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機(jī)械手控制系統(tǒng) 我有新說(shuō)法
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機(jī)械手控制系統(tǒng)是伴隨著機(jī)械手(機(jī)器人)的發(fā)展而進(jìn)步的。機(jī)械手是在早期出現(xiàn)的古代機(jī)器人基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,機(jī)械手研究始于20世紀(jì)中期,隨著計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,特別是1946年臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。同時(shí),大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,又為機(jī)器人和機(jī)械手控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。另一方面,核能技術(shù)的研究要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下,美國(guó)于1947年開(kāi)發(fā)了遙控機(jī)械手控制系統(tǒng)和遙控機(jī)械手,1948年又開(kāi)發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手控制系統(tǒng)和機(jī)械手。

1系統(tǒng)介紹


機(jī)械手控制系統(tǒng)發(fā)展歷史

機(jī)械手控制系統(tǒng)首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。1954年美國(guó)戴沃爾早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念,并申請(qǐng)了。該的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié),利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教,機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人控制系統(tǒng)?,F(xiàn)有的機(jī)器人控制系統(tǒng)差不多都采用這種控制方式。1958年美國(guó)聯(lián)合控制公司研制出臺(tái)機(jī)械手鉚接機(jī)器人控制系統(tǒng)。作為機(jī)器人產(chǎn)品早的實(shí)用機(jī)型(示教再現(xiàn))是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人和相關(guān)控制系統(tǒng)主要由類(lèi)似人的手和臂組成它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化,能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全,因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。

機(jī)械手控制系統(tǒng)經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:機(jī)械手完成放射源轉(zhuǎn)運(yùn)年代、化工產(chǎn)品垛機(jī)械手年代、工業(yè)用機(jī)械手興起和發(fā)展年代。

隨著汽車(chē)行業(yè)和塑膠行業(yè)的發(fā)展,西歐、日本、蘇聯(lián)和中國(guó)等地域機(jī)械手及其控制系統(tǒng)也開(kāi)始百花爭(zhēng)放。

尤其注塑機(jī)機(jī)械手,發(fā)展更為迅猛,應(yīng)用非常普遍,其控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)趨于成熟和完善。

機(jī)械手控制系統(tǒng)的流派及品牌(塑膠)

注塑機(jī)機(jī)械手流派控制系統(tǒng)可以按地域劃分為歐美類(lèi),日本類(lèi),中國(guó)類(lèi)。歐美和日本發(fā)展較早,技術(shù)相對(duì)較為完善。國(guó)產(chǎn)機(jī)械手控制系統(tǒng)起初主要是引進(jìn)國(guó)外,但近一二十年來(lái)中國(guó)在這一方面的開(kāi)發(fā)研究生產(chǎn)可謂是突飛猛進(jìn),如今國(guó)產(chǎn)機(jī)械手控制系統(tǒng)已逐步成熟,且國(guó)產(chǎn)價(jià)格相對(duì)比較低。中國(guó)的有中國(guó)臺(tái)灣天行、大陸華成工控,歐洲西格瑪泰克、KEBA、日本星機(jī)和哈默。

機(jī)械手控制系統(tǒng)的種類(lèi)是根據(jù)硬件的不同而加以分類(lèi)的,主要有斜臂、橫走,按驅(qū)動(dòng)方式可分為氣動(dòng)、變頻、伺服。每個(gè)大類(lèi)又有數(shù)個(gè)小種,而不同的小種又因不同的動(dòng)作程序而不同。

斜臂機(jī)械手控制系統(tǒng)用于500T以下注塑機(jī),動(dòng)作程序有二三十套,高距離精度可達(dá)到0.05mm,橫走機(jī)械手控制系統(tǒng)用于1600T內(nèi)注塑機(jī)動(dòng)作程序有四五十套,高距離精度可達(dá)到0.05mm,而超大型注塑機(jī)則需配專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng) 。

錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)

2系統(tǒng)組成


(注塑機(jī)機(jī)械手斜臂套)

工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)一般包括主控板、轉(zhuǎn)接板、顯示器、控制按鍵、配套電源等部分。下面主要針對(duì)工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)做下介紹。

主機(jī)

主機(jī)包括主控板,顯示屏,按鍵。其中主控板由單片機(jī)和相應(yīng)電路板組成,單片機(jī)負(fù)責(zé)程序運(yùn)行,電路板處理輸入輸出信號(hào)。(圖左)

轉(zhuǎn)接板

轉(zhuǎn)接板主要包含一些端子和繼電器,其功能是信號(hào)的轉(zhuǎn)接。 (圖上中)

配套電源及其他

電源用于控制系統(tǒng)供電,如蜂鳴器則是用于機(jī)器故障報(bào)警所用。

錨點(diǎn)錨點(diǎn)錨點(diǎn)

3系統(tǒng)前瞻


現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)革命,將世界經(jīng)濟(jì)從資本經(jīng)濟(jì)帶入到知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代。在電子世界領(lǐng)域,從20世紀(jì)中的無(wú)線電時(shí)代也進(jìn)入到21世紀(jì)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為中心的智能化現(xiàn)代電子系統(tǒng)時(shí)代。而機(jī)械手控制系統(tǒng)則逐步發(fā)展為與計(jì)算機(jī)互聯(lián),使機(jī)械手控制系統(tǒng)更加智能化,操作更加簡(jiǎn)單方便。

隨著自動(dòng)化的發(fā)展,機(jī)械手(機(jī)器人)應(yīng)用將更加普遍。而沒(méi)有控制系統(tǒng)的機(jī)械手卻是一堆廢鐵,機(jī)械手的發(fā)展勢(shì)必與控制系統(tǒng)雙駒并馳。而日后機(jī)械手的發(fā)展也會(huì)受限于控制系統(tǒng)的發(fā)展,未來(lái)的人類(lèi)社會(huì)將是機(jī)械手的時(shí)代。

參考資料

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