机械手的控制系统的选择及其控制功能的实现,由于软件具有简单易学,使用和维护方便,运行稳定可靠,设计施工周期短等优点,因此这里选择的是可编程逻辑控制器控制系统。
.机械手驱动系统选型该机械手共具有三个独立的转动关节,连同末端机械手的运动,共需要三个动力源。
机械手常用的驱动方式有液压驱动气压驱动和电机驱动三种类型。
这三种方法各有所长,各种驱动方式的特点见表表三种驱动方式的特点对照内容驱动方式液压驱动气动驱动电机驱动输出功率很大,压力范围为大,压力范围为,最大可达较大控制性能利用液体的不可压缩性,控制精度较高,输出功率大,可无级调速,反应灵敏,可实现连续轨迹控制气体压缩性大,精度低,阻尼效果差,低速不易控制,难以实现高速高精度的连续轨迹控制控制精度高,功率较大,能精确定位,反应灵敏,可实现高速高精度的连续轨迹控制,伺服特性好,控制系统复杂响应速度很高较高很高结构性能及体积结构适当,执行机构可标准化模拟化,易实现直接驱动。
功率质量比大,体积小,结构紧凑,密封问题较大结构适当,执行机构可标准化模拟化,易实现直接驱动。
功率质量比大,体积小,结构紧凑,密封问题较小伺服电动机易于标准化,结构性能好,噪声低,电动机般需配置减速装置,除电动机外,难以直接驱动,结构紧凑,无密封问题安全性防爆性能较好,用液压油作传动介质,在定条件下有火灾危险防爆性能好,高于个大气压时应注意设备的抗压性设备自身无爆炸和火灾危险,直流有刷电动机换向时有火花,对环境的防爆性能较差对环境的影响液压系统易漏油,对环境有污染排气时有噪声无在工业机械手中应用范围适用于重载低速驱动,电液伺服系统适用于喷涂机械手点焊机械手和托运机械手适用于中小负载驱动精度要求较低的有限点位程序控制机械手,如冲压机械手本体的气动平衡及装配机械手气动夹具适用于中小负载要求具有较高的位置控制精度和轨迹控制精度速度较高的机械手,如伺服喷涂机械手点焊机械手弧焊机械手装配机械手等成本液压元件成本较高成本低成本高维修及使用方便,但油液对环境温度有定要求方便较复杂机械手驱动系统各有其优缺点,通常对机械手的驱动系统的要求有.驱动系统的质量尽可能要轻,单位质量的输出功率要高,效设备。
目前,正式投入使用的绝大部分机械手属于第代机械手,即程序控制机械手。
这代机械手基本上采用点位控制系统,没有感觉外界环境信息的感觉器官,主要用于焊接喷漆和上下料。
第二代机械手具有感觉器官,仍然以程序控制为基础,但可以根据外界环境信息对控制程序进行校正。
这代机械手通常采用接触传感器类的简单传感装置和相应的适应性算法。
现在,第三代机械手正在第第二代机械手的基础上蓬勃发展起来,它是能感知外界环境与对象物,并具有对复杂信息进行准确处理,对自己行为做出自主决策能力的智能化机械手。
它能识别景物,具有触觉视觉力觉听觉味觉等多种感觉,能实现搜索追踪辨色识图等多种仿生动作,具有专家知识语音功能和自学能力等人工智能。
目前机械手技术有了新的发展出现了仿人型机械手微型机械手和微操作系统如细小工业管道机械手移动探测系统微型飞行器等机械手化机器智能机械手不仅可以进行事先设定的动作,还可按照工作状况相应地进行动作,如回避障碍物的移动,作业顺序的规划,有效的动态学习等。
机械手的应用领域正在向非制造业和服务业方向扩展,并且蓬勃发展的军用机械手也将越来越多地装备部队。
国外方面近几年国外工业机械手领域有如下几个发展趋势。
机械手性能不断提高,而单机价格不断下降机械结构向模块化可重构化发展控制系统向基于机的开放型控制器方向发展传感器作用日益重要虚拟现实技术在机械手中的作用已从仿真预演发展到用于过程控制。
国内方面目前在些机种方面,如喷涂机械手弧焊机械手点焊机械手搬运机械手装配机械手特种机械手水下爬壁管道遥控等机械手基本掌握了机械手操作机的设计制造技术,解决了控制驱动系统的设计和配置,软件的设计和编制等关键技术,还掌握了自动化喷漆线弧焊自动线及其周边配套设备的全套自动通信协调控制技术在基础元件方面,谐波减速器机械手,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸章绪论.课题研究的目的和意义机械手是工业自动化领域中经常遇到的种控制对象。
近年来随着工业自动化的发展机械手逐渐成为门新兴学科,并得到了较快的发展。
机械手广泛地应用与锻压冲压锻造焊接装配机加喷漆热处理等各个行业。
特别是在笨重高温有毒危险放射性多粉尘等恶劣的劳动环境中,机械手由于其显著的优点而受到特别重视。
总之,机械手是提高劳动生产率,改善劳动条件,减轻工人劳动强度和实现工业生产自动化的个重要手段。
国内外都十分重视它的应用和发展。
可编程序控制器是专为在工业环境下应用而设计的实时工业控制装置。
随着微电子技术自动控制技术和计算机通信技术的飞速发展,在硬件配置软件编程通讯联网功能以及模拟量控制等方面均取得了长足的进步,已经成为工厂自动化的标准配置之。
由于自动化可以节省大量的人力物力等,而也具有其他控制方式所不具有的特殊优越性,如通用性好实用性强硬件配套齐全编程方法简单易学,因此工业领域中广泛应用。
