『壹』 闭环数控机床的检测装置在哪里
半闭环控制数控系统:
位置检测元件被安装在电动机轴端(伺服电机编码器)或丝杠轴端(编码器),通过角位移的测量间接计算出机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制。由于闭环的环路内不包括丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节,由这些环节造成的误差不能由环路所矫正,其控制精度不如闭环控制数控系统,但其调试方便,可以获得比较稳定的控制特性,因此在实际应用中,这种方式被广泛采用。
全闭环控制数控系统:
位置检测装置安装在机床工作台上(光栅尺),用以检测机床工作台的实际运行位置(直线位移),并将其与CNC装置计算出的指令位置(或位移)相比较,用差值进行控制,这类控制方式的位置控制精度很高,但由于它将丝杠、螺母副及机床工作台这些大惯性环节放在闭环内,调试时,其系统稳定状态比较难调试。
数控程序代码标准(ISO EIA) :
数控程序代码,由于各个数控机床生产厂家所用的标准尚未完全统一,其所用的代码、指令及其含义不完全相同,因此在编制程序时必须按所用数控机床编程手册中的规定进行。为了满足设计、制造、维修和普及的需要,在输入代码、坐标系统,加工指令、辅助功能及程序格式等方面,国际上已经形成了两种通用的标准:
即国际标准化组织(ISO)标准和美国电子工业学会(EIA)标准。
在ISO 代码中程序段结束符号为LF,在EIA 代码中程序段结束符号为CR,
我国机械工业部根据ISO标准制定了:
JB3050-82《数字控制机床用七单位编码字符》
JB3051-1999《数字控制机床坐标和运动方向的命名》
JB3208-1999《数字控制机床穿孔带程序段格式中的准备功能G和辅助功能M代码》。
详细看:http://ke..com/view/4205044.htm
『贰』 数控机床对位置检测装置的要求有哪些 详细
直接测量和间接测量
1.直接测量
直接测量是将检测装置直接安装在执行部件上,如光栅、感应同步器等用来直接测量工作台的直线位移,位置检测装置安装在执行部件(即末端件)上直接测量执行部件末端件的直线位移或角位移,可以构成闭环进给伺服系统。测量方式有直线光栅、直线感应同步器、磁栅、激光干涉仪等测量执行部件的直线位移。由于此种检测方式是采用直线型检测装置对机床的直线位移进行测量,因此,其优点是直接反映工作台的直线位移量;缺点是要求检测装置与行程等长,对大型的数控机床来说,这是一个很大的限制。
2.间接测量
间接测量装置是将检测装置安装在滚珠丝杠或驱动电动机轴上,通过检测转动件的角位移来间接测量执行部件的直线位移。
位置检测装置安装在执行部件前面的传动元件或驱动电动机轴上,测量其角位移,经过传动比变换以后才能得到执行部件的直线位移量,这样可以构成闭环伺服进给系统,如将脉冲编码器装在电动机轴上。
间接测量使用可靠、方便,无长度限制;其缺点是,在检测信号中加入了直线转变为旋转运动的传动链误差,从而影响测量精度。一般需对数控机床的传动误差进行补偿,才能提高定位精度。
除了以上位置检测装置,伺服系统中往往还包括检测速度的元件,用以检测和调节发动机的转速。常用的元件是测速发电机。
位置检测装置是数控机床伺服系统的重要组成部分。它的作用是检测位移和速度,发送反馈信号,构成闭环或半闭环控制。数控机床的加工精度主要由检测系统的精度决定。不同类型的数控机床,对位置检测元件,检测系统的精度要求和被测部件的最高移动速度各不相同。现在检测元件与系统的最高水平是:被测部件的最高移动速度高至240m/min时,其检测位移的分辨率(能检测的最小位移量)可达1μm,如24m/min时可达0.1μm。最高分辨率可达到
0.01μm。
数控机床对位置检测装置有如下要求:
(1)受温度,湿度的影响小,工作可靠,能长期保持精度,抗干扰能力强。
(2)在机床执行部件移动范围内,能满足精度和速度的要求。
(3)使用维护方便,适应机床工作环境。
(4)成本低。
『叁』 课题十 机械手控制设计(1人)
你好朋友,我正好有你要的毕业设计,我做的设计就是这个!机械手的控制设计!免费的给你!发一点你看看啊!第一章 引 言 1.1 工业机械手概述工业机器人由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成,是一种仿人操作,自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量,提高生产效率,改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人应用情况,是一个国家工业自动化水平的重要标志。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平,可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中,它代替人进行正常的工作,意义更为重大。因此,在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等方面得到越来越广泛的引用。机械手的结构形式开始比较简单,专用性较强,仅为某台机床的上下料装置,是附属于该机床的专用机械手。随着工业技术的发展,制成了能够独立的按程序控制实现重复操作,适用范围比较广的“程序控制通用机械手”,简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序,适应性较强,所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。气压传动机械手是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是:介质李源极为方便,输出力小,气动动作迅速,结构简单,成本低。