伺服机械手

发布日期：2019-11-11 00:00 来源：http://www.syglyg.com 点击：

伺服机械手

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　　多自由度机械手是能够模仿人体肢体部分功能并允许对其进行自动控制，使其按照预定要求输送工件或操持工具进行生产操作的自动化生产设备。

　　液压机械手采用液压动力，运用电液伺服控制，具有动作灵活、负载刚性大、精度高、响应速度快、功率重量比大的优点，比较适合大功率负载搬运的场合。

　　简介

　　它具有动作灵活可控、定位准确可靠、负载驱动力高、环境适应力强等特点。目前，多自由度机械手广泛应用于钢铁、海洋、石油、化工、物流搬运等生产自动化行业，大大减轻了工人劳动强度和劳动条件，提高了生产效率，稳定了产品质量。

　　现有的大部分机械手采用电机作为动力，具有结构简单、重量轻、动作迅速、工作可靠、节能和环保等优点，但是，电气机械手负载相对较小，并且要有配套的减速设备，对抗冲击和高负载方面没有优势。而液压机械手采用液压动力，运用电液伺服控制，具有动作灵活、负载刚性大、精度高、响应速度快、功率重量比大的优点，比较适合大功率负载搬运的场合。

　　但是，在液压机械手中液压系统的不合理设计，往往会导致传动效率较低，这是一个需要长期研究解决的问题。

　　机械手的分类

　　对于注塑生产中使用的机械手,一般可按其功能分为以下三种类型：

　　1)简易型注塑机械手;2)记忆再现型注塑机械手;3)智能型注塑机械手。

　　主要性能指标

　　主要性能指标如下：

　　(1) 重复定位精度：<±1mm;

　　(2) 最大工作半径：5000mm;

　　(3) 工作高度范围：500mm～4000mm;

　　(4) 液压缸速度：≤300mm/s;

　　(5) 马达回转速度：≤45/s;

　　(6) 工作环境温度：<1150℃。

　　电气控制系统设计

　　1、系统硬件设计与选型

　　本研究选取电气控制元件如下：

　　(1)PLC设计与选型。

　　工业PLC的CPU型号为313C; 电源模块型号为PS307(2A) ; 位置检测模板SM338; 模拟量输出模块SM332。

　　(2) 监控计算机设计与选型。

　　工控机型号为IPC-610MB-L。

　　(3) 通信板块设计与选型。

　　通信板块型号为CP5611。

　　2、下位机控制软件

　　下位机主要完成机械手的具体动作，系统主要包括主程序OB1模块; 定时中断程序OB35; 点动模块FB1，对应背景数据模块DB1存放各液压缸与马达的点动运行数据; 自动运行模块FB2，对应背景数据模块DB2存放各液压缸与马达的自动运行数据; 点动PID模块FB3，对应背景数据模块DB3存放点动PID运算结果; 自动PID模块FB4，对应背景数据模块DB4存放自动PID运行结果; 数据记录模块FB5，对应背景数据DB5存放记录数据。

　　3、上位机软件设计

　　上位机控制系统作为机械手运动控制的中枢，接受界面输入的位置值或自动工作时事先确定的位置值，控制机械手各关节执行相关的动作。上位机程序主要由通信模块、数据记录模块、参数设置模块、曲线绘制模块组成。

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