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1、密级分类号编号成绩南华大学本科生毕业设计(论文)外文翻译原文标题SimpleManipulatorAndTheControlOfIt译文标题简易机械手及控制学院机械工程班级机械081姓名屈贵久学号20084410117指导教师颜竟成指导教师职称教授完成时间2012年02月9译文标题简易机械手及控制原文标题SimpleManipulatorAndTheControlOfIt中文译文：简易机械手及控制随着社会生产不断进步和人们生活节奏不断加快,人们对生产效率也不断提出新要求。由于微电子技术和计算软、硬
2、件技术的迅猛发展和现代控制理论的不断完善,使机械手技术快速发展,其中气动机械手系统由于其介质来源简便以及不污染环境、组件价格低廉、维修方便和系统安全可靠等特点,已渗透到工业领域的各个部门,在工业发展中占有重要地位。本文讲述的气动机械手有气控机械手、XY轴丝杠组、转盘机构、旋转基座等机械部分组成。主要作用是完成机械部件的搬运工作,能放置在各种不同的生产线或物流流水线中,使零件搬运、货物运输更快捷、便利。 一.四轴联动简易机械手的结构及动作过程 机械手结构如下图1所示,有气控机械手(1)、XY轴丝
3、杠组(2)、转盘机构(3)、旋转基座(4)等组成。图1.机械手结构 其运动控制方式为：(1)由伺服电机驱动可旋转角度为360°的气控机械手(有光电传感器确定起始0点);(2)由步进电机驱动丝杠组件使机械手沿X、Y轴移动(有x、y轴限位开关);(3)可回旋360°的转盘机构能带动机械手及丝杠组自由旋转(其电气拖动部分由直流电动机、光电编码器、接近开关等组成);(4)旋转基座主要支撑以上3部分;(5)气控机械手的张合由气压控制(充气时机械手抓紧,放气时机械手松开)。 其工作过程为：当货物到达时,机
4、械手系统开始动作;步进电机控制开始向下运动,同时另一路步进电机控制横轴开始向前运动;伺服电机驱动机械手旋转到达正好抓取货物的方位处,然后充气,机械手夹住货物。 9步进电机驱动纵轴上升,另一个步进电机驱动横轴开始向前走;转盘直流电机转动使机械手整体运动,转到货物接收处;步进电机再次驱动纵轴下降,到达指定位置后,气阀放气,机械手松开货物;系统回位准备下一次动作。二.控制器件选型 为达到精确控制的目的,根据市场情况,对各种关键器件选型如下： 1.步进电机及其驱动器机械手纵轴(Y轴)和横轴(X轴)选用的是
5、北京四通电机技术有限公司的42BYG250C型两相混合式步进电机,步距角为0.9°/1.8°,电流1.5A。M1是横轴电机,带动机械手机构伸、缩;M2是纵轴电机,带动机械手机构上升、下降。所选用的步进电机驱动器是SH-20403型,该驱动器采用10～40V直流供电,H桥双极性恒相电流驱动,最大3A的8种输出电流可选,最大64细分的7种细分模式可选,输入信号光电隔离,标准单脉冲接口,有脱机保持功能,半密闭式机壳可适应更恶劣的工况环境,提供节能的自动半电流方式。驱动器内部的开关电源设计,保证了驱动器可
6、适应较宽的电压范围,用户可根据各自情况在10～40VDC之间选择。一般来说较高的额定电源电压有利于提高电机的高速力矩,但却会加大驱动器的损耗和温升。本驱动器最大输出电流值为3A/相(峰值),通过驱动器面板上六位拨码开关的第5、6、7，三位可组合出8种状态,对应8种输出电流,从0.9A到3A以配合不同的电机使用。本驱动器可提供整步、改善半步、4细分、8细分、16细分、32细分和64细分7种运行模式,利用驱动器面板上六位拨码开关的第1、2、3，三位可组合出不同的状态。 2.伺服电机及其驱动器 机械手
7、的旋转动作采用松下伺服电机A系列小惯量MSMA5AZA1G,其额定输出50W、100/200V共用,旋转编码器规格为增量式(脉冲数2500p/r、分辨率10000p/r、引出线11线);有油封,无制动器,轴采用键槽连接。该电机采用松下公司独特算法,使速度频率响应提高2倍,达到500Hz;定位超调整定时间缩短为以往松下伺服电机产品V系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全闭环控制功能,可弥补机械的刚性不足,从而实现高速定位,也可通过外接高精度的光栅尺,构成全闭环控制,进一步提高系统精度。具有常规
8、自动增益调整和实时自动增 益调整两种自动增益调整方式,还配有RS-485、RS-232C通信口,使上位控制器可同时控制多达16个轴。伺服电机驱动器为A系列MSDA5A3A1A,适用于小惯量电动机。3.直流电机 可回旋360°9的转盘机构有直流无刷电机带动,系统选用的是北京和时利公司生产的57BL1010H1无刷直流电机,其调速范围宽、低速力矩大、运行平稳、低噪音、效率高。无刷直流电机驱动器使用北京和时利公司生产的BL-0408驱动器,其采用24～48V直流供电,有起停及转向控制