但是,由于空气具有可压缩的特性,工作速度的稳定性较差,冲击大,而且气源压力较低,抓重一般在30公斤以下,在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大,所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。气动技术有以下优点: (1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低,工作介质提取容易,而后排入大气,处理方便,一般不需设置回收管道和容器:介质清洁,管道不易堵存在介质变质及补充的问题. (2)阻力损失和泄漏较小,在压缩空气的输送过程中,阻力损失较小(一般不卜浇塞仅为油路的千分之一),空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样,造成压力明显降低和严重污染。 (3)动作迅速,反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护,便于自动控制。 (4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中,因此,发生突然断电等情况时,机器及其工艺流程不致突然中断。 (5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中,气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越,而且不会因温度变化影响传动及控制性能。 (6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低,因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求,制造容易,成本较低。传统观点认为:由于气体具有可压缩性,因此,在气动伺服系统中要实现高精度定位比较困难(尤其在高速情况下,似乎更难想象)。此外气源工作压力较低,抓举力较小。虽然气动技术作为机器人中的驱动功能已有部分被工业界所接受,而且对于不太复杂的机械手,用气动元件组成的控制系统己被接受,但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够,因此在工业自动化领域里,对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。 1.2 气动机械手的设计要求 1.2.2 课题的设计要求本课题将要完成的主要任务如下: (1)机械手为通用机械手,因此相对于专用机械手来说,它的适用面相对较广。 (2)选取机械手的座标型式和自由度。 (3)设计出机械手的各执行机构,包括:手部、手腕、手臂等部件的设计。为了使通用性更强,手部设计成可更换结构,不仅可以应用于夹持式手指来抓取棒料工件,在工业需要的时候还可以用气流负压式吸盘来吸取板料工件。 (4)气压传动系统的设计本课题将设计出机械手的气压传动系统,包括气动元器件的选取,气动回路的设计,并绘出气动原理图。 (5)机械手的控制系统的设计本机械手拟采用可编程序控制器(PLC)对机械手进行控制,本课题将要选取PLC型号,根据机械手的工作流程编制出PLC程序,并画出梯形图。 1.3 机械手的系统工作原理及组成机械手的系统工作原理框图如图1-1所示。 图1-1机械手的系统工作原理框图 机械手的工作原理:机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下,采用气压传动方式,来实现执行机构的相应部位发生规定要求的,有顺序,有运动轨迹,有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. (一)执行机构包括手部、手腕、手臂和立柱等部件,有的还增设行走机构。 1、手部即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同,可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指(或手爪)和传力机构所构成。手指是与物件直接接触的构件,常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单,制造容易,故应用较广泛。平移型应用较少,其原因是结构比较复杂,但平移型手指夹持圆形零件时,工件直径变化不影响其轴心的位置,因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位(是外廓或是内孔)和物件的重量及尺寸。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有:滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。 2、手腕是连接手部和手臂的部件,并可用来调整被抓取物件的方位(即姿势) 3、手臂手臂是支承被抓物件、手部、手腕的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件,并按预定要求将其搬运到指定的位置。工业机械手的手臂通常由驱动手臂运动的部件(如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等)与驱动源(如液压、气压或电机等)相配合,以实现手臂的各种运动。 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,手臂的回转运动和升降(或俯仰)运动均与立柱有密切的联系。机械手的立柱因工作需要,有时也可作横向移动,即称为可移式立柱。 