機(jī)械手實(shí)訓(xùn)臺(tái)的原理與特點(diǎn)

更新時(shí)間：2017-09-18 點(diǎn)擊次數(shù)：2104

機(jī)械手是模仿著人的部分動(dòng)作，按給定的程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取、搬運(yùn)或操作的自動(dòng)機(jī)械裝置。生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；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)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，機(jī)械手主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)裝置等所組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括手部、手腕、手臂和立柱等部件，有的還增設(shè)行走機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常用的有氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)等四種形式?？刂葡到y(tǒng)由電器控制和射流控制兩種。它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)。位置檢測(cè)裝置控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的精度到達(dá)設(shè)定位置。

1、實(shí)訓(xùn)臺(tái)概述

該實(shí)訓(xùn)臺(tái)為坐標(biāo)式機(jī)械手，可完成機(jī)械手旋轉(zhuǎn)、手臂垂直上下、手臂水平移動(dòng)，手爪旋轉(zhuǎn)四個(gè)自由度的位置控制。同時(shí)配置晶體管式PLC可編程控制器，用于對(duì)整個(gè)機(jī)械手進(jìn)行復(fù)雜地位置控制，通過在該實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的實(shí)訓(xùn)和操作，可熟練掌握對(duì)PLC指令、傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、氣動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、機(jī)械位置傳動(dòng)等技術(shù)應(yīng)用，主要用于電氣、電工電子、自動(dòng)化控制、機(jī)電一體化專業(yè)崗位技能實(shí)訓(xùn)、考核，是各中專、高職、本科院校相關(guān)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中*設(shè)備選擇之一。

2、機(jī)械手特點(diǎn)

1)機(jī)械手的橫軸和豎軸的機(jī)械傳動(dòng)采用高精密的滾珠絲桿，高精密的光桿導(dǎo)軌和直線軸承，配以先進(jìn)地機(jī)械設(shè)計(jì)、精密的機(jī)械加工及裝配，可使機(jī)械手臂非常平穩(wěn)地進(jìn)行垂直和水平移動(dòng)和水平方向旋轉(zhuǎn)及位置控制；

2)采用先進(jìn)的步進(jìn)電機(jī)做為橫軸和豎軸的動(dòng)力源，可實(shí)現(xiàn)0.45 度的細(xì)分；

3)機(jī)械手臂和機(jī)械手爪水平方向旋轉(zhuǎn)采用減速直流電機(jī)傳動(dòng)，配置光電傳感器及碼盤，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向的位置控制；

4)機(jī)械手爪采用高精度氣動(dòng)式手爪、配置電磁位置形狀及兩位三通電磁閥，可實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地抓取和放開動(dòng)作；

5)采用晶體式PLC可編程控制器作為控制主機(jī)，配置旋轉(zhuǎn)編碼器及傳感器，可實(shí)現(xiàn)PLC指令編程、旋轉(zhuǎn)編碼器、光電傳感器的技術(shù)應(yīng)用；

6)PLC各I/O點(diǎn)和傳感器、電機(jī)、各電器的連接線都接在一塊接線板上的接線排上，學(xué)生可根據(jù)PLC程序和各電器的技術(shù)要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線操作實(shí)訓(xùn)，培訓(xùn)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手接線能力；

7)配套鋁鋼式機(jī)械手臺(tái)架，臺(tái)面、豎軸及橫軸采用經(jīng)氧化處理的鋁型材，而臺(tái)架的側(cè)面及底面采用1mm厚度經(jīng)烤漆處理的鋼板，臺(tái)架與地面之間采用帶自鎖功能的萬向輪，使整個(gè)臺(tái)架不但堅(jiān)固耐用而且移動(dòng)方便；

8)下面臺(tái)架臺(tái)面下部左三分之一處安裝可編程控制器及電源箱，其余部分安裝可做80度翻轉(zhuǎn)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，上安裝有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、繼電器及接線排和接線槽的接線板，用于學(xué)生的實(shí)際接線，而翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可將接線板能夠方便地放置到水平位置和垂直位置，不但方便學(xué)生的實(shí)訓(xùn)而且節(jié)省了設(shè)備所占用的空間。

3、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

1)在可編程控制器方面，可進(jìn)行從初級(jí)到指令編程實(shí)訓(xùn)；

2)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)的掌握和實(shí)訓(xùn)；

3)光電傳感器應(yīng)用技能的掌握和實(shí)訓(xùn)；

4)配置開放式旋轉(zhuǎn)編碼器，學(xué)生不但可以直接觀看到旋轉(zhuǎn)編碼器的結(jié)構(gòu)，而且還可以進(jìn)行應(yīng)用技能的實(shí)訓(xùn)；

5)氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的掌握和實(shí)訓(xùn)；

6)開環(huán)位置控制和閉環(huán)位置控制實(shí)訓(xùn)；

7)精密機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用知識(shí)的掌握；

目前的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是：擴(kuò)大機(jī)械手在工業(yè)上的應(yīng)用、提高工業(yè)機(jī)械手的工作性能、發(fā)展組合式機(jī)械手、研制具有“視覺”和“觸覺”的“智能機(jī)器人”