『壹』 閉環數控機床的檢測裝置在哪裡
半閉環控制數控系統:
位置檢測元件被安裝在電動機軸端(伺服電機編碼器)或絲杠軸端(編碼器),通過角位移的測量間接計算出機床工作台的實際運行位置(直線位移),並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進行控制。由於閉環的環路內不包括絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節,由這些環節造成的誤差不能由環路所矯正,其控制精度不如閉環控制數控系統,但其調試方便,可以獲得比較穩定的控制特性,因此在實際應用中,這種方式被廣泛採用。
全閉環控制數控系統:
位置檢測裝置安裝在機床工作台上(光柵尺),用以檢測機床工作台的實際運行位置(直線位移),並將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較,用差值進行控制,這類控制方式的位置控制精度很高,但由於它將絲杠、螺母副及機床工作台這些大慣性環節放在閉環內,調試時,其系統穩定狀態比較難調試。
數控程序代碼標准(ISO EIA) :
數控程序代碼,由於各個數控機床生產廠家所用的標准尚未完全統一,其所用的代碼、指令及其含義不完全相同,因此在編製程序時必須按所用數控機床編程手冊中的規定進行。為了滿足設計、製造、維修和普及的需要,在輸入代碼、坐標系統,加工指令、輔助功能及程序格式等方面,國際上已經形成了兩種通用的標准:
即國際標准化組織(ISO)標准和美國電子工業學會(EIA)標准。
在ISO 代碼中程序段結束符號為LF,在EIA 代碼中程序段結束符號為CR,
我國機械工業部根據ISO標准制定了:
JB3050-82《數字控制機床用七單位編碼字元》
JB3051-1999《數字控制機床坐標和運動方向的命名》
JB3208-1999《數字控制機床穿孔帶程序段格式中的准備功能G和輔助功能M代碼》。
詳細看:http://ke..com/view/4205044.htm
『貳』 數控機床對位置檢測裝置的要求有哪些 詳細
直接測量和間接測量
1.直接測量
直接測量是將檢測裝置直接安裝在執行部件上,如光柵、感應同步器等用來直接測量工作台的直線位移,位置檢測裝置安裝在執行部件(即末端件)上直接測量執行部件末端件的直線位移或角位移,可以構成閉環進給伺服系統。測量方式有直線光柵、直線感應同步器、磁柵、激光干涉儀等測量執行部件的直線位移。由於此種檢測方式是採用直線型檢測裝置對機床的直線位移進行測量,因此,其優點是直接反映工作台的直線位移量;缺點是要求檢測裝置與行程等長,對大型的數控機床來說,這是一個很大的限制。
2.間接測量
間接測量裝置是將檢測裝置安裝在滾珠絲杠或驅動電動機軸上,通過檢測轉動件的角位移來間接測量執行部件的直線位移。
位置檢測裝置安裝在執行部件前面的傳動元件或驅動電動機軸上,測量其角位移,經過傳動比變換以後才能得到執行部件的直線位移量,這樣可以構成閉環伺服進給系統,如將脈沖編碼器裝在電動機軸上。
間接測量使用可靠、方便,無長度限制;其缺點是,在檢測信號中加入了直線轉變為旋轉運動的傳動鏈誤差,從而影響測量精度。一般需對數控機床的傳動誤差進行補償,才能提高定位精度。
除了以上位置檢測裝置,伺服系統中往往還包括檢測速度的元件,用以檢測和調節發動機的轉速。常用的元件是測速發電機。
位置檢測裝置是數控機床伺服系統的重要組成部分。它的作用是檢測位移和速度,發送反饋信號,構成閉環或半閉環控制。數控機床的加工精度主要由檢測系統的精度決定。不同類型的數控機床,對位置檢測元件,檢測系統的精度要求和被測部件的最高移動速度各不相同。現在檢測元件與系統的最高水平是:被測部件的最高移動速度高至240m/min時,其檢測位移的解析度(能檢測的最小位移量)可達1μm,如24m/min時可達0.1μm。最高解析度可達到
0.01μm。
數控機床對位置檢測裝置有如下要求:
(1)受溫度,濕度的影響小,工作可靠,能長期保持精度,抗干擾能力強。
(2)在機床執行部件移動范圍內,能滿足精度和速度的要求。
(3)使用維護方便,適應機床工作環境。
(4)成本低。
『叄』 課題十 機械手控制設計(1人)
