機械手實(shí)訓臺的原理與特點(diǎn)

機械手是模仿著(zhù)人的部分動(dòng)作，按給定的程序、軌跡和要求實(shí)現自動(dòng)抓取、搬運或操作的自動(dòng)機械裝置。生產(chǎn)中應用機械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；可以減輕勞動(dòng)強度、保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現安全生產(chǎn)；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(huán)境中，它代替人進(jìn)行正常的工作，機械手主要由執行機構、驅動(dòng)系統以及位置檢測裝置等所組成。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。驅動(dòng)系統常用的有氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電力傳動(dòng)和機械傳動(dòng)等四種形式?？刂葡到y由電器控制和射流控制兩種。它支配著(zhù)機械手按規定的程序運動(dòng)。位置檢測裝置控制機械手執行機構的運動(dòng)位置，并隨時(shí)將執行機構的實(shí)際位置反饋給控制系統，并與設定的位置進(jìn)行比較，然后通過(guò)控制系統進(jìn)行調整，從而使執行機構以一定的精度到達設定位置。

1、實(shí)訓臺概述

該實(shí)訓臺為坐標式機械手，可完成機械手旋轉、手臂垂直上下、手臂水平移動(dòng)，手爪旋轉四個(gè)自由度的位置控制。同時(shí)配置晶體管式PLC可編程控制器，用于對整個(gè)機械手進(jìn)行復雜地位置控制，通過(guò)在該實(shí)訓臺上的實(shí)訓和操作，可熟練掌握對PLC指令、傳感器、旋轉編碼器、氣動(dòng)、步進(jìn)電機、直流電機、機械位置傳動(dòng)等技術(shù)應用，主要用于電氣、電工電子、自動(dòng)化控制、機電一體化專(zhuān)業(yè)崗位技能實(shí)訓、考核，是各中專(zhuān)、高職、本科院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓室建設中*設備選擇之一。

2、機械手特點(diǎn)

1)機械手的橫軸和豎軸的機械傳動(dòng)采用高精密的滾珠絲桿，高精密的光桿導軌和直線(xiàn)軸承，配以先進(jìn)地機械設計、精密的機械加工及裝配，可使機械手臂非常平穩地進(jìn)行垂直和水平移動(dòng)和水平方向旋轉及位置控制；

2)采用先進(jìn)的步進(jìn)電機做為橫軸和豎軸的動(dòng)力源，可實(shí)現0.45 度的細分；

3)機械手臂和機械手爪水平方向旋轉采用減速直流電機傳動(dòng)，配置光電傳感器及碼盤(pán)，可實(shí)現旋轉方向的位置控制；

4)機械手爪采用高精度氣動(dòng)式手爪、配置電磁位置形狀及兩位三通電磁閥，可實(shí)現快速準確地抓取和放開(kāi)動(dòng)作；

5)采用晶體式PLC可編程控制器作為控制主機，配置旋轉編碼器及傳感器，可實(shí)現PLC指令編程、旋轉編碼器、光電傳感器的技術(shù)應用；

6)PLC各I/O點(diǎn)和傳感器、電機、各電器的連接線(xiàn)都接在一塊接線(xiàn)板上的接線(xiàn)排上，學(xué)生可根據PLC程序和各電器的技術(shù)要求進(jìn)行現場(chǎng)接線(xiàn)操作實(shí)訓，培訓學(xué)生實(shí)際動(dòng)手接線(xiàn)能力；

7)配套鋁鋼式機械手臺架，臺面、豎軸及橫軸采用經(jīng)氧化處理的鋁型材，而臺架的側面及底面采用1mm厚度經(jīng)烤漆處理的鋼板，臺架與地面之間采用帶自鎖功能的萬(wàn)向輪，使整個(gè)臺架不但堅固耐用而且移動(dòng)方便；

8)下面臺架臺面下部左三分之一處安裝可編程控制器及電源箱，其余部分安裝可做80度翻轉的機械機構，上安裝有步進(jìn)電機驅動(dòng)器、繼電器及接線(xiàn)排和接線(xiàn)槽的接線(xiàn)板，用于學(xué)生的實(shí)際接線(xiàn)，而翻轉機構可將接線(xiàn)板能夠方便地放置到水平位置和垂直位置，不但方便學(xué)生的實(shí)訓而且節省了設備所占用的空間。

3、實(shí)訓項目：

1)在可編程控制器方面，可進(jìn)行從初級到指令編程實(shí)訓；

2)步進(jìn)電機應用技術(shù)的掌握和實(shí)訓；

3)光電傳感器應用技能的掌握和實(shí)訓；

4)配置開(kāi)放式旋轉編碼器，學(xué)生不但可以直接觀(guān)看到旋轉編碼器的結構，而且還可以進(jìn)行應用技能的實(shí)訓；

5)氣動(dòng)技術(shù)應用的掌握和實(shí)訓；

6)開(kāi)環(huán)位置控制和閉環(huán)位置控制實(shí)訓；

7)精密機械傳動(dòng)技術(shù)應用知識的掌握；

目前的技術(shù)發(fā)展趨勢是：擴大機械手在工業(yè)上的應用、提高工業(yè)機械手的工作性能、發(fā)展組合式機械手、研制具有“視覺(jué)”和“觸覺(jué)”的“智能機器人”