機(jī)械手設(shè)計(jì)自動(dòng)化畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中傳統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是機(jī)器人的關(guān)鍵部件之一。機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、等機(jī)械器件組成；電氣方面有交流電機(jī)、變頻器、傳感器、等電子器件組成，由可編程控制器操控。該裝置涵蓋了可編程控制技術(shù)，位置控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等。本文介紹的機(jī)械手是由PLC輸出三路脈沖，分別驅(qū)動(dòng)橫軸、豎軸變頻器，控制機(jī)械手橫軸

2、和豎軸的精確定位，微動(dòng)開(kāi)關(guān)將位置信號(hào)傳給PLC主機(jī)；位置信號(hào)由接近開(kāi)關(guān)反饋給PLC主機(jī)，通過(guò)交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制機(jī)械手手爪的張合，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手精確運(yùn)動(dòng)的功能。本課題擬開(kāi)發(fā)的施釉機(jī)械手可在空間抓放物體，動(dòng)作靈活多樣，可代替人工的勞累、繁雜、重復(fù)的工作，并可根據(jù)工件的變化及運(yùn)動(dòng)流程的要求隨時(shí)更改相關(guān)參數(shù)。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p

3、>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械手 PLC 可編程控制器 釉</p><p>　　Industrial robot manipulator is the task of traditional system, is one of the key components of robot. Mechanical structure of the manipulator using ball screw, slider,

4、 machinery parts, Electrical motor, ac inverter, is composed of electronic devices, such as the sensor. This device covers a programmable control technology, the position control technology and testing technology, etc, a

5、nd is the typical electromechanical equipment. The paper introduced by PLC output manipulator is 3 pulse, respec</p><p>　　Keywords: manipulator PLC controller manipulator glaze</p><p><b>　

6、　目錄</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　第1章 引言………………………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1陶瓷行業(yè)對(duì)機(jī)械手的需求…………………………

7、……………………………………3</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)械手的研究狀態(tài)………………………………………………3</p><p>　　1.3 現(xiàn)代研究趨勢(shì)……………………………………………………………4</p><p>　　1.4 PLC應(yīng)用簡(jiǎn)介…………………………………………………………………5</p><p>　　第2章 機(jī)械手

8、的一般知識(shí)……………………………………………………7</p><p>　　第3章施外釉機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式的確定…………………………………………………10</p><p>　　3.1氣壓驅(qū)動(dòng)…………………………………………………………………………10</p><p>　　3.2 液壓驅(qū)動(dòng)…………………………………………………………………11</p><

9、p>　　3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)…………………………………………………………………11</p><p>　　第4章 施外釉機(jī)械手工藝、機(jī)械描述…………………………………………………12</p><p>　　4.1 工藝要求………………………………………………………………………………12</p><p>　　4.2 機(jī)械裝配……………………………………………………………

10、…………………13</p><p>　　4.2.1 施外釉機(jī)械手配套設(shè)施的機(jī)械動(dòng)作流程………………………………………13</p><p>　　4.2.2 施外釉機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備的布置………………………………14</p><p>　　第5章 電氣元器件的選擇…………………………………………………………………16</p><p>　　5

11、.1材料工藝要求……………………………………………………………………………16</p><p>　　5.2使用要求………………………………………………………………………………16</p><p>　　5.3經(jīng)濟(jì)要求………………………………………………………………………………17</p><p>　　5.4零件要求………………………………………………………………………

12、………17</p><p>　　5.5電機(jī)的選擇………………………………………………………………………………18</p><p>　　5.5.1 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的類型…………………………18</p><p>　　5.5.2電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇………………………………………21</p><p>　　5.5.3電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的

13、選擇………………………………………21</p><p>　　5.5.4電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇 ………………………………………22</p><p>　　5.6 PLC的選擇………………………………………………………………………………23</p><p>　　5.6.1PLC的適應(yīng)范圍…………………………………………………23</p><p>　　

14、5.6.2如何選擇PLC…………………………………………………24</p><p>　　5.7PLC使用中的抗干擾措施………………………………………………………………25</p><p>　　5.7.1PLC的工作環(huán)境…………………………………………………25</p><p>　　5.7.2PLC的抗電源干擾…………………………………………………25</p&g

15、t;<p>　　5.7.3PLC的I/O信號(hào)干擾防范…………………………………………………26</p><p>　　5.7.4PLC外部配線干擾防范…………………………………………………26</p><p>　　5.7.5PLC的控制接地…………………………………………………27</p><p>　　第6章 施外釉機(jī)械手的電氣原理設(shè)計(jì)………………………

16、…………………………28</p><p>　　6.1PLC的輸入輸出端口配置表……………………………………………………………28</p><p>　　6.2施外釉機(jī)械手的主電氣原理圖說(shuō)明……………………………………………………30</p><p>　　6.3施外釉機(jī)械手的動(dòng)作流程圖……………………………………………………………31</p><p&

17、gt;　　6.4機(jī)械手驅(qū)動(dòng)的施外釉的梯形圖…………………………………………………………34</p><p>　　經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告………………………………………………………………………………35</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………40</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………