你好朋友,我正好有你要的畢業設計,我做的設計就是這個!機械手的控制設計!免費的給你!發一點你看看啊!第一章 引 言 1.1 工業機械手概述工業機器人由操作機(機械本體)、控制器、伺服驅動系統和檢測感測裝置構成,是一種仿人操作,自動控制、可重復編程、能在三維空間完成各種作業的機電一體化自動化生產設備。特別適合於多品種、變批量的柔性生產。它對穩定、提高產品質量,提高生產效率,改善勞動條件和產品的快速更新換代起著十分重要的作用。機器人應用情況,是一個國家工業自動化水平的重要標志。生產中應用機械手可以提高生產的自動化水平,可以減輕勞動強度、保證產品質量、實現安全生產;尤其在高溫、高壓、低溫、低壓、粉塵、易爆、有毒氣體和放射性等惡劣的環境中,它代替人進行正常的工作,意義更為重大。因此,在機械加工、沖壓、鑄、鍛、焊接、熱處理、電鍍、噴漆、裝配以及輕工業、交通運輸業等方面得到越來越廣泛的引用。機械手的結構形式開始比較簡單,專用性較強,僅為某台機床的上下料裝置,是附屬於該機床的專用機械手。隨著工業技術的發展,製成了能夠獨立的按程序控制實現重復操作,適用范圍比較廣的「程序控制通用機械手」,簡稱通用機械手。由於通用機械手能很快的改變工作程序,適應性較強,所以它在不斷變換生產品種的中小批量生產中獲得廣泛的引用。氣壓傳動機械手是以壓縮空氣的壓力來驅動執行機構運動的機械手。其主要特點是:介質李源極為方便,輸出力小,氣動動作迅速,結構簡單,成本低。但是,由於空氣具有可壓縮的特性,工作速度的穩定性較差,沖擊大,而且氣源壓力較低,抓重一般在30公斤以下,在同樣抓重條件下它比液壓機械手的結構大,所以適用於高速、輕載、高溫和粉塵大的環境中進行工作。氣動技術有以下優點: (1)介質提取和處理方便。氣壓傳動工作壓力較低,工作介質提取容易,而後排入大氣,處理方便,一般不需設置回收管道和容器:介質清潔,管道不易堵存在介質變質及補充的問題. (2)阻力損失和泄漏較小,在壓縮空氣的輸送過程中,阻力損失較小(一般不卜澆塞僅為油路的千分之一),空氣便於集中供應和遠距離輸送。外泄漏不會像液壓傳動那樣,造成壓力明顯降低和嚴重污染。 (3)動作迅速,反應靈敏。氣動系統一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的壓力和速度。氣動系統也能實現過載保護,便於自動控制。 (4)能源可儲存。壓縮空氣可存貯在儲氣罐中,因此,發生突然斷電等情況時,機器及其工藝流程不致突然中斷。 (5)工作環境適應性好。在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強輻射、振動等惡劣環境中,氣壓傳動與控制系統比機械、電器及液壓系統優越,而且不會因溫度變化影響傳動及控制性能。 (6)成本低廉。由於氣動系統工作壓力較低,因此降低了氣動元、輔件的材質和加工精度要求,製造容易,成本較低。傳統觀點認為:由於氣體具有可壓縮性,因此,在氣動伺服系統中要實現高精度定位比較困難(尤其在高速情況下,似乎更難想像)。此外氣源工作壓力較低,抓舉力較小。雖然氣動技術作為機器人中的驅動功能已有部分被工業界所接受,而且對於不太復雜的機械手,用氣動元件組成的控制系統己被接受,但由於氣動機器人這一體系己經取得的一系列重要進展過去介紹得不夠,因此在工業自動化領域里,對氣動機械手、氣動機器人的實用性和前景存在不少疑慮。 1.2 氣動機械手的設計要求 1.2.2 課題的設計要求本課題將要完成的主要任務如下: (1)機械手為通用機械手,因此相對於專用機械手來說,它的適用面相對較廣。 (2)選取機械手的座標型式和自由度。 (3)設計出機械手的各執行機構,包括:手部、手腕、手臂等部件的設計。為了使通用性更強,手部設計成可更換結構,不僅可以應用於夾持式手指來抓取棒料工件,在工業需要的時候還可以用氣流負壓式吸盤來吸取板料工件。 (4)氣壓傳動系統的設計本課題將設計出機械手的氣壓傳動系統,包括氣動元器件的選取,氣動迴路的設計,並繪出氣動原理圖。 (5)機械手的控制系統的設計本機械手擬採用可編程序控制器(PLC)對機械手進行控制,本課題將要選取PLC型號,根據機械手的工作流程編制出PLC程序,並畫出梯形圖。 1.3 機械手的系統工作原理及組成機械手的系統工作原理框圖如圖1-1所示。 圖1-1機械手的系統工作原理框圖 機械手的工作原理:機械手主要由執行機構、驅動系統、控制系統以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序控制的條件下,採用氣壓傳動方式,來實現執行機構的相應部位發生規定要求的,有順序,有運動軌跡,有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令,必要時可對機械手的動作進行監視,當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。