专用机械手控制电路的设计

 摘 要

   　 大 规 模 制 造 业 发 展 的 今 天, 让 生 产 过 程 更 自 动 化 ， 会 把 工 业 机 器 人 当 做 自 动 化 生 产 线 的 重 要 组 成 部 分 ， 目 前 很 多 企 业 都 采 用 这 种 方 式 。 国 家 工 业 自 动 化 的 水 平 程 度 取 决 于 工 业 机 器 人 的 技 术 水 平 。 现 在 的 工 业   机 器 人 主 要 运 作 于 焊 接 、 喷 漆 、 搬 运 和 堆 垛 等 一 些 强 度 非 常 大 的 工 作 ， 一 般 来 说 会 采 用 示 教 在 现 的 工 作 方 式 。　　在 其 他 国 家 ， 机 械 手 噴 釉 是 一 项 较 成 熟 的 技 术 ， 同 时 也 是 陶 瓷 生 产 过 程 中 较 易 实 现 自 动 化 的 环 节 。 国 内 有 一 些 厂 家 曾 经 采 用 过 机 械 手 进 行 噴 釉 ， 但 成 功 的 不 多 ， 一 部 分 厂 家 采 用 的 是 国 内 自 行 设 计 和 开 发 的 生 产 线 ， 系 统 稳 定 性 差 和 机 械 手 重 复 精 度 低 是 这 些 生 产 线 的 共 同 问 题 。 大 多 的 厂 家 则 是 引 进 国 外 的 整 条 生 产 线 ， 但 是 普 遍 存 在 消 化 难 、 维 修 难 、 升 级 难 等 问 题 。 目 前 国 内 的 陶 瓷 行 业 仍 普 遍 采 用 人 工 施 釉 ， 产 品 质 量 难 以 保 证 ； 而 且 工 人 劳 动 强 度 大 ， 对 身 体 健 康 有 损 害 ， 所 以 陶 瓷 噴 釉 机 械 手 市 场 前 景 大 。　　这 篇 文 章 主 要 讲 的 是 关 于 平 面 关 节 型 机 械 手 给 陶 瓷 噴 釉。 在 互 相 垂 直 的 两 个 平 面 摆 动 的 分 别 是 机 械 手 的 大、小 手手 机，结 构 规 模 小， 占 地 面 积 小 。用 了 机 械 手 后 不 但 速 度 变 快， 还 缩 减 了 劳 动 强 度 ， 而 且 安 全 问 题 又 有 了 保 障 ， 该 设 计 包 含各 个 控 制 系 统 的 组 成 部 分 和 结 构 、 单 片 机 控 制 电 路 以 及 伺 服 运 动 控 制 系 统 等 内 容 ，最 终 完 成 了 机 械 手 的 利 用 最 好 功 能 。 　　 

【 关 键 词 】 工 业 机 器 人 ； 机 械 手 噴 釉 ； 伺 服 运 动 控 制 系 统 ； 单 片 机 控 制 电 路 

Dedicated Robotic Control Circuit Design

Abstract: in today's mass production

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Keywords: industrial robots, robot: servo motion control system, the single-chip microcomputer control

目录

1绪论.................................................................................3

2机械手的产生与发展现状...............................................................5

   2.1 机械手的发展历史...............................................................5

   2.2机械手的应用简介................................................................5

   2.3机械手的发展趋势................................................................6

   2.4机械手的分类....................................................................7

   2.5机械手的组成....................................................................7

   2.6机械手的执行机构................................................................8

   2.7机械手的驱动机构................................................................9

   2.8机械手的控制系统...............................................................10

   2.9应用机械手的意义...............................................................10

3机械手的设计........................................................................12

   3.1机械手的选定...................................................................12

   3.2机械手的动作分析...............................................................14

   3.3机械手传运部件的选定...........................................................15

   3.4臂部驱动力矩的计算.............................................................15

   3.5升/降电动机力矩计算............................................................16

   3.6部件设计之立柱设计.............................................................16

   3.7丝杠的计算.....................................................................18

4伺服运动控制系统电路设计............................................................19

   4.1 系统总体方案介绍..............................................................19

   4.2 系统中各个硬件模块介绍........................................................19

   4.3运行模块设计...................................................................20

   4.4 驱动模块设计..................................................................21

   4.5位置检测模块设计...............................................................22

   4.6 直流电机模块调速..............................................................23

   4.7通信模块电路设计...............................................................25

   4.8复位电路设计...................................................................27

   4.9时钟电路设计...................................................................28

5伺服运动控制系统的软件设计..........................................................29

   5.1 软件功能概述..................................................................29

   5.2系统主程序设计.................................................................29

   5.3控制系统程序设计...............................................................31

6结论................................................................................34

7参考文献............................................................................35

8致谢................................................................................36