18、……………………41</p><p><b>　　1、引言 </b></p><p>　　1．1陶瓷行業(yè)對(duì)機(jī)械手需求：</p><p>　　陶瓷生產(chǎn)一般分為三個(gè)主要工序：原料、成型和燒煉。成型是勞動(dòng)密集成的簡(jiǎn)單機(jī)械勞動(dòng)，很適應(yīng)機(jī)械手完成。</p><p>　　在陶瓷制品的二不休表面上，一般都要澆上一層粉磨得很細(xì)的，由長(zhǎng)石

19、，石英，粘土以及其他礦物組成的物料，這層物料經(jīng)高溫培燒后即成為與二不休牢固地結(jié)合在一起的一薄層下班態(tài)物質(zhì)。這一玻璃態(tài)物質(zhì)稱為釉。釉一般具有光亮、半透明度、圓滑和不透水等性質(zhì) 。制品施釉后，表面不易沾污，弄臟后也容易洗滌干凈。此外，釉還可遮蓋二不休上的某些瑕疵，幸美觀大方，起著裝飾的作用。</p><p>　　作為釉所使用的物料 ，即通常所謂的釉料，一般都制成泥漿狀，利用干燥二不休的吸水性使之粘附在二不休表面現(xiàn)象上

20、。施釉的方法很多，其中主要有澆釉，浸釉和噴釉等幾種。目前施釉操作還有不少是借助于簡(jiǎn)單的設(shè)備用手工進(jìn)行的，也有一些半自動(dòng)的施釉機(jī)械。</p><p>　　由于工人的熟練程度和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)存在差異,再加上疲勞程度和工作狀態(tài)的影響,難以保證施釉質(zhì)量的穩(wěn)定,另外手工施釉工作條件惡劣,影響工人身體健康,因此必須利用高新技術(shù)對(duì)我國(guó)的陶瓷企業(yè)進(jìn)行改造</p><p>　　目前，由于陶瓷生產(chǎn)是低附加值的行業(yè)，

21、很難支持高科技的裝配，價(jià)格太高的裝備無(wú)法在這一行業(yè)中廣泛推廣。如果能設(shè)計(jì)一套成本不高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械手，一定能得到市場(chǎng)認(rèn)可。</p><p>　　1．2國(guó)內(nèi)外對(duì)于機(jī)械手的研究現(xiàn)狀：</p><p>　　近年來(lái)，隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，人們對(duì)非制造業(yè)用機(jī)械手的研究空前活躍起來(lái)。這些行業(yè)與制造業(yè)相比，其主要特點(diǎn)是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，因而對(duì)機(jī)械手的要求更高，需要機(jī)械

22、手具有對(duì)外感知能力以及局部的自}規(guī)劃能力等。</p><p>　　我國(guó)的機(jī)械手研究與開(kāi)發(fā)工作起步較早，曾經(jīng)有過(guò)一些成果，但在產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用上，一直步履維艱。改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)“七五”、，’/又五”科技攻關(guān)，目前基本掌握了機(jī)械手的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)械手關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出了噴漆、弧焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)械手.但是，我國(guó)的機(jī)械手技術(shù)及其應(yīng)用程度和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的

23、差距，如:可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品;機(jī)械手應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距;在應(yīng)用規(guī)模上遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上發(fā)達(dá)國(guó)家。以上原因主要是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的高度產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前我國(guó)機(jī)械手的生產(chǎn)幾乎都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)幾，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本高，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、模塊化設(shè)計(jì)，積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。<

24、/p><p>　　美國(guó)的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國(guó)的EPAVLARD等裝有水下機(jī)械手的機(jī)器人系統(tǒng)己用于海洋石油開(kāi)采，海底勘探、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)等方面，形成了有纜水下機(jī)器人和無(wú)纜水下機(jī)器人兩大類。核工業(yè)用機(jī)械手，國(guó)外的研究主要集中在機(jī)構(gòu)靈巧，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手。己完成的典型系統(tǒng)，如美國(guó)ORML基于機(jī)器人的放射性儲(chǔ)罐清理系統(tǒng)、反應(yīng)堆用雙臂操作

25、器，加拿大研制成功的輻射監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，德國(guó)的C7靈巧手等。目前，機(jī)器人技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在競(jìng)相開(kāi)發(fā)地下機(jī)械手、醫(yī)用機(jī)械手、建筑用機(jī)械手和軍用機(jī)械手，并已經(jīng)取得了一些卓有成效的結(jié)果。</p><p><b>　　1．3現(xiàn)代研究趨勢(shì)</b></p><p>　　目前國(guó)際機(jī)械行業(yè)都在加大科研力度，進(jìn)行機(jī)械手共性技術(shù)的研究，并朝著智能化和多樣化方向發(fā)展。主要研究?jī)?nèi)容集中在