位置檢測裝置隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統,並與設定的位置進行比較,然後通過控制系統進行調整,從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. (一)執行機構包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的還增設行走機構。 1、手部即與物件接觸的部件。由於與物件接觸的形式不同,可分為夾持式和吸附式手在本課題中我們採用夾持式手部結構。夾持式手部由手指(或手爪)和傳力機構所構成。手指是與物件直接接觸的構件,常用的手指運動形式有回轉型和平移型。回轉型手指結構簡單,製造容易,故應用較廣泛。平移型應用較少,其原因是結構比較復雜,但平移型手指夾持圓形零件時,工件直徑變化不影響其軸心的位置,因此適宜夾持直徑變化范圍大的工件。手指結構取決於被抓取物件的表面形狀、被抓部位(是外廓或是內孔)和物件的重量及尺寸。而傳力機構則通過手指產生夾緊力來完成夾放物件的任務。傳力機構型式較多時常用的有:滑槽杠桿式、連桿杠桿式、斜面杠桿式、齒輪齒條式、絲杠螺母彈簧式和重力式等。 2、手腕是連接手部和手臂的部件,並可用來調整被抓取物件的方位(即姿勢) 3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是帶動手指去抓取物件,並按預定要求將其搬運到指定的位置。工業機械手的手臂通常由驅動手臂運動的部件(如油缸、氣缸、齒輪齒條機構、連桿機構、螺旋機構和凸輪機構等)與驅動源(如液壓、氣壓或電機等)相配合,以實現手臂的各種運動。 4、立柱立柱是支承手臂的部件,立柱也可以是手臂的一部分,手臂的回轉運動和升降(或俯仰)運動均與立柱有密切的聯系。機械手的立柱因工作需要,有時也可作橫向移動,即稱為可移式立柱。 5、機座機座是機械手的基礎部分,機械手執行機構的各部件和驅動系統均安裝於機座上,故起支撐和連接的作用。 (二)驅動系統驅動系統是驅動工業機械手執行機構運動的。它由動力裝置、調節裝置和輔助裝置組成。常用的驅動系統有液壓傳動、 氣壓傳動、機械傳動。 (三)控制系統控制系統是支配著工業機械手按規定的要求運動的系統。目前工業機械手的控制系統一般由程序控制系統和電氣定位(或機械擋塊定位)系統組成。該機械手採用的是PLC程序控制系統,它支配著機械手按規定的程序運動,並記憶人們給予機械手的指令信息(如動作順序、運動軌跡、運動速度及時間),同時按其控制系統的信息對執行機構發出指令,必要時可對機械手的動作進行監視,當動作有錯誤或發生故障時即發出報警信號。 (四)位置檢測裝置控制機械手執行機構的運動位置,並隨時將執行機構的實際位置反饋給控制系統,並與設定的位置進行比較,然後通過控制系統進行調整,從而使執行機構以一定的精度達到設定位置. 第二章 機械手的整體設計方案
參考資料: http://sunqiliang99.blog.163.com
『肆』 求小型圓柱坐標機械臂設計論文
圓柱坐標型工業機械手設計
2006-12-04 21:11
圓柱坐標型工業機械手設計(完整一套設計,有說明書:論文,圖紙)
001_裝配圖-A0_橫向.dwg
002_裝配等軸測圖-A0_縱向.dwg
003_機械手傳動原理圖_A4_縱向.dwg
004_機構簡圖-A4_縱向.dwg
005_工作空間投影圖_A3_縱向.dwg
006_手爪驅動氣缸_A4_橫向.dwg
007_活塞桿3連接塊_A4_橫向.dwg
008_底座_A3_縱向.dwg
The Principles HARMONIC DRIVE GEARING.doc
諧 波 傳 動 原 理.doc
001_任務書.doc
002_成績評定表.doc
003_1_畢業設計(論文)書_封面.doc
003_2_畢業設計(論文)書_目錄.doc
003_3+4_畢業設計(論文)書.doc
目 錄
<一>、摘要………………………………………………………….1
<二>、工業機械手總體設計……………………………………….2
