机电一体化产品详解.ppt

二、PLc与通用微处理机的区别 ①扫描工作机制是PLc与通用微处理机的基本区别。 ②在理论上，微机可以编程，形成PLc的多数功能，然而通用微机不是专门为工业环境应用设计的； ③ 微机与外部世界连接时．需要专门的接口电路板，而PIC带有各种I／O模块可供直 接利用，且输入输出线可多至数百条； ④ PLc具有多种诊断能力，模块式结构，易于维修； ⑤ PLC可采用梯形图编程，编程语言直观简单，容易学握； ⑥虽然许多PLc能够接收模拟信号和进行简单的算术运算，但是，当数学运算复杂时，PLc是无法与通用微机相竞争。 三、PLC生产厂家及代表产品 日本立石（OMRON，欧姆龙）公司 C系列 日本三菱公司 F、FX、A系列 德国西门子（SIEMENS）公司 S5、S7、TI系列 法国TE公司 TSX7系列 美国通用电气（GENERAL ELECTRIC）公司，简称GE公司 GE、SR系列 美国艾伦—布拉德利（ALLEN—BRADLEY)公司，简称AB公司 SLC、 PLC系列 三菱系列可编程控制器特点：? 指令速度快，系统配置灵活，功能强大。具有丰富的扩展模块及特殊功能模块， 可实现PLC于上位机之间完善的网络通讯，具有网络控制功能。 第一讲 机械手及其控制 一、机械手 机械手是一种能模仿人手的某些工作技能，按要求抓取和搬运工件，或完成某些劳动作业机械化、自动化的装置。自动线上的机械手能完成简单的抓取、搬运，实现上、下料动作，尤其适合几何形状不规则、不对称的杂件，通过选取合适的手爪，可选用较少的抓取和输送基准面而保持上、下料及输送的稳定性和可靠性。 二、机械手的分类 目前，我国对机械手尚无较为统一的分类标准。一般可分为专业机械手和通用机械手两大类。 1．专用机械手 这种机械手仅由手爪、腕部和手臂构成，是辅助设备，其动作必须与机械的工作循环相配合，多数动作由控制系统来完成，大多数生产线的机械手都属专业机械手。 2．通用机械手 这是一种独立的自动化装置。工业机器人就是一种通用机械手，又称工业机械手，其功能完善，自由度较多能模仿人的某些工作机能与控制机能，能实现多种工件的抓取、定向和搬运工作，并能使用不同工具完成多种劳动作业。 1．机械手手爪类型  机械手的手爪，又称机械手或机器人的末端执行器，是直接执行作业任务的装置。手爪结构和尺寸是根据其不同作业任务来设计的，从而形成多种多样的结构形式。用于搬运装卸作业的机械手的手爪主要是机械夹持式（又称为机械夹持器或夹钳）、气吸式或磁吸式。它们安装在机械手的手腕（如果配置有手腕的话）或手臂的机械接口上，较简单的可用法兰盘作为机械接口处的接换器，为实现快速和自动更换，也可采用电磁吸盘或气动锁紧的换接器。 机械夹持式多为双指手爪式，按其手爪的运动方式可分为平移型和回转型。回转型手爪又可分为单支点回转型和双支点回转型。按夹持方式又可分为外夹式和内撑式。按驱动方式又可分为电动（或电磁）式、液压式和气动式等。 1）电动式 用各种电动机作为动力源直接驱动手爪，常用步进电动机、直流或交流伺服电动机以及直线电动机等。电动式的工作载荷一般小于10kg，使用和维修十分方便。 2）液压式 利用液压泵供给压力油驱动手爪以运动，其优点是驱动力大，执行机构体积小，运动平稳，调整简单方便，是应用最多的驱动方式；其缺点是液压系统较复杂，成本高。 3）气动式 利用压缩空气来驱动手爪，其优点是气体的黏滞性低，运动时摩擦阻力小，可获得快速运动；无燃烧、着火问题，可用于条件恶劣的工作环境；维修简单，成本较低。但快速时平稳性差，冲击力大，因此要在气路系统中设置缓冲装置，特别是液压缓冲装置；此外，由于空气压缩性大，控制性能较差。 三、机械手控制形式 1、继电接触器控制 2、可编程控制器（PLC）控制 机械手是由执行机构、驱动机构和控制系统所组成的，各部分关系如图所示：  ? ?? 机械手组成框图 执行机构由抓取部分（手部）、腕部、臂部和行走机构等运动部件组成。驱动机构有气动、液动、电动、和机械式四种形式。气动式速度快，结构简单，成本低。采用点位控制或机械挡块定位时，有较高的重复定位精度，但臂力一般在300N以下。此课题所用机械手就是用气动机构来驱动。液动式的出力大。臂力可达1000N以上，且可用电液伺服机构，可实现连续控制，使机械手的通用性更广，定位精度一般在1mm范围内。目前常用的是气动和液动驱