第6章 典型机电一体化系统精要.ppt

5、三转轴手腕结构 三轴承手腕 a)手腕装配结构图 b)手腕传动结构简图 1、2、3—电动机 4、5、6—空心传动轴 7、8、9、11、13、14—齿轮10—壳体 12—机械接口法兰 三、工业机器人的末端执行器 根据其结构和用途的不同，可以分为机械式夹持 器、吸附式末端执行器和专用工具（如焊枪、喷 嘴、电磨头等）。 （一）机械式夹持器的结构 机械式夹持器多为双指爪式，其手指的运动为平 移或回转（单点支承或双点支承） 机械式夹持器 a)单支点回转型 b)双支点回转型 c)平移型 d)内撑型 1.楔块杠杆回转型夹持器 楔快杠杆式回转型夹持器 1—杠杆 2—弹簧 3—滚子 4—楔快 5—驱动器 2.滑槽杠杆式回转型夹持器 滑槽杠杆式回转型夹持器 1—支架 2—杆 3—圆柱销 4—杠杆 3.连杆杠杆式回转夹持器 由杆1、 连杆2、 摆动爪3 和夹持件构 成四杆机构 连杆杠杆式回转型夹持器 1—杆 2—连杆 3—摆动钳爪 4—调整垫片 4. 由齿轮齿平行连杆式夹持器 齿轮齿条平行连杆式平移型夹持器 1—扇形齿轮 2—齿条杆 3—电磁式驱动器 4—机座 5、6—连杆 7—钳爪 5. 左右旋丝杆平移型夹持器 左右旋丝杠平移型夹持器 1—电动机 2—丝杠 3—导轨 4—钳爪杆 6. 内撑式连杆杠杆式夹持器 内撑连杆杠杆式夹持器 1—驱动器 2—杆 3—钳爪 (二) 吸附式末端执行器的结构 　　吸附式末端执行器（又称为吸盘）， 有气吸式和磁吸式两种。它们分别利用吸 盘内负压产生的吸力或由磁力来吸住并移 动工件的。 e)挤压排气式 b)真空泵排气式 a)气流负压式 c)特殊吸盘 d)双吸盘式吸头 1—压盖 2—密封盖 3—吸盘 4—工件 磁吸式吸盘 1—绕组 2—铁心 3—工件 4—内盘体 5—隔磁物 6—外盘面 7—盘体 工业机器人的应用： 机器人装配生产线 柔性加工中的机器人 车削加工单元中的机器人 柔性加工系统中的机器人 1—拉床 2—车床 3—插齿机 4—剃齿机 5—塔式储存架 6—机器人 7—去毛刺机 装配系统中的机器人 1—机器人 2、3、5、6、7、8、9—轴承、轴、套、垫圈、法兰、螺母和产品传送带 4—压力机 装配系统中的双臂机器人 1~7—固定式电视摄像机 8—可转式电视摄像机 9—抓握手臂 10—感知手臂 11~13—吸尘器零部件 14—吸尘器装配成品 焊接作业系统的机器人 1—机器人 2—传送带 3—汽车壳体 喷漆作业系统中的机器人 1—工装板 2—循环拖动链条 3—工件识别站 4—工件 5—行程开关 6—直角坐标机器人 7、8、9、10—垂直关节机器人 核工业中的步行机器人 6.4 机电一体化设计实例 一、设计任务书 　　为简易型机械手设计自动控制方案，要求采 用可编程控制器控制。 二、控制要求与控制方案 ⑴ 控制要求 　　机械手自动操作完成将工件由A，点移向B点的动作，其示意图如图10-4所示。 机械手每个工作臂上都有上、下限位和左、右限位开关，而其夹持装置不带限位开关。一旦夹持开始，定时器起动，定时结束，夹持动作随即完成。机械手到达B点后，将工件松开的时间也是由定时器控制的，定时结束时，表示工件已松开。 机械手的动作要求示意图 （2）控制方案 图10-5 机械手控制I/O分配图 X12 X7 X5 X10 X6 X11 X25 X26 X27 X22 X23 X20 X24 X1 X2 X3 X4 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 夹紧 放松 上升 下降 右移 左移 原点 起动 停止 单步运行 单周期 手动 自动 下限位 上限位 右移限位 左移限位 V0 V1 V2 V3 V4 驱动机械手下降 驱动机械手夹紧 驱动机械手上升 驱动机械手右移 驱动机械手左移 图10-6 自动控制流程图 X26起动按钮 X1下限位开关 T0夹紧用定时器 X2上限位开关下限位开关 X3右移位开关 X1下限位开关 T1下限位开关 X2上限位开关 原始状态 初始脉冲 第一次下降 夹紧 第一次上升 右移 第二次下降 放松 第二次上升 左移 用于通断外部负载的电源的按钮 图l0-8 机械手控制的操作面板 PB 停止X27 PB 起动X26 原点PB X35 上升PB X5 单步运行 X22 回原点 X21 单周期 X23 手动 X20 自动 X24 左移PB X6 放松PB X7 原点PB X35 原点PB X35 原点PB X35 起动 PB 急停 PB