貴金屬首飾加工自動上下料機(jī)械手的研制.pdf

1、在貴金屬首飾加工市場上，我國與歐美等其他國家手工定制的加工方式不一樣，依然依靠機(jī)械批量化生產(chǎn)。根據(jù)深圳會展中心貴金屬首飾加工設(shè)備展，以及深圳某珠寶加工企業(yè)的實(shí)地考察，貴金屬首飾加工設(shè)備都不具備自動上下料環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)人工上下料操作，一方面使得工人直接與貴金屬粉塵接觸，引起呼吸道感染和其他法律糾紛；另一方面也制約了貴金屬首飾加工行業(yè)自動化的發(fā)展。針對上述情況，本論文設(shè)計(jì)了一種針對貴金屬首飾加工行業(yè)的自動上下料機(jī)械手。
　　上下料機(jī)械手研

2、制的主要工作分為機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及控制算法的應(yīng)用與拓展。其中機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于機(jī)械手末端夾持器的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采用偏置曲柄滑塊配合平行四邊形搖桿方案，運(yùn)用Adams仿真技術(shù)優(yōu)化結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾取范圍與夾取的平穩(wěn)性。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)著重點(diǎn)在驅(qū)動電機(jī)的控制，與系統(tǒng)軟硬件的實(shí)現(xiàn)。在驅(qū)動元件選擇上，回避了伺服電機(jī)、諧波減速器等體積大、價(jià)格昂貴機(jī)械手部件，轉(zhuǎn)而使用步進(jìn)電機(jī)，降低成本的同時(shí)也使得整機(jī)體積控制在400mm×400mm×2

3、80mm范圍內(nèi)，使得整機(jī)內(nèi)嵌在目標(biāo)機(jī)床成為可能。關(guān)于步進(jìn)電機(jī)失步不穩(wěn)定情況，方案中進(jìn)行了步進(jìn)電機(jī)開環(huán)加減速以及配合容柵傳感器實(shí)現(xiàn)的全閉環(huán)控制，使得機(jī)械手的夾取平面定位精度可達(dá)0.03mm，整機(jī)上下料抓取精度達(dá)到0.5mm。上層軟件的制作可實(shí)時(shí)顯示機(jī)械手坐標(biāo)位置、裝夾次數(shù)，并實(shí)時(shí)進(jìn)行限位調(diào)節(jié)控制。智能算法的仿真應(yīng)用，以推導(dǎo)步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合項(xiàng)目中具體工況參數(shù)，編寫了增量PID控制算法，實(shí)現(xiàn)較好的控制效果。針對步進(jìn)電機(jī)控制非線性