26、以下兒個(gè)方面:</p><p>　　1)工業(yè)機(jī)械手的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù):探索新的高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，進(jìn)一步提高負(fù)載/自重比，同時(shí)機(jī)構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。</p><p>　　2)機(jī)械手控制技術(shù):重點(diǎn)研究開(kāi)放式，模塊化控制系統(tǒng)，人機(jī)界面更加友好，語(yǔ)言、圖形編程界面正在研制之中。機(jī)械手控制器的標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化，以及從于Pc機(jī)網(wǎng)絡(luò)式控制器己成為研究熱點(diǎn)。編程技術(shù)除進(jìn)一步提高在線編程的可操作性之外，離

27、線編程的實(shí)用化將成為研究重點(diǎn)。</p><p>　　3)多傳感器系統(tǒng):為進(jìn)一步提高機(jī)械手的智能和適應(yīng)性，多種傳感器的使用是其問(wèn)題解決的關(guān)鍵。其研究熱點(diǎn)在于有效可行的多傳感器信息融合算法，特別是在非線性及非平穩(wěn)、非正態(tài)分布的情形下的多傳感器信息融合算法。另一個(gè)問(wèn)題就是傳感系統(tǒng)的實(shí)用化。</p><p>　　4)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)靈巧，控制系統(tǒng)愈來(lái)愈小，二者正朝著一體化方向發(fā)展。</p>

28、<p>　　5)機(jī)械手遙控及監(jiān)控技術(shù)，半自主和自主技術(shù)，多個(gè)機(jī)械手和操作者之間的協(xié)調(diào)控制，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立大范圍內(nèi)的機(jī)械手遙控系統(tǒng)，在有時(shí)延的情況下，建立預(yù)先顯示進(jìn)行遙控等。</p><p>　　6)虛擬機(jī)械手技術(shù)，基于多傳感器、多媒體和虛擬現(xiàn)實(shí)以及臨場(chǎng)感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的虛擬遙操作和人機(jī)交互。</p><p>　　7)多智能體調(diào)節(jié)控制技術(shù):這是目前機(jī)械手研究的一個(gè)嶄新領(lǐng)域。主要

29、對(duì)多智能體的群體體系結(jié)構(gòu)、相互間的通信與磋商機(jī)理，感知與學(xué)習(xí)方法，建模和規(guī)劃、群體行為控制等方面進(jìn)行研究。</p><p>　　1．4 PLC應(yīng)用簡(jiǎn)介：</p><p>　　伴隨著微電子技術(shù)，控制技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器也在不斷地發(fā)展?？杉彸炭刂破鞯陌l(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在在以下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　速度更快，體積更小</

30、b></p><p>　　盡管可紡程控制器的體積很小，但由于微電子技術(shù)的發(fā)展，電子電路的集成度越來(lái)越高，電路析的制作及元件焊，巾技術(shù)不斷改進(jìn)工作，因而可紡程控制器的外菜尺寸仍在不斷縮小 ，以便裝入任何機(jī)器的細(xì)小空間中。目前大型可編程控制器基本邏輯指令的執(zhí)行速度可高達(dá)34納秒。速度提高就縮短了掃描周期，增加了控制的實(shí)時(shí)性，更能保證產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　　2、工業(yè)控制技術(shù)的集成：

31、</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)要求為其生產(chǎn)控制與生產(chǎn)管理提供一種統(tǒng)一的解決方案，因而各大PLC廠商均攤努力提高全面解決問(wèn)題的能力。為此，必須以PLC為核心作用，向下延伸到遠(yuǎn)程I/O，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、步進(jìn)/伺服系統(tǒng)等。向上擴(kuò)展到人機(jī)界面、上位機(jī)、圖形監(jiān)控軟件。近年來(lái)在這方面的發(fā)展極其迅速。有實(shí)力的廠商自身能力極強(qiáng)，可以為客戶提供統(tǒng)一、完善的解決方案。</p><p>　　3開(kāi)放性與主流計(jì)算機(jī)的結(jié)合

32、</p><p>　　所謂開(kāi)放性，體現(xiàn)在制定標(biāo)準(zhǔn)后臺(tái)后各合作廠商按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的設(shè)備經(jīng)測(cè)試合格后均攤可直接掛上網(wǎng)，通信暢通無(wú)阻。</p><p>　　如前所述，PLC生產(chǎn)廠家眾多。各家都有專用的MPU和機(jī)器碼，要制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，目前尚有難度 。盡管各PLC廠商都在盡力采用最新技術(shù)落后，不斷推陳出新，但世界主流計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度極為驚人。PLC有被發(fā)展潮流拋離的危險(xiǎn)。近前推出的以PC為基礎(chǔ)的PLC

33、就是解決上面問(wèn)題的嘗試。解決方案有軟件方式的也有硬件方式的。</p><p><b>　　4仿真軟件開(kāi)發(fā)</b></p><p>　　為了縮短安裝調(diào)試工作，各大廠商推出自己模擬/虛擬PLC軟件，即仿真的高度環(huán)境。虛擬的PLC可代替實(shí)際硬件PLC運(yùn)行，程序運(yùn)行情況的監(jiān)控方式與真實(shí)硬件PLC的監(jiān)控方式完全相同。</p><p>　　5實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)以

