十三、油泵凸轮轴自动线机械手

上海柴油机厂广大革命职工在毛主席革命路线的指引下,随着生产率的大幅度发展,机械化及自动化程度得到很大提高,所以机械手在该厂生产中较早得到应用,在1958年该厂油泵车间工人师傅与技术人员遵照伟大领袖毛主席关于“人民群众有无限的创造力”的教导,首先设计,制造了机械手,作为喷油咀体自动上料及输送之用,效果良好。但由于修正主义企业路线的影响,自动化的发展有所停滞。文化大革命期间,广大革命职工冲垮了修正主义企业路线的束缚,自动上下料及机械手的应用又得到很大的发展,在喷油器体加工自动线、曲拐加工自动线、油泵凸轮轴加工自动线等设备上,都先后应用了机械手作为上下料及工位间之传递,在热加工方面连杆锻造生产流水线也应用机械手作为工位间输送。下面我们将介绍上海柴油机厂XSC06喷油器体上料装置,油泵凸轮轴自动线机械手及曲拐自动加工机械手。     

西门子S7-200PLC在冲床送料及加工中的应用

针对空调电动机端盖类零件,利用西门子S7-200PLC(CPU224)对多工位连续模冲床的送料机构及加工实现自动控制,提高了冲床送料及加工的自动化水平和可靠性.     

一种新型多工位冲床机械手的研制

根据冲压生产线的工作要求,研制了一种可应用于多工位冲床生产线的机械手,该机械手由主机、平移杆、提升装置、机架和末端执行器所组成,最多可联接8台冲床,通过机械手可实现冲压件在各冲床间的自动取放操作。在对机构方案设计与分析的基础上运用SolidWorks软件建立了该机械手主体结构的三维装配模型,并对机械手主体结构中的横移机构进行了运动特性分析。     

基于PLC的橱柜型立体仓库及其搬运机械手的设计

设计了一套小型的自动化立体仓库,它采用了PLC控制来精确地识别各工位上是否有工件,以确定取/放工件;它利用用气动方式控制换向阀使机械手完成各种动作,如伸出,收回,沿左右方向旋转,已完成去放工间的动作,即完成收货—存货—取货—发货;它采用电动方式来驱动机械手沿同步带运动,以实现机械手在货架每层各工位之间的各种操作;并能使机械手沿两立柱上下运动,以实现机械手在各层之间的操作。     

基于PLC的气动机械手控制系统设计与研究

该文设计了一套小型的用来放置变送器的立体框架,它采用了PLC控制的气动机械手将准备进行高低温补偿的变送器,放置到框架上下两层的各工位上。在详细研究了气动机械手的结构、动作循环及工作原理之后,根据该气动机械手的工作流程,设计了气压传动系统和PLC控制系统。包括气动原理的制定、气动元件的选择以及PLC选型和顺序功能图的编写。气动机械手采用多位置气缸,以实现机械手在框架每层各工位之间的操作;并使机械手操作气缸沿立柱上下运动,以实现机械手在上下两层之间的操作。     

基于运动控制卡的多工位数控冲床控制系统的研究与应用

提出了一种基于工控机和运动控制卡的多工位数控冲压机床控制系统的设计方案。工控机作为上位机负责控制系统的非实时任务管理,而运动控制卡则用来负责完成运动控制中的实时任务。利用VC＋＋6．0为开发工具,开发出多工位冲床的数控系统,不仅能满足零件加工的高精度要求,还实现了产品的数控自动编程功能。     

五自由度电液伺服机械手运动控制系统研制

针对电液液伺服机械手在实际应用过程中存在运动精度低、运动平稳性差,控制模型存在非线性的问题,利用电液液伺服机械手具有负载能力强,能量密度大的优势,对机械手运动控制系统进行了研制。首先采用闭链矢量法对TCP进行了准确的位置矢量表示;其次,引入5阶B样条插值方法和改进型粒子群优化算法,得到了连续的TCP空间位移轨迹,实现了TCP位置的最优轨迹规划;最后,引入常规PID,IL-PID,NDI等控制策略,采用分级控制管理方案,实现了机械手各关节的运动控制,并利用5自由度电液伺服机械手进行了仿真和实际实验。研究结果表明:该运动控制系统能够准确地控制机械手在高负载,高精度要求下进行规定运动。     

红外传感器在移动机械手避障功能中的应用

自主导航是移动机械手的重要特点,实现导航的必要条件是了解其所处的环境,可通过激光扫描仪的SLAM程序完成。由于激光扫描仪的视场限制,为了避开障碍物,移动机械手还需安装一个传感器辅助系统,以保证移动机械手的安全。文章利用红外传感器构成传感器辅助系统,当测量距离小于移动机械手设置的极限安全距离时将报警并停止移动。测试结果表明：红外传感器适用于室内场合,反应较灵敏且价格低廉。     

自定位上下料机械手关键技术研究

分析冲压生产线加工工艺和上下料机械手的工作要求,确定上下料机械手的整体结构设计方案,完成机械手关键结构的设计,并增加了自定位模块设计,从而提高了冲床上下料的自动化和智能化程度,为其他机械手的设计提供了技术借鉴。     

双爪机械手的设计与实现

针对薄板类工件冲压生产的特点,设计了双手爪机械手,上料和下料同时完成,满足了冲压生产效率高、速度快、自动冲压的需求。该机械手以PLC为控制核心,结合了气压传动和电气传动机械手的优点,实现了双爪机械手运行的快速性和准确性。应用PLC的运动控制功能,实现了对手臂水平移动的多段控制,上料手爪把坯料搬运到冲压工作台的同时下料手爪把冲压件搬运到输送带上,减少了冲床等待的时间,提高了生产效率,真空吸盘能够在爪盘上调整位置,实现对不同形状冲压件的搬运工作。双爪机械手在冲压生产线上应用后,能提高生产效率和企业的自动化水平。     

基于运动控制卡的五自由度机器人控制系统的开发

针对一个五自由度的机械手,设计了基于运动控制卡的控制系统.该系统控制采用的"PC+运动控制卡'开放式方案,利用运动PCI1243U运动控制卡产生脉冲和方向信号.通过Microsift VisualB编辑界程序,实现运动学计算,计算出关节坐标,调用控制卡中的运动函数库,实现对机器人运动实现控制.     