一、運動設計及確定主要參數……………………………………………….2
二、驅動系統和位置檢測裝置的選擇……………………………………….3
三、結構布置上的要求……………………………………………………….3
四、設計方法………………………………………………………………….3
<三>、工件的計算………………………………………………….4
<四>、工業機器人機構簡圖……………………………………….4
<五>、末端執行器的結構與設計………………………………….5
一、設計要求………………………………………………………………….5
二、彈性機械手的結構……………………………………………………….5
三、手指夾緊力的計算……………………………………………………….6
四、手指式手部結構和驅動力計算………………………………………….6
五、氣缸的設計與計算……………………………………………………….7
<六>、小臂的結構與設計………………………………………….9
一、設計要求………………………………………………………………….9
二、小臂的結構……………………………………………………………….9
三、驅動力計算……………………………………………………………….9
四、氣缸的設計與計算……………………………………………………….10
五、小臂抗彎剛度校核……………………………………………………….11
<七>、大臂的結構與設計………………………………………….11
一、設計要求………………………………………………………………….11
二、大臂的結構……………………………………………………………….11
三、驅動力計算……………………………………………………………….11
四、校核活塞桿的穩定性…………………………………………………….12
<八>、腰座的結構設計及計算…………………………………….13
一、設計時注意的問題……………………………………………………….13
二、腰座的結構結構………………………………………………………….13
三、軸承的選擇及較核……………………………………………………….14
四、電機的計算及選擇……………………………………………………….16
五、諧波減速器及其選用…………………………………………………….17
參考文獻…………………………………………………………….19
[摘要]: 使用SolidWorks 2000設計出機械手的總體結構。在設計過程中使用SolidWorks中的質量特徵工具,對零件的質量、密度、體積、重心、慣性主軸和慣性力矩進行輔助設計計算,可以大大減輕在設計過程中繁瑣計算及校核步驟。
[關鍵詞]:機械手、SolidWorks、簡圖、汽缸、步進電機、軸承
[Abstract]: Make use of the SolidWorks 2000 to design the collectivity machinery of manipulator. And use the quality-character-tools of the Solidworks to assistant design and calculate the part of the quality、density、volume、barycenter、inertia of principal axis and inertia moment. It can greatly ease the heavy calculate and the process of verify in the course of design.
[Key words]: manipulator、SolidWorks、sketch、cylinder、axletree
參考文獻
1. 周伯英·工業機器人設計·機械工業出版社·1995.6.
2. 龔振幫編·機器人機械設計·電子工業出版社·1995.
3. (日)藤森洋三·機構設計·機械工業出版社·1990.
4. (日)加藤一郎·機械手圖冊·上海科技出版社·1989.
5. 成大光編·機械設計圖冊(5)·化學工業出版社·1999.
6. 何存興編·液壓傳動與氣壓傳動·華工科技大學出版社·2000.8.
7. 沈鴻·機械工程手冊(10)·機械工業出版社·1987.10.
8. <機械設計師手冊>>編寫組編·機械設計師手冊·機械工業出版社·1989.1.
