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機(jī)械手控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
一．設(shè)備性能和技術(shù)指標(biāo)
本設(shè)備為工業(yè)機(jī)械手實(shí)訓(xùn)裝置是坐標(biāo)式機(jī)械手，也是，主要由爪、腕、臂、柱、座等組成，可完成爪的加緊放松、腕的回轉(zhuǎn)、手臂伸縮、立柱升降、立柱回轉(zhuǎn)、底座移動(dòng)等6個(gè)自由度的位置精確控制。培養(yǎng)學(xué)生對傳感器技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、步進(jìn)和伺服電機(jī)控制、直流電機(jī)控制、機(jī)械精確定位等技術(shù)綜合應(yīng)用的能力。
本設(shè)備由PLC、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、直流電機(jī)及控制器、旋轉(zhuǎn)編碼器、檢測傳感器、傳動(dòng)定位機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)等組成。手臂伸縮定位機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸為滾珠絲桿，移動(dòng)精度可以達(dá)到0.01mm，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器檢測；腕的回轉(zhuǎn)可采用氣動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)60度固定角度回轉(zhuǎn)；立柱回轉(zhuǎn)可采用回轉(zhuǎn)支撐方式，*大旋轉(zhuǎn)角度270度，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器檢測；爪的加緊可采用氣動(dòng)吸盤與機(jī)械夾可互換的多種方式，實(shí)現(xiàn)對板類、顆粒狀、型塊物體的抓拿；柱的升降可采用氣缸固定伸縮方式；移動(dòng)底座在固定座的限位滑槽內(nèi)移動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)編碼器檢測，可實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)1m的距離。系統(tǒng)具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。
二、主要執(zhí)行元件和控制元件數(shù)量
1、本體部分包括機(jī)械手臺(tái)架（鋼結(jié)構(gòu)坐）1臺(tái)；機(jī)械手本體（橫、豎手臂、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)機(jī)械手爪等）1臺(tái)。
2、執(zhí)行設(shè)備包括步進(jìn)電機(jī)（0.4KW，步距角0.9度）1臺(tái)；伺服電機(jī)（0.4KW）1臺(tái)；直流電機(jī)（0.4KW）1臺(tái)；氣缸1個(gè)；氣馬達(dá)（60度、270度各一臺(tái)）2臺(tái)。
3、控制設(shè)備包括計(jì)算機(jī)1臺(tái)；PLC（可選擇三菱、西門子、等品牌的產(chǎn)品）4臺(tái)及PLC編程電纜、PLC編程軟件、PLC應(yīng)用程序等輔件；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1臺(tái)；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器1個(gè)；直流電機(jī)控制器1個(gè)；
4、動(dòng)力源包括氣泵（1Mpa、0.5立方）1臺(tái)及氣源三聯(lián)體1個(gè)；單相220V電源。
5、檢測設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)編碼器3個(gè)；磁性傳感器6個(gè)；接近開關(guān)4個(gè)；壓力繼電器2個(gè)。除以上主要設(shè)備外還包括一些輔材、工具等。
三、可以實(shí)現(xiàn)的主要實(shí)訓(xùn)課題
1、可編程控制器實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
①一般性邏輯指令；
②高級指令；
③通訊指令。
2、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
①電機(jī)單步運(yùn)行狀態(tài)；
②角位移和脈沖數(shù)的關(guān)系；
③空載*高連續(xù)工作頻率的測定；
④定子繞組中電流和頻率的關(guān)系；
⑤平均轉(zhuǎn)速和脈沖頻率的關(guān)系。
3、伺服電機(jī)應(yīng)用技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
①位置控制系統(tǒng)；
②速度控制系統(tǒng)；
③轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。
4、直流電機(jī)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目
①直流電機(jī)的調(diào)速控制；
②直流電機(jī)調(diào)速電路各輸出波形檢測；
③直流電機(jī)調(diào)速電路的故障判斷。
5、傳感器應(yīng)用技能的掌握和實(shí)訓(xùn)
①旋轉(zhuǎn)編碼器的檢測；
②霍爾傳感器的檢測；
③光電傳感器的檢測；
④光纖傳感器的檢測；
⑤電容電感傳感器的檢測。
6、氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的掌握和實(shí)訓(xùn)
①氣動(dòng)調(diào)速回路；
②氣動(dòng)緩沖回路；
③氣動(dòng)延時(shí)回路；
④差壓控制回路；
⑤互鎖控制回路。
四、機(jī)械手控制系統(tǒng)主要材料清單
|
編號(hào)
|
名稱
|
型號(hào)與說明
|
數(shù)量
|
|
1
|
計(jì)算機(jī)
|
聯(lián)想、HP或DELL品牌機(jī)（主要參數(shù)：3.0G雙核，硬盤不小于320G，內(nèi)存為DDRⅡ或Ⅲ 2G，獨(dú)顯512M，DVD刻錄，顯示器為不小于19'LCD，保護(hù)卡。帶電腦桌椅）
|
1臺(tái)
|
|
2
|
機(jī)械手臺(tái)架
|
鋼結(jié)構(gòu)2500*350*300mm（帶2米滑道）
|
1臺(tái)
|
|
3
|
機(jī)械手
|
橫、豎手臂、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及氣動(dòng)機(jī)械手爪
|
1臺(tái)
|
|
4
|
步進(jìn)電機(jī)
|
0.4KW，步距角0.9度
|
1臺(tái)
|
|
5
|
伺服電機(jī)
|
0.4KW
|
1臺(tái)
|
|
6
|
直流電機(jī)
|
0.4KW
|
1臺(tái)
|
|
7
|
氣缸
|
1Mpa
|
1個(gè)
|
|
8
|
氣馬達(dá)
|
60度、270度各一臺(tái)
|
2臺(tái)
|
|
9
|
電磁閥
|
220V
|
6個(gè)
|
|
10
|
控制盤
|
PLC：可選擇三菱、西門子、等品牌的產(chǎn)品
|
4臺(tái)
|
|
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
|
1臺(tái)
|
||
|
伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
|
1個(gè)
|
||
|
直流電機(jī)控制器
|
1個(gè)
|
||
|
中間繼電器
|
18個(gè)
|
||
|
單極空氣開關(guān)
|
4個(gè)
|
||
|
11
|
氣泵
|
1Mpa、0.5立方
|
1臺(tái)
|
|
12
|
氣源三聯(lián)體
|
1Mpa
|
1個(gè)
|
|
13
|
單向節(jié)流閥
|
1Mpa
|
6個(gè)
|
|
14
|
旋轉(zhuǎn)編碼器
|
24V
|
3個(gè)
|
|
15
|
磁性傳感器
|
24V
|
6個(gè)
|
|
16
|
接近開關(guān)
|
24V
|
4個(gè)
|
|
17
|
壓力繼電器
|
（0-1）Mpa可調(diào)
|
2個(gè)
|
|
18
|
氣動(dòng)快速接頭
|
1Mpa
|
28個(gè)
|
|
19
|
導(dǎo)線
|
0.75 mm2
|
200米
|
|
20
|
PLC編程電纜
|
配套
|
1根
|
|
21
|
PLC編程軟件
|
配套
|
1套
|
|
22
|
組態(tài)軟件
|
配套
|
1套
|
|
23
|
PLC應(yīng)用程序
|
配套
|
1套
|
|
24
|
組態(tài)應(yīng)用程序
|
配套
|
1套
|
|
25
|
輔材、工具等
|
配套
|
1批
|