数控转塔冲床运动控制系统研究

根据数控转塔冲床上料机构工作特点和要求,采用＂PC＋运动控制卡＂模式构建了开放式数控系统平台,研究其在伺服控制系统中的应用。利用VS2008提供的MFC作为工具进行二次开发,开发底层控制程序。通过调用运动控制卡提供的运动函数库设计伺服控制系统软件。     

基于AGV和工业机器人的智能搬运小车的研究

针对目前工业机械手活动范围不够大的问题,设计了一种全新的将工业机械手和AGV小车组合的移动工业机器人。其采用超声波传感器进行初定位,利用地面上的简单二维码进行位置校正和辅助定位,并采用PSD精确位置传感器,实现了AGV小车的准确定位,配合工业视觉相机,工业机械手能灵活稳定地存放各类货物。提出了一种上位机集中调度控制AGV的方案。经过长时间的实验室试验,证明本系统稳定,有望大大提高现代仓储运行效率。     

冲床上下料机械手臂及驱动系统设计

设计了一种以薄板类零件为对象的冲床上下料关节型机械手臂,该机械手臂以运动控制卡为控制核心,通过驱动伺服电机带动机械手臂各关节实现负载的升降、旋转、移动和摆动。针对机械手臂运行动作并依据力矩、惯量传递转换原则,分析机械手臂负载传递,并通过相关理论进行伺服电机选型及验证。在硬件配置完成基础上,配合机械手臂实际工作状态,确定其工作流程。     

基于光电定位的六自由度机械手

本文设计了一款六自由度串联机械手及其控制系统,为提高机械手的动作精度采用了直流伺服电机作为机械手执行器,进一步利用红外光电传感器和红外测距传感器构成抓取定位的闭环检测回路,并基于ATmaga128单片机搭建机械手控制系统,通过对机械手硬件结构和相应软件程序的设计,使机械手能够完成各种复杂轨迹的运动控制,能够准确地自主完成旋转、伸展、弯曲、抓举任务。论文进一步利用Robotics Toolbox通过仿真研究了机械手的运动学特性,机械手6个关节的角速度仿真曲线光顺,说明连杆结构设计合理。     

基于MATLAB的冲床上下料机械手运动学分析

为了提高冲压加工的上料效率并尽可能消除安全隐患,首先根据冲床加工系统的工作要求,设计冲床上下料机械手的总体结构;然后利用D-H法建立机械手连杆坐标系,完成机械手的正逆运动学分析求解计算;最后应用MATLAB完成机械手模型建立、点到点运动轨迹规划、正逆运动学求解以及各关节运动学参数的仿真,证明机械手运动平稳无冲击,能够满足实际生产需要。分析表明:机械手的运用能够提高生产效率、降低劳动强度,对冲床产业自动化有一定的促进作用。     

齿轮抓取机械手运动学建模与仿真

齿轮精整是利用数控精整冲床去除齿轮上毛刺以提高齿轮精度的一道工序,该工序需要将齿轮放置在冲床工作台的指定位置,且具有较高的定位精度。为了实现生产的自动化,提高生产效率,减少因人工疲劳所导致的危险事故,设计了一种齿轮抓取机械手来代替人工完成齿轮的放置并保证定位精度。分析了机械手各个运动构件与末端执行器在空间的位置关系,利用D-H法建立了机械手的坐标系,并在连杆坐标系简图的基础上,利用齐次坐标变换对机械手进行运动学建模。为机械手的运动规划和控制奠定基础。     

自动送料机械手的设计

本文设计了一种多方位送料机械手。主要是由伺服电机、气缸、滚珠丝杠螺母副等组成。机械手在前后、左右以及上下方向分别由三个伺服电机控制,滚珠丝杠螺母副将伺服电机的转动转化成直线运动,从而控制机械手的前后、左右以及上下的运动。机械手指的位置上装有气缸,气缸的运动控制手指的夹紧与松开。由于伺服电机的精度高、响应快,因此能实现机械手精确定位。只要是在滚珠丝杠长度范围内,机械手就能到达空间任何位置。     

物料搬运机械手结构设计试验

传统的人工搬运已不能满足现有的生产规模。通过机械手实现物料搬运已成为一个重要的课题。针对3自由度物料搬运机械手,重点阐述机械手手部、手腕、手臂及立柱的设计,通过对手爪、手腕及立柱进行分析,采用单支点回转型手爪、回转气缸驱动手腕以及升降和回转气缸驱动立柱,可实现将正在加工的产品从一个工位移动到另一个工位。所涉及的机械手可代替人类进行物料搬运,提高工作效率。     

前言

随着我国工业生产的飞跃发展,自动化程度迅速提高,实现装卸工件自动化已愈来愈引起各方面的重视。自动上下料和自动机械手是实现自动化的一个有效途径,它是现代工业中的重要输送工具,尤其适用于自动加工机床的连线生产,是自动化机床不可缺少的部分,日前用自动上下料及机械手代替人工完