9. 日本液壓氣動協會編·液壓氣動手冊·機械工業出版社·1984.11
10. 東北工學院<<機械零件設計手冊>>編寫組編·機械零件設計手冊·冶金工業出版社·1979.12
11. 周開勤編·機械零件手冊·高等教育出版社·1998.3.
12. 沈利華·機械設計手冊(軟體版)·機械工業部設計研究院
13. 吳振彪編·機電綜合設計指導·湛江海洋大學·2002.3
『伍』 數控機床中位置檢測裝置的作用是什麼,
檢測平衡交響的作用
在磨削加工過程中,砂輪的振動是產生工件已加工表面振紋、影響加工質量的重要因素。引起這種振動的原因有工件和刀具傳動系統的擾動以及砂輪不平衡引起的主軸振動兩個方面。前者一般可以通過磨床的減振設備有效地消除,而後者則主要通過對砂輪進行平衡校正來解決。砂輪的平衡技術按自動化程度可分為人工平衡、半自動平衡和自動平衡3類。目前人們在研究半自動平衡的同時正致力於自動平衡的研究。日本開發的一種Balanceeye/norilake半自動平衡裝置,通過振動測試分析,指出平衡塊的安放位置,停機後人工穩定平衡配重塊,再開車進行平衡測定。它基本代表了半自動平衡的水平。在自動平衡中,機械式增重平衡器是發展最早、應用最廣的一類。自動平衡目前在國外已發展為液體平衡(日本)和利用氟里昂作為平衡介質的液汽平衡(美國)。本文研究的是一種利用增重平衡原理,根據振幅大小的變化規律,通過調整配重相對位置實現砂輪動態平衡校正的方法和裝置。
2 平衡原理和平衡頭結構
平衡原理
平衡裝置簡圖如圖1所示,磨床砂輪屬於剛性轉子。剛性轉子由於其質心與回轉中心不重合所引起的振動響應即旋轉失衡是磨床主軸振動的重要因素。若磨床主軸部件總質量為M,不平衡質量為m,等效不平衡質點與回轉中心的距離(偏心距)為e,則由此引起的穩態受迫振動的振幅為 (1)
可見在一定的轉速和阻尼條件下,由於偏心所引起的主軸振幅與偏心質量的質徑積me成正比。
砂輪的偏心質量可以用給定質徑積的偏心質量來進行平衡補償。若砂輪及給定質徑積的補償偏心質量(偏重齒圈)的軸向寬度b與其直徑D之比b/D<1/5,則可以認為偏心質量和偏重齒圈的補償質量形成的慣性力構成以轉子回轉軸為匯交點的平面匯交力系,如圖2所示,其中Fm,F1,F2分別為砂輪偏心質量及補償質量形成的慣性力。
由平面匯交力系的平衡條件可知,轉子平衡時有,即 (2)
若e1=e2=eb,m1=m2=mb則F1=F2=Fba1=..More↓↓↓
『陸』 位置檢測裝置在數控機床控制中起什麼作用
數控機床的加工精度主要與機械精度,數控系統和伺服系統有關,這幾個環節的精度都必須達到要求。
解析度是機床能識別的最小單位,直接決定機床精度的好壞。主要由數控系統和伺服系統決定。
『柒』 數控機床常用的位置檢測裝置有哪些類型有何特點
1)從檢測信號的類型來分可分為數字式或模擬式。同一檢測原件既可以做成數字式,也可以做成模擬式,主要取決於使用方式和測量線路。2)從測量方式可分為增量式與絕對式。增量式檢測的是相對位移量,增量檢測元件是反映相對機床固定參考點的增量值。增量式裝置比較簡單,應用較廣。絕對式檢測是位移的絕對位置,檢測沒有積累誤差,一旦切斷電源後位置信息也不丟失,但結構復雜。3)就檢測元件本身來說,可分為旋轉型和直線型。旋轉型可以採用檢測電動機的旋轉角度來間接測量得工作台的移動量,使用方便可靠,測量精度略低些。直線型就是對機床工作台的直線移動採用的直線檢測,直觀地反映其位移量,所構成的位置檢測系統是全閉環控制系統,其檢測裝置要與行程等長,常用於精度要求較高的中小型數控機床上。
