位置檢測裝置及原理圖

⑴ 工業機器人工作原理

工業機器人是現代製造非常常用的自動化核心機械，常用也叫做機械手臂，工業機械手，機械臂，機器人手臂，機械人手等等。現在廣泛使用的工業機器人，其基本工作原理是示教運行：

示教也稱為引導，即用戶根據實際任務引導機器人並逐步進行操作；

機器人會自動記住在引導過程中的每個動作的位置，姿勢，運動參數和過程參數，並自動生成一個連續執行所有操作的程序；

完成示教後，只需向機器人發出啟動命令，機器人便會准確地按照示教動作逐步完成所有操作；

以上即是工業機器人工作原理，下面海智機器人詳細講講工業機器人執行機構的組成，運動方式，工業機器人工作原理組成。

工業機器人工作原理(圖1)

機械手臂軌跡運動：
機器人機械手末端軌跡從起點位置和姿態到終點位置和姿態的空間曲線稱為路徑。

軌跡規劃的任務是使用一個函數來「插值」或「近似」給定的路徑，並沿時間軸生成一系列「控制設定點」，用於控制機械手的運動。目前，常用的軌跡規劃方法有兩種：空間聯合插值和笛卡爾空間運動。

工業機器人工作原理(圖2)

機器人手臂執行機構的組成：

手腕部：連接手和手臂的部件主要用於調整抓取物體的方向。

手臂部：它是支撐被抓取物體、的、手腕的重要部分。通過與驅動裝置配合，可以實現各種動作。

手部：與待操作物體接觸的部件包括夾緊手和吸附手。夾緊手由手指或爪子和傳力機構組成，傳力機構有多種類型，如滑槽桿、連桿桿、斜面桿、齒條齒輪、絲杠螺母彈簧型和重力型。

工業機器人工作原理(圖3)

機器人機械手位置檢測設備：
位置檢測裝置主要由感測器組成，控制系統可以通過感測器反饋的信息實現機械臂各自由度的運動模式，從而形成穩定的閉環控制。

⑵ 數控機床的工作原理

數控機床的工作原理：數控機床由控制介質、輸入輸出設備、計算機數控裝置、伺服系統及機床本體組成。

數控機床工作原理圖：

1、控制介質

控制介質又稱信息載體，是人與數控機床之間聯系的中間媒介物質，反映了數控加工中的全部信息。常用的有RAM,ROM,存儲卡等。

2、輸入、輸出裝置

是CNC系統與外部設備進行交互的裝置。交互的信息通常是零件加工程序。即將編制好的記錄在控制介質上的零件加工程序輸入CNC系統或將調試好了的零件加工程序通過輸出設備存放或記錄在相應的控制介質上。

3、數控裝置

CNC裝置是數控機床實現自動加工的核心，主要由計算機系統、位置控制板、PLC介面板，通訊介面板、特殊功能模塊以及相應的控制軟體等組成。

作用：根據輸入的零件加工程序進行相應的處理（如運動軌跡處理、機床輸入輸出處理等），然後輸出控制命令到相應的執行部件(伺服單元、驅動裝置和PLC等)，所有這些工作是由CNC裝置內硬體和軟體協調配合，合理組織，使整個系統有條不紊地進行工作的。

4、伺服系統

它是數控系統與機床本體之間的電傳動聯系環節，主要由伺服電動機、驅動控制系統以及位置檢測反饋裝置組成。伺服電機是系統的執行元件，驅動控制系統則是伺服電機的動力源。數控系統發出的指令信號與位置反饋信號比較後作為位移指令，再經過驅動系統的功率放大後，帶動機床移動部件作精確定位或按照規定的軌跡和進給速度運動，使機床加工出符合圖樣要求的零件。

5、檢測反饋系統

測量反饋系統由檢測元件和相應的電路組成，其作用是檢測機床的實際位置、速度等信息，並將其反饋給數控裝置與指令信息進行比較和校正，構成系統的閉環控制。

6、機床本體

機床本體指的是數控機床機械機構實體，包括床身、主軸、進給機構等機械部件。由於數控機床是高精度和高生產率的自動化機床，它與傳統的普通機床相比，應具有更好的剛性和抗振性，相對運動摩擦系數要小，傳動部件之間的間隙要小，而且傳動和變速系統要便於實現自動化控制。

⑶ 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。

⑷ 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