34、Internet/Intranet為平臺(tái)，可通過(guò)電話線或無(wú)線實(shí)現(xiàn)便于化的遠(yuǎn)程服務(wù)，少數(shù)高水平專家可為便于用戶提供技術(shù)支援及服務(wù)。</p><p><b>　　機(jī)械手的一般知識(shí)</b></p><p>　　四十年代初期，雷茨和他領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)立阿貢實(shí)驗(yàn)室機(jī)械手研制小組對(duì)機(jī)械手的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索和命令，并把他們首次研制成的機(jī)械連接的的機(jī)械手取名為主從（或稱模擬）機(jī)械手。隨著早期研

35、制工作所取得的進(jìn)展，出現(xiàn)了許多種在放射性操作中使用的機(jī)械手。在這些機(jī)械手中，大多數(shù)是按關(guān)節(jié)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，只能作一種伸縮運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　在五十年代初期，由雷茨領(lǐng)導(dǎo)的這個(gè)機(jī)械手研制小組首創(chuàng)了雙邊電隨動(dòng)機(jī)械手的研制工作，試制了幾臺(tái)這樣的用于熱室操作的機(jī)械手。隨后于1958年，在第二屆日內(nèi)瓦和平利用原子能會(huì)議上展出了改進(jìn)后的這種機(jī)械手。意大利的一個(gè)機(jī)械手研制小組，根據(jù)同阿貢交換情報(bào)得到的資料也造造了一種和改進(jìn)

36、的E3型一樣的電動(dòng)主從機(jī)械手，取名為“Mascot”。它和E3型都是世界上首次采用全晶體管化電子線路的電動(dòng)主從機(jī)械手。 </p><p>　　機(jī)械手的各種機(jī)械特性是互相制約的，因此在設(shè)計(jì)操作者操縱的主從式力反應(yīng)機(jī)械手時(shí)，對(duì)這些特性作為選擇就難于權(quán)衡了。而且，因操縱任務(wù)是不斷變化的，或才說(shuō)被操縱的物件處于動(dòng)態(tài)的運(yùn)動(dòng)中，因此機(jī)械手的那些反應(yīng)到主動(dòng)臂處的性能也就缺乏明確性。</p><p>　　

37、機(jī)械手從控制特性機(jī)械特性和操作靈巧性上面，在有力反應(yīng)的機(jī)械手的特定條件下，可以了解到機(jī)械手的一些重要參數(shù)：</p><p>　　回動(dòng)性：是力反饋的關(guān)鍵。</p><p>　　偏差：是反映手臂動(dòng)力學(xué)性能和模擬精度的一個(gè)指標(biāo)。</p><p>　　無(wú)效行程：雖可使摩擦力變小，但會(huì)使伺服裝置的性能受到限制。</p><p>　　摩擦力：將會(huì)使操作者

38、操縱隨動(dòng)系統(tǒng)時(shí)受到限制。力變換器：雖能彌補(bǔ)機(jī)械手的不可回動(dòng)性（或）摩擦力，但也會(huì)使控制系統(tǒng)變得更為復(fù)雜。</p><p>　　根據(jù)手動(dòng)控制對(duì)機(jī)械手的分類：</p><p><b>　　雙邊機(jī)械手系統(tǒng)：</b></p><p>　　它又包括雙邊全動(dòng)態(tài)控制及雙邊半動(dòng)態(tài)控制。</p><p>　　單邊機(jī)械手系統(tǒng)（無(wú)力反應(yīng)）&l

39、t;/p><p>　　根據(jù)機(jī)械性能進(jìn)行機(jī)械手分類：</p><p>　　完全可回動(dòng)的雙邊主從機(jī)械手系統(tǒng)；</p><p>　　在機(jī)械性能上可回動(dòng)的單邊控制的機(jī)械手；</p><p>　　在機(jī)械上不能回動(dòng)的單邊控制機(jī)械手；</p><p>　　和所有其它機(jī)械一樣，機(jī)械手在設(shè)計(jì)與操作時(shí)必須先了解到它的具體特性。</p&g

40、t;<p>　　當(dāng)終端裝置牌它可覆蓋到的區(qū)域中的某些位置時(shí)，機(jī)械手會(huì)更新?lián)Q代部分定向操作能力，這是由于機(jī)械手的終端裝置牌這些位置時(shí)機(jī)械手的整個(gè)機(jī)械性能都發(fā)生了變化。對(duì)所有機(jī)械手的覆蓋區(qū)域進(jìn)行解析分區(qū)，對(duì)解決我們所面臨的評(píng)定機(jī)械手的各種性能極為重要。以下是機(jī)械手機(jī)械特性的分散性</p><p>　　機(jī)械手操作力的分散性；</p><p>　　機(jī)械手運(yùn)動(dòng)速度的分散性；</p