5、机座机座是机械手的基础部分,机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上,故起支撑和连接的作用。 (二)驱动系统驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的。它由动力装置、调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动、 气压传动、机械传动。 (三)控制系统控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位(或机械挡块定位)系统组成。该机械手采用的是PLC程序控制系统,它支配着机械手按规定的程序运动,并记忆人们给予机械手的指令信息(如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间),同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令,必要时可对机械手的动作进行监视,当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。 (四)位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置,并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统,并与设定的位置进行比较,然后通过控制系统进行调整,从而使执行机构以一定的精度达到设定位置. 第二章 机械手的整体设计方案
参考资料: http://sunqiliang99.blog.163.com
『肆』 求小型圆柱坐标机械臂设计论文
圆柱坐标型工业机械手设计
2006-12-04 21:11
圆柱坐标型工业机械手设计(完整一套设计,有说明书:论文,图纸)
001_装配图-A0_横向.dwg
002_装配等轴测图-A0_纵向.dwg
003_机械手传动原理图_A4_纵向.dwg
004_机构简图-A4_纵向.dwg
005_工作空间投影图_A3_纵向.dwg
006_手爪驱动气缸_A4_横向.dwg
007_活塞杆3连接块_A4_横向.dwg
008_底座_A3_纵向.dwg
The Principles HARMONIC DRIVE GEARING.doc
谐 波 传 动 原 理.doc
001_任务书.doc
002_成绩评定表.doc
003_1_毕业设计(论文)书_封面.doc
003_2_毕业设计(论文)书_目录.doc
003_3+4_毕业设计(论文)书.doc
目 录
<一>、摘要………………………………………………………….1
<二>、工业机械手总体设计……………………………………….2
一、运动设计及确定主要参数……………………………………………….2
二、驱动系统和位置检测装置的选择……………………………………….3
三、结构布置上的要求……………………………………………………….3
四、设计方法………………………………………………………………….3
<三>、工件的计算………………………………………………….4
<四>、工业机器人机构简图……………………………………….4
<五>、末端执行器的结构与设计………………………………….5
一、设计要求………………………………………………………………….5
二、弹性机械手的结构……………………………………………………….5
三、手指夹紧力的计算……………………………………………………….6
四、手指式手部结构和驱动力计算………………………………………….6
五、气缸的设计与计算……………………………………………………….7
<六>、小臂的结构与设计………………………………………….9
一、设计要求………………………………………………………………….9
二、小臂的结构……………………………………………………………….9
三、驱动力计算……………………………………………………………….9
四、气缸的设计与计算……………………………………………………….10
五、小臂抗弯刚度校核……………………………………………………….11
<七>、大臂的结构与设计………………………………………….11
一、设计要求………………………………………………………………….11
二、大臂的结构……………………………………………………………….11
三、驱动力计算……………………………………………………………….11
四、校核活塞杆的稳定性…………………………………………………….12
<八>、腰座的结构设计及计算…………………………………….13
一、设计时注意的问题……………………………………………………….13
二、腰座的结构结构………………………………………………………….13
三、轴承的选择及较核……………………………………………………….14
四、电机的计算及选择……………………………………………………….16
五、谐波减速器及其选用…………………………………………………….17
参考文献…………………………………………………………….19
[摘要]: 使用SolidWorks 2000设计出机械手的总体结构。在设计过程中使用SolidWorks中的质量特征工具,对零件的质量、密度、体积、重心、惯性主轴和惯性力矩进行辅助设计计算,可以大大减轻在设计过程中繁琐计算及校核步骤。
[关键词]:机械手、SolidWorks、简图、汽缸、步进电机、轴承
[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
参考文献
1. 周伯英·工业机器人设计·机械工业出版社·1995.6.
2. 龚振帮编·机器人机械设计·电子工业出版社·1995.
3. (日)藤森洋三·机构设计·机械工业出版社·1990.