『捌』 閉環控制系統的位置檢測裝置裝在什麼地方
閉環控制系統的位置檢測裝置裝在:機床移動部件上
開環控制系統與閉環控制系統的比較:
結構不同。
開環控制系統一般結構簡單,適用於控制精度要求不高而系統本身的元件又比較穩定的場合。
閉環控制系統設計比較麻煩,結構相對復雜,構成控制系統的成本較高。閉環控制系統是自動控制中廣泛採用的一種方式,用於要求高精度和高可靠性的場合。
2. 檢測的位置不同。
閉環監控的是整個系統的最終執行環節,可以說對系統任何一處造成的誤差都作出補償;
半閉環監控的是整個系統最終執行環節的驅動環節,對最終執行機構不作監控。
閉環的精度高,但控制靈敏度過大,成本高不易維修。
3.精度不同。
半閉環精度較高,控制靈敏度適中,使用廣泛。雙閉環迴路中,內環給定的電壓值在正常情況下是相同的,當內環電壓值升高或降低的時候對應外環就有一個電壓差,進而給出一個大小不一的電信號進而進行總內環電路的電壓升高或降低。
『玖』 半閉環控制系統的位置檢測裝置裝在什麼地方
機床移動部件上。半閉環數控機床一般多為在伺服電機上的編碼器檢測.通過編碼器檢測電機的旋轉角度,來換算成伺服軸直線位移量或回轉軸角度搭氏位移量,有絕對編碼器和相對編碼器之分,半閉環控制系統的感測器一般是光電編碼器,安裝在電機知衫散的後端,與電機軸相連。用於測量電機的轉動角度,再算塌孝出位移。
『拾』 位置檢測裝置的種類和它們分別安裝在機床哪些部位
位置檢測裝置
一、位置檢測裝置的分類和要求
位置檢測裝置是閉環進給伺服系統的重要組成部分,其精度在很大程度上由位置檢測裝置的進度決定。現在,檢測元件與系統的最高水平:被測部件的最高移動速度240m/min時,檢測位移解析度1um;24m/min時,解析度0.1um;最高解析度可達0.01um。
對位置檢測裝置的要求:
1) 受溫度、濕度的影響小,工作可靠,能長期保持精度,抗干擾能力強;
2) 在機床執行部件移動范圍內,能滿足精度和速度要求;
3) 使用維護方便,適應機床工作環境。
4) 成本低。
(一)數字式和模擬式測量(所獲得的信號不同)
1.數字式測量
將被測量以數字的方式表示。測量信號一般為電脈沖,可直接送到數控裝置進行比較處理和顯示。這樣的檢測裝置有:光柵檢測裝置、脈沖編碼器。裝置比較簡單,抗干擾能力強。
2.模擬式測量
將被測量用連續變數表示。如:電壓的幅值變化、相位變化。對相位變化的量可直接送數控裝置與移相的指令電壓進行比較,對幅值變化的量,可先將其轉換為數字脈沖信號,再送數控裝置進行比較和顯示。這類裝置有:旋轉變壓器、感應同步器。
(二)增量式和絕對式測量(測量方式不同)
1.增量式測量
只測出位移的增量,並用數字脈沖的個數來表示單位位移的數量。
由於位移的距離是由增量值累積求得,所以,一旦某處測量有誤,則其後所得的位移距離都是錯誤的。
由於不能指示絕對坐標位置,當因事故斷電停機檢查,執行部件的位置發生變化後,不能由檢修後的位置直接回到停機時的原位,而要先回到加工程序的起始位置,並計算出起點到停機位置的距離,才能用位移指令,令執行部件移回停機時的位置,以便繼續加工。光柵、脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、磁尺都是增量式檢測裝置。
2.絕對式測量
能測出被測部件在某一絕對坐標系中的絕對坐標值,並以二進制或二十進制數碼信號表示。需要轉換成脈沖數字信號才能送去比較和顯示。有:絕對式脈沖編碼盤、三速式絕對編碼盤。結構復雜,解析度與位移量都受限制。
此外,根據安裝測量位置,有直接測量和間接測量。