资源描述：
《悬臂搬运机器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第29卷第2期太原理工大学学报Vol.29No.21998年3月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMar.1998悬臂搬运机器人¹武利生º李宏艳李元宗(机械工程系)摘要阐述了悬臂搬运机器人的机构组成,工作原理,讨论了以可编程控制器为核心的机器人控制系统。控制软件中的一些方法和技巧对其它工业顺序控制问题具有一定的参考价值。悬臂搬运机器人在中山森莱公司电池极板生产线上的实践应用表明:该机器人具有结构精巧、控制可靠、运行平稳、价格低廉的特点,适于在电池、电镀、热处
2、理、堆垛等行业推广。关键词搬运机器人;机器人机构;机器人控制中图分类号TP242.2悬臂搬运机器人是为了提高Ni-MH电池的生产质量,减轻工人劳动强度,提高电池生产的自动化水平而设计研制的一种工业机器人。外观如图1所示。悬臂搬运机器人是具有两个自由度的直角坐标重型搬运机器人[1]。采用可编程控制对其进行点位控制(即PTP方式),可以根据不同的作业要求,编制不同的程序进行控制。悬臂搬运机器人主要性能参数如下:X轴电机功率:2.2kW;Z轴电机功率:2.2kW;最大负载:300kg;X轴速度:7.99m
3、/min;Z轴速率:10.06m/min;最大程序容量:2K(可扩大为8K);定位精度:≤5mm.1结构简介悬臂搬运机器人的机构由两大部分组成,即行走机构和提升机构。两机构分别由各自的电机驱动,运动相对独立。机器人行走机械简图如图2(a)所示。它是由行走电机1通过联轴节2带动蜗杆旋转,经过蜗轮减速机减速后,装在蜗轮轴上的齿轮3与蜗轮以相图1工业机器人外观同的转速转动。通过过轮6的作用将运动传递到车轮7固联的齿轮8上来带动两车轮沿轨道5同步前进。两车轮均为驱动轮,有利于改善机器人的起动和制动性能,可以
4、避免在起重量较大时发生打滑现象。机器人的提升机构如图2(b)所示。它由提升电机17经蜗轮减速机10后驱动主链轮11转动,下¹º男,1972年生,硕士,太原理工大学,030024文稿收到日期:1997-11-15国家863项目(高效储能镍氢电池项目的子课题):阳极板浸渍悬臂搬运机器人(a)(b)图2机器人机构原理链轮14安装在立架下部的链轮座15上,链12的两端安装在滑块13上。手臂(见图1)与滑块固联,这样当主动轮11转动时,链子就带着滑块和手臂沿立架16上下移动。由机器人外观图可看出,机器人手臂设
5、计为悬臂梁的形式,手实际为一提勾。手心的位置在贮液槽中心线上,全部传动机构均在贮液槽侧面,避开了贮液槽上方严重的酸碱气。由于机器人手上无开合动作,因此机器人的取放物料动作要由机器人本身运动的组合来完成(详见控制软件中组合机器人动作一节)。2控制系统悬臂搬运机器人控制系统总体框图如图3所示。主要由三部分组成:1)主回路;2)手动控制回路;3)自动控制回路;包括PLC控制电路和位置检测电路。为了达到设计提出的要求,两台电机均选用YEJ系列带制动器的电机。考虑到工作现场恶劣的酸碱气环境,将手动控制和自动控
6、制回路分开,万一自动控制系统失灵,仍可用手动进行控制,提高了机器人工作的可靠性。自动控制是机器人的主要控制方式,悬臂搬运机器人的自动控制系统核心是一台日本三菱公司的FX2-48MR可编程控制器。它具有功能强、可靠性高、体积小、结构紧凑、安装维护方便等优点。位置传感器选用了全封闭的霍尔型接近开关。图3控制系统框图电池极板的浸渍要在从右到左的7个槽中进行,机器人的工作就是在这7个槽间搬运物料,并在适当的时刻到指定槽中完成规定动作(抖动)。由于机器人只有两个自由度,要完成取放料动作就必须在每个槽中识别前后
7、两个位置,再加上手臂上下两位置共要检测16个位置。PLC输入输出分配表见表1.3控制软件生产中为了提高工效,一个生产周期中共要在7个槽内循环浸渍A,B两卷料5次。7个槽从右到左依次编为0,1,2,3,4,5,6号,其中0号槽为备料槽,6号为出料槽,余为贮液槽。要求:1)A,B料循环浸渍所用槽及时间如图4所示;2)上A料表1输入输出点分配表端口意义辅助继电器端口意义辅助继电器端口意义辅助继电器X000#中点M780X100#后点M770X111#后点M771X011#中点M781X022#中点M782
8、X122#后点M772X033#中点M783X133#后点M773X044#中点M784X144#后点M774X055#中点M785X155#后点M775X066#中点M786X166#后点M776X07上点M750X17下点M751X20启动X21清零Y0上升M300Y1下降M301Y10欠压示指Y2左行M302,M303Y3右行M304,M305第2期武利生等:悬壁搬运机器人1192h45min后上B料;3)当料在1,2,4,5槽时入槽抖动1次,以后每隔15min