4. (日)加藤一郎·机械手图册·上海科技出版社·1989.
5. 成大光编·机械设计图册(5)·化学工业出版社·1999.
6. 何存兴编·液压传动与气压传动·华工科技大学出版社·2000.8.
7. 沈鸿·机械工程手册(10)·机械工业出版社·1987.10.
8. <机械设计师手册>>编写组编·机械设计师手册·机械工业出版社·1989.1.
9. 日本液压气动协会编·液压气动手册·机械工业出版社·1984.11
10. 东北工学院<<机械零件设计手册>>编写组编·机械零件设计手册·冶金工业出版社·1979.12
11. 周开勤编·机械零件手册·高等教育出版社·1998.3.
12. 沈利华·机械设计手册(软件版)·机械工业部设计研究院
13. 吴振彪编·机电综合设计指导·湛江海洋大学·2002.3
『伍』 数控机床中位置检测装置的作用是什么,
检测平衡交响的作用
在磨削加工过程中,砂轮的振动是产生工件已加工表面振纹、影响加工质量的重要因素。引起这种振动的原因有工件和刀具传动系统的扰动以及砂轮不平衡引起的主轴振动两个方面。前者一般可以通过磨床的减振设备有效地消除,而后者则主要通过对砂轮进行平衡校正来解决。砂轮的平衡技术按自动化程度可分为人工平衡、半自动平衡和自动平衡3类。目前人们在研究半自动平衡的同时正致力于自动平衡的研究。日本开发的一种Balanceeye/norilake半自动平衡装置,通过振动测试分析,指出平衡块的安放位置,停机后人工稳定平衡配重块,再开车进行平衡测定。它基本代表了半自动平衡的水平。在自动平衡中,机械式增重平衡器是发展最早、应用最广的一类。自动平衡目前在国外已发展为液体平衡(日本)和利用氟里昂作为平衡介质的液汽平衡(美国)。本文研究的是一种利用增重平衡原理,根据振幅大小的变化规律,通过调整配重相对位置实现砂轮动态平衡校正的方法和装置。
2 平衡原理和平衡头结构
平衡原理
平衡装置简图如图1所示,磨床砂轮属于刚性转子。刚性转子由于其质心与回转中心不重合所引起的振动响应即旋转失衡是磨床主轴振动的重要因素。若磨床主轴部件总质量为M,不平衡质量为m,等效不平衡质点与回转中心的距离(偏心距)为e,则由此引起的稳态受迫振动的振幅为 (1)
可见在一定的转速和阻尼条件下,由于偏心所引起的主轴振幅与偏心质量的质径积me成正比。
砂轮的偏心质量可以用给定质径积的偏心质量来进行平衡补偿。若砂轮及给定质径积的补偿偏心质量(偏重齿圈)的轴向宽度b与其直径D之比b/D<1/5,则可以认为偏心质量和偏重齿圈的补偿质量形成的惯性力构成以转子回转轴为汇交点的平面汇交力系,如图2所示,其中Fm,F1,F2分别为砂轮偏心质量及补偿质量形成的惯性力。
由平面汇交力系的平衡条件可知,转子平衡时有,即 (2)
若e1=e2=eb,m1=m2=mb则F1=F2=Fba1=..More↓↓↓
『陆』 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用
数控机床的加工精度主要与机械精度,数控系统和伺服系统有关,这几个环节的精度都必须达到要求。
分辨率是机床能识别的最小单位,直接决定机床精度的好坏。主要由数控系统和伺服系统决定。
『柒』 数控机床常用的位置检测装置有哪些类型有何特点
1)从检测信号的类型来分可分为数字式或模拟式。同一检测原件既可以做成数字式,也可以做成模拟式,主要取决于使用方式和测量线路。2)从测量方式可分为增量式与绝对式。增量式检测的是相对位移量,增量检测元件是反映相对机床固定参考点的增量值。增量式装置比较简单,应用较广。绝对式检测是位移的绝对位置,检测没有积累误差,一旦切断电源后位置信息也不丢失,但结构复杂。3)就检测元件本身来说,可分为旋转型和直线型。旋转型可以采用检测电动机的旋转角度来间接测量得工作台的移动量,使用方便可靠,测量精度略低些。直线型就是对机床工作台的直线移动采用的直线检测,直观地反映其位移量,所构成的位置检测系统是全闭环控制系统,其检测装置要与行程等长,常用于精度要求较高的中小型数控机床上。