41、><p>　　機(jī)械手慣性的分散性；</p><p>　　機(jī)械手空載加速度的分散性；</p><p>　　我國(guó)的機(jī)械手研究與開(kāi)發(fā)工作起步較早，曾經(jīng)有過(guò)一些成果，但在產(chǎn)業(yè)化和應(yīng)用上，一直步履維艱。與國(guó)外相比，我國(guó)起步較晚，進(jìn)入90年代以后才開(kāi)始引入自動(dòng)控制系統(tǒng)，落后于發(fā)達(dá)國(guó)家將近30-40年，這些差距還表現(xiàn)在工藝技術(shù)，設(shè)備制造，運(yùn)行管理等各個(gè)方面。此外，運(yùn)行經(jīng)費(fèi)不足，設(shè)計(jì)經(jīng)

42、驗(yàn)不足，設(shè)備使用維護(hù)不當(dāng)，完好率低，有經(jīng)驗(yàn)的工藝及自控技術(shù)人員的缺乏。改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)“七五”、，’/又五”科技攻關(guān)，目前基本掌握了機(jī)械手的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)，生產(chǎn)了部分機(jī)械手關(guān)鍵元器件，開(kāi)發(fā)出了噴漆、弧焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)械手.但是，我國(guó)的機(jī)械手技術(shù)及其應(yīng)用程度和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距，如:可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品;機(jī)械手應(yīng)用工程起步較晚，應(yīng)用領(lǐng)域窄，生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距;在應(yīng)用規(guī)模上

43、遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上發(fā)達(dá)國(guó)家。以上原因主要是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的高度產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前我國(guó)機(jī)械手的生產(chǎn)幾乎都是應(yīng)用戶的要求，“一客戶，一次重新設(shè)計(jì)幾，品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本高，而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃，搞好系列化、通用化、</p><p>　　近年來(lái)，隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)大，人們對(duì)非制造業(yè)用機(jī)械手的研究空前活躍起來(lái)。這些行業(yè)與制造業(yè)相比，

44、其主要特點(diǎn)是工作環(huán)境的非結(jié)構(gòu)化和不確定性，因而對(duì)機(jī)械手的要求更高，需要機(jī)械手具有對(duì)外感知能力以及局部的自}規(guī)劃能力等。美國(guó)的AUSS、俄羅斯的MT-88、法國(guó)的EPAVLARD等裝有水下機(jī)械手的機(jī)器人系統(tǒng)己用于海洋石油開(kāi)采，海底勘探、救撈作業(yè)、管道敷設(shè)和檢查、電纜敷設(shè)和維護(hù)等方面，形成了有纜水下機(jī)器人和無(wú)纜水下機(jī)器人兩大類。核工業(yè)用機(jī)械手，國(guó)外的研究主要集中在機(jī)構(gòu)靈巧，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠、反應(yīng)快、重量輕、剛度好、便于裝卸與維修的高性能伺服手。

45、己完成的典型系統(tǒng)，如美國(guó)ORML基于機(jī)器人的放射性儲(chǔ)罐清理系統(tǒng)、反應(yīng)堆用雙臂操作器，加拿大研制成功的輻射監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，德國(guó)的C7靈巧手等。目前，機(jī)器人技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家都在競(jìng)相開(kāi)發(fā)地下機(jī)械手、醫(yī)用機(jī)械手、建筑用機(jī)械手和軍用機(jī)械手，并已經(jīng)取得了一些卓有成效的結(jié)果。</p><p>　　在核領(lǐng)域中，機(jī)械手主要的功能 是通過(guò)屏蔽墻來(lái)保護(hù)操作人員防止輻射；能過(guò)環(huán)境隔離或氣密，防止操作人員接觸或者吸入有害的放射性物質(zhì)基礎(chǔ)

46、。機(jī)械手在其它方面的應(yīng)用是，在操作其他形式的危險(xiǎn)物質(zhì)時(shí)保護(hù)操作者免受其害；這些危險(xiǎn)物質(zhì)包括爆炸性的，有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)以及在生物學(xué)上有毒的物質(zhì)。與上述保護(hù)操作者的情況正好相反的一種操作行為，要求在被操作的工件本身需要受保護(hù)的環(huán)境中使用機(jī)械手，即要求被操作的工作或其環(huán)境與操作者避免接觸或不被接觸。在一般情況下，若把被操作的物件放在清潔的房間時(shí)，這種是比較容易實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于某些操作，如由宇航員或不載人的星控飛行器對(duì)宇宙空間中的即貴重又有危險(xiǎn)的

47、進(jìn)行觀察，帽在真空密封條件下工作的機(jī)械手對(duì)執(zhí)行此項(xiàng)操作似乎更為合適 。如上文藝工作者所述，這種機(jī)械手是當(dāng)前在環(huán)境小室中在高真空條件下常用的操作工具，以便做人和鑒定將在航天中使用的材料和部件的性能。</p><p>　　施外釉機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方式的確定</p><p>　　目前機(jī)械手常用的驅(qū)動(dòng)方式有液壓驅(qū)動(dòng)、氣壓驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多種方式[3j，各種驅(qū)動(dòng)方式有其自身的特點(diǎn)，在工業(yè)機(jī)器人中液壓和氣壓驅(qū)

48、動(dòng)應(yīng)用很廣泛，亨些機(jī)器人則同時(shí)采用多種驅(qū)動(dòng)方式，這都視不同機(jī)器人的特點(diǎn)和要求所定。比較這些驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)，從中選出適合移動(dòng)機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式。</p><p><b>　　3. 1氣壓驅(qū)動(dòng)</b></p><p><b>　　氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)有:</b></p><p>　　1)通過(guò)調(diào)節(jié)氣流，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速;</p&g

49、t;<p>　　2)由于壓縮空氣粘性小，流速大，因此氣壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手動(dòng)作速度快;</p><p>　　3)壓縮空氣可從大氣中吸取，故動(dòng)力源獲得方便、價(jià)格低廉，而且廢氣處理方便:</p><p>　　4)由于壓縮空氣粘度小，因此在管路中的壓力損失也很小，一般其阻力損失不</p><p>　　到油液在油路中損失的千分之一;故壓縮空氣可以集中供應(yīng)，遠(yuǎn)距離輸送

50、;</p><p>　　5)壓縮空氣的壓縮性較大，因此使機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性較差，定位精度較低，</p><p>　　而且壓縮空氣排到大氣中時(shí)噪聲較大，另外還須考慮潤(rùn)滑和防銹等;</p><p>　　6)壓縮空氣的工作壓力較低，致使機(jī)械手結(jié)構(gòu)較大。</p><p><b>　　3.2液壓驅(qū)動(dòng)</b></p>

51、<p><b>　　液壓驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)有:</b></p><p>　　1)調(diào)速范圍較大，而且可以無(wú)級(jí)調(diào)速，易于適應(yīng)不同的工作要求:</p><p>　　2)傳動(dòng)平穩(wěn)，能吸收沖擊力，可以實(shí)現(xiàn)較頻繁而平穩(wěn)的換向;</p><p>　　3)在產(chǎn)生相同驅(qū)動(dòng)力的條件下，液壓驅(qū)動(dòng)比其他驅(qū)動(dòng)方式體積小、重量輕、慣性小;</p><

52、p>　　4)驅(qū)動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)力矩較大，臂力可達(dá)100公斤;</p><p>　　5)速度反應(yīng)性較好。因?yàn)楸或?qū)動(dòng)件的速度快慢取決于油液的容積變化，所以當(dāng)不考慮油液的溫度變化時(shí)，被驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的滯后也幾乎沒(méi)有，而且液壓機(jī)構(gòu)的適量輕、慣性小，因此它的速度反應(yīng)性較好;</p><p>　　6)定位精度比氣動(dòng)高，但比電機(jī)低;</p><p>　　7)液壓系統(tǒng)的泄漏對(duì)機(jī)構(gòu)的工作穩(wěn)

53、定性有一定的影響;</p><p>　　8)油液中如果混入氣體，將降低傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛性，影響定位精度(產(chǎn)生爬行);</p><p>　　9)油液的溫度和粘度變化影響傳動(dòng)性能。</p><p>　　液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手多用于要求臂力較大而運(yùn)動(dòng)速度較低的工作場(chǎng)合。</p><p><b>　　3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)</b></p>

54、;<p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按電機(jī)的功能可分為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和多態(tài)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等。各種電機(jī)系統(tǒng)的工作原理有很大的區(qū)別，性能上也存在著較大的差異。在這里，不對(duì)這些電機(jī)系統(tǒng)作一一介紹。只是把電機(jī)驅(qū)動(dòng)與液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)做一個(gè)比較，從中得到結(jié)論。</p><p>　　電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械手可避免電能變?yōu)閴毫δ艿闹虚g環(huán)節(jié)，效率比液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)要高;電機(jī)系

55、統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)、測(cè)速機(jī)、編碼器、減速器及制動(dòng)器組裝在一次加工的殼體中，使得整個(gè)電機(jī)系統(tǒng)體積小，可靠性和通用性也得到很大提高;另外，電動(dòng)機(jī)根據(jù)運(yùn)行距離及電機(jī)的脈沖當(dāng)量算出脈沖數(shù)，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，可達(dá)到非常高的位姿準(zhǔn)確度，這些都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)的，液壓與氣壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成機(jī)構(gòu)繁瑣，維護(hù)不方便，液壓源和氣壓源裝置體積大，對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)也是一個(gè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人操作機(jī)械手所要求的位置精度，液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)也很難滿足。綜上所述，本

56、文選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)為機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)方式</p><p>　　4 施外釉機(jī)械手工藝、機(jī)械描述</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制方案，首先就要充分的了解控制對(duì)象的工藝要求，從控制的專業(yè)角度描述這一生產(chǎn)工藝，確定可靠的、可行的控制模型，實(shí)現(xiàn)具體的控制。只有掌握生產(chǎn)工藝，領(lǐng)會(huì)了實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程中的主要任務(wù)和步驟，才能為電氣控制提供主要的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，在工業(yè)機(jī)械手驅(qū)動(dòng)方面，電氣控制都要在一定的機(jī)械裝備

