直角坐標(biāo)機(jī)械手伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究

　　    隨著加工行業(yè)在我國(guó)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)的自動(dòng)化裝備水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車間，常常配有機(jī)械手，以提高生產(chǎn)效率，代替工人完成惡劣環(huán)境下危險(xiǎn)、繁重的勞動(dòng)。
   目前，機(jī)械手常用于完成的工作有:注塑工業(yè)中用于從模具中快速抓取制品并將制品傳送到下一個(gè)生產(chǎn)工序; 機(jī)械加工行業(yè)中用于取料、送料; 澆鑄行業(yè)中用于提取高溫熔液等等。本文以能夠?qū)崿F(xiàn)這類工作的搬運(yùn)機(jī)械手為研究對(duì)象，針對(duì)本文作者參與的工業(yè)取料用直角坐標(biāo)機(jī)械手控制系統(tǒng)軟、硬件進(jìn)行了介紹和分析。
   目前市場(chǎng)上常見的工業(yè)取料直角坐標(biāo)機(jī)械手主運(yùn)動(dòng)臂的控制方式主要采用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)。這種控制略的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)易于控制。但缺點(diǎn)是系統(tǒng)定位靠設(shè)定接近開關(guān)的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，定位精度低，而一但用戶要求改變?nèi)×瞎ぷ黝愋停仨氈匦抡{(diào)節(jié)各液壓或氣壓缸的定位開關(guān)，以適應(yīng)新的工作任務(wù)，不利于生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。
    本文作者參與設(shè)計(jì)的工業(yè)取料用直角坐標(biāo)機(jī)械手，主運(yùn)動(dòng)采用全電動(dòng)控制方式，系統(tǒng)以交流電機(jī)為驅(qū)動(dòng)源，專用交流電機(jī)伺服控制器為下位機(jī)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為上位機(jī)，系統(tǒng)整體采用集散控制的控制策略。這種設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)控制精度高，具有較高的控制實(shí)時(shí)性，結(jié)構(gòu)緊湊，易于用戶操作。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    工業(yè)取料機(jī)械手的工作方式是按"示教/ 再現(xiàn)機(jī)器人”的概念來(lái)完成的，即由人用示教器對(duì)機(jī)械手的工作行為示教，示教過(guò)程中記錄機(jī)械手各運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)起始點(diǎn)位置，并在生產(chǎn)過(guò)程中按用戶設(shè)定的運(yùn)動(dòng)速度、加速度重復(fù)這一動(dòng)作過(guò)程。
    根據(jù)以上分析，我們?cè)O(shè)計(jì)出了一類主運(yùn)動(dòng)為全電動(dòng)的工業(yè)取料機(jī)械手。機(jī)械手控制系統(tǒng)采用集散控制結(jié)構(gòu) 即由一臺(tái)上位機(jī)控制五臺(tái)下位伺服控制器，每臺(tái)下位伺服控制器單獨(dú)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作。
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