『捌』 闭环控制系统的位置检测装置装在什么地方
闭环控制系统的位置检测装置装在:机床移动部件上
开环控制系统与闭环控制系统的比较:
结构不同。
开环控制系统一般结构简单,适用于控制精度要求不高而系统本身的元件又比较稳定的场合。
闭环控制系统设计比较麻烦,结构相对复杂,构成控制系统的成本较高。闭环控制系统是自动控制中广泛采用的一种方式,用于要求高精度和高可靠性的场合。
2. 检测的位置不同。
闭环监控的是整个系统的最终执行环节,可以说对系统任何一处造成的误差都作出补偿;
半闭环监控的是整个系统最终执行环节的驱动环节,对最终执行机构不作监控。
闭环的精度高,但控制灵敏度过大,成本高不易维修。
3.精度不同。
半闭环精度较高,控制灵敏度适中,使用广泛。双闭环回路中,内环给定的电压值在正常情况下是相同的,当内环电压值升高或降低的时候对应外环就有一个电压差,进而给出一个大小不一的电信号进而进行总内环电路的电压升高或降低。
『玖』 半闭环控制系统的位置检测装置装在什么地方
机床移动部件上。半闭环数控机床一般多为在伺服电机上的编码器检测.通过编码器检测电机的旋转角度,来换算成伺服轴直线位移量或回转轴角度搭氏位移量,有绝对编码器和相对编码器之分,半闭环控制系统的传感器一般是光电编码器,安装在电机知衫散的后端,与电机轴相连。用于测量电机的转动角度,再算塌孝出位移。
『拾』 位置检测装置的种类和它们分别安装在机床哪些部位
位置检测装置
一、位置检测装置的分类和要求
位置检测装置是闭环进给伺服系统的重要组成部分,其精度在很大程度上由位置检测装置的进度决定。现在,检测元件与系统的最高水平:被测部件的最高移动速度240m/min时,检测位移分辨率1um;24m/min时,分辨率0.1um;最高分辨率可达0.01um。
对位置检测装置的要求:
1) 受温度、湿度的影响小,工作可靠,能长期保持精度,抗干扰能力强;
2) 在机床执行部件移动范围内,能满足精度和速度要求;
3) 使用维护方便,适应机床工作环境。
4) 成本低。
(一)数字式和模拟式测量(所获得的信号不同)
1.数字式测量
将被测量以数字的方式表示。测量信号一般为电脉冲,可直接送到数控装置进行比较处理和显示。这样的检测装置有:光栅检测装置、脉冲编码器。装置比较简单,抗干扰能力强。
2.模拟式测量
将被测量用连续变量表示。如:电压的幅值变化、相位变化。对相位变化的量可直接送数控装置与移相的指令电压进行比较,对幅值变化的量,可先将其转换为数字脉冲信号,再送数控装置进行比较和显示。这类装置有:旋转变压器、感应同步器。
(二)增量式和绝对式测量(测量方式不同)
1.增量式测量
只测出位移的增量,并用数字脉冲的个数来表示单位位移的数量。
由于位移的距离是由增量值累积求得,所以,一旦某处测量有误,则其后所得的位移距离都是错误的。
由于不能指示绝对坐标位置,当因事故断电停机检查,执行部件的位置发生变化后,不能由检修后的位置直接回到停机时的原位,而要先回到加工程序的起始位置,并计算出起点到停机位置的距离,才能用位移指令,令执行部件移回停机时的位置,以便继续加工。光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺都是增量式检测装置。
2.绝对式测量
能测出被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标值,并以二进制或二十进制数码信号表示。需要转换成脉冲数字信号才能送去比较和显示。有:绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘。结构复杂,分辨率与位移量都受限制。
此外,根据安装测量位置,有直接测量和间接测量。