57、的基礎(chǔ)上實(shí)施，正確描述，妥善處理機(jī)械與電氣的關(guān)系，是保護(hù)控制方案最優(yōu)的基礎(chǔ)。結(jié)合陶瓷行業(yè)的特點(diǎn)，本文認(rèn)為：陶瓷設(shè)備的機(jī)械控制技術(shù)成熟，但設(shè)備體積較大，要求較高的驅(qū)動(dòng)能量；研究一套機(jī)械和電氣控制有效的結(jié)合，以電氣控制為主的綜合控制策略是陶瓷成型機(jī)械手走向市場(chǎng)的關(guān)鍵。</p><p>　　4. 1 工藝要求</p><p>　　施內(nèi)釉是陶瓷成型的關(guān)鍵工序，本方案針對(duì)日用陶瓷的中、小型圓器，如

58、碗、盤、碟而設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)有的手工工藝過(guò)程可以分解成下列基本動(dòng)作：</p><p>　　一、取坯：用取坯器（通常都是橡皮吸坯器），放置在坯體的凹面，依靠取坯器產(chǎn)生的負(fù)壓力吸取坯體。從指定的放置等待加工坯件的生產(chǎn)位置，獲得待加工的坯件，然后移動(dòng)指定的加工位置。</p><p>　　二、補(bǔ)水：取坯器吸取待施外釉的坯體后，對(duì)坯體表面特定的部位需要用清水稍微濕潤(rùn)，目的是去除表面的灰塵或干脫的坯粉，均恒

59、整個(gè)坯體的各個(gè)部位的吸釉能力。</p><p>　　三、沾釉：這是施外釉的最重要?jiǎng)幼?，就是把已?jīng)補(bǔ)水了的坯體的外表面用釉均勻覆蓋，具體有三個(gè)小動(dòng)作。</p><p>　　1、入釉：首先把坯體的底部放入釉中。自動(dòng)方式施釉時(shí)，注意不要太快，最好旋轉(zhuǎn)進(jìn)入，防止鼓釉。手工方式一般都是慢慢的斜入。</p><p>　　2、沾坯體：使整個(gè)坯體受釉，這個(gè)動(dòng)作要均速進(jìn)行，速度的快慢

60、由工藝決定。</p><p>　　3、定沿：施外釉技術(shù)的關(guān)鍵就是定沿，太低就會(huì)黃沿，太過(guò)就會(huì)浸濕，這都是不允許的，而且，還要停留一段時(shí)間，沾坯體和定沿的時(shí)間和可以決定施釉的厚度。</p><p>　　4、出釉面：已受外釉的坯體，從釉中取出的過(guò)程。剛出釉面時(shí)最好有高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，摔掉坯體外表面多余的末吸收的釉，確保已受釉的表面光滑，節(jié)省釉料。</p><p>　　四、

61、放坯：把已經(jīng)受外釉的坯體放到指定的存坯位。</p><p>　　五、釉料管理：釉料是一種混合液體，長(zhǎng)時(shí)間不攪動(dòng)會(huì)產(chǎn)生釉的分層，使成分不均勻，一定要定時(shí)攪動(dòng)，還要注意攪動(dòng)的動(dòng)作規(guī)范。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行釉會(huì)消耗，要定期的加釉，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。</p><p>　　4. 2 機(jī)械裝配</p><p>　　圖3.2.1是一個(gè)設(shè)備分布示意圖，圖中示出了施外釉機(jī)械手和配套裝置

62、的工藝擺布以及生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)械手的動(dòng)作次序。</p><p>　　圖3.2.1 施外釉機(jī)械手以及配套設(shè)施的俯視圖</p><p>　　4.2.1 施外釉機(jī)械手配套設(shè)施的機(jī)械動(dòng)作流程</p><p>　　首先，從機(jī)械手與外圍設(shè)施協(xié)調(diào)工作著手，介紹整個(gè)施外釉過(guò)程中，取坯轉(zhuǎn)盤、補(bǔ)水盆、沾釉盆和放釉轉(zhuǎn)盤的機(jī)械動(dòng)作和電氣控制器件的布置情況。然后，明確機(jī)械手動(dòng)作流程和各個(gè)配

63、套設(shè)施間的配合關(guān)系。</p><p>　　取坯轉(zhuǎn)盤由一個(gè)電動(dòng)機(jī)MA1和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，完成一個(gè)間歇的循環(huán)動(dòng)作，節(jié)拍和機(jī)械手取坯的一致。在指定的取坯點(diǎn)處安裝行程開(kāi)關(guān)SQA1，SQA1動(dòng)作控制機(jī)械手降臂動(dòng)作，降臂后通過(guò)吸坯器就能在指定位置取坯，機(jī)械手取坯后轉(zhuǎn)腰到補(bǔ)水盆。機(jī)械手動(dòng)作的初始位置就在這里，開(kāi)機(jī)時(shí)，初始化要到達(dá)這個(gè)位置，關(guān)機(jī)時(shí)也要在停在這個(gè)位置。</p><p>　　補(bǔ)水盆有一個(gè)行程

64、開(kāi)關(guān)SQB1，SQB1的動(dòng)作能判斷機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方向和機(jī)械手到達(dá)了補(bǔ)水器位置，機(jī)械手和補(bǔ)水器接觸，并有一段時(shí)間的停留，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水的目的，這個(gè)一段時(shí)間的長(zhǎng)短由工藝決定，暫定為1秒。補(bǔ)水器的位置可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要上下調(diào)整，補(bǔ)水器形狀也可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要決定，補(bǔ)水器的水由滴管供給。補(bǔ)水完成后，機(jī)械手做轉(zhuǎn)腰動(dòng)作把坯體送到沾釉盆。</p><p>　　沾釉盆處有一個(gè)行程開(kāi)關(guān)SQC1，能判斷機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)方向和機(jī)械手到達(dá)了

65、補(bǔ)水器位置，SQC1動(dòng)作可以啟動(dòng)沾釉動(dòng)作，沾釉動(dòng)作在機(jī)械手動(dòng)作流程中介紹。沾釉完成后，機(jī)械手按施釉方向運(yùn)動(dòng)，送達(dá)放坯轉(zhuǎn)盤。</p><p>　　放坯轉(zhuǎn)盤由一個(gè)電動(dòng)機(jī)MD1和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制，完成一個(gè)間歇的循環(huán)動(dòng)作，節(jié)拍和機(jī)械手取坯的一致。在指定的放坯點(diǎn)處安裝行程開(kāi)關(guān)SQD1，SQD1動(dòng)作控制機(jī)械手降臂動(dòng)作，降臂后通過(guò)機(jī)械手的摳指動(dòng)作釋放吸坯器，就能在指定位置放坯。放完坯后，機(jī)械手朝施釉方向的相反方向做運(yùn)動(dòng)，返回到

66、初始位置，準(zhǔn)備下一個(gè)周期重復(fù)上述的動(dòng)作。</p><p>　　4.2.2 施外釉機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備的布置</p><p>　　圖3.2.2是施外釉機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。機(jī)械手有四個(gè)自由度，分別是腰、臂、腕和指，其中腕部動(dòng)作不控制，只要機(jī)械手工作它就一至以工藝決定的勻速運(yùn)動(dòng)。下面就分別介紹腰部、臂部和代表指部的取坯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　圖3.2.2

67、施外釉機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　轉(zhuǎn)腰動(dòng)作可以順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，施釉是沿逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行的，順時(shí)針?lè)较蛑皇欠祷氐匠跏嘉恢谩?lt;/p><p>　　5 電氣元、器件的選擇</p><p>　　機(jī)械零件材料的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題，不同材料制</p><p>　　零件不但機(jī)械性能不同，而且加工工藝和結(jié)構(gòu)形狀也有很大差別。機(jī)械

68、零件常用材料有黑色金屬、有色金屬、非金屬材料和各種復(fù)合材料等。選擇材料主要應(yīng)考慮三個(gè)方面的問(wèn)題。</p><p><b>　　5．1材料工藝要求</b></p><p>　　材料的工藝要求有三個(gè)方面內(nèi)容</p><p>　　(1)毛坯制造大型零件且大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)用鑄造毛坯。形狀復(fù)雜的零件只有用鑄造毛坯才易制造，但鑄造應(yīng)選用鑄造性能好的材料，如鑄

69、鋼、灰鑄鐵或球鑄鐵等等。大型零件只少量生產(chǎn)，可用焊接件毛坯，但焊接件要考慮材料的可焊性和生產(chǎn)裂紋的傾向等，選用焊接性能好的材料。只有中小零件采用鍛造毛坯，大規(guī)模生產(chǎn)的鍛件可用模鍛，少量生產(chǎn)時(shí)可用自由鍛。鍛造毛坯主要應(yīng)考慮材料的延展性、熱膨脹性和變形能力等，應(yīng)選用鍛造性能好的材料。</p><p>　　(2)機(jī)械加工大批量生產(chǎn)的零件可用自動(dòng)機(jī)床加工，以提高產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)考慮零件材料的易切削性能、切削后能達(dá)到的表

70、面粗糙度和表面性質(zhì)的變化等，應(yīng)選用切削性能好的(如易斷削、加工表面光潔、刀具磨損小等)材料。</p><p>　　(3)熱處理熱處理是提高材料性能的有效措施，主要應(yīng)考慮材料的可淬性、淬透性及熱處理后的變形開(kāi)裂傾向和脆性等，應(yīng)選用與熱處理工藝相適應(yīng)的材料。</p><p><b>　　5．2使用要求</b></p><p>　　使用要求一般包括:

71、零件的受載情況和工作狀況;對(duì)零件尺寸和質(zhì)量的限制;零件的重要程度等。若零件尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和重量又受到某些限制時(shí)，應(yīng)選用強(qiáng)度較高的材料。靜應(yīng)力下工作的零件，應(yīng)力分布均勻的(拉伸、壓縮、剪切)，應(yīng)選用組織均勻，屈服極限較高的材料;應(yīng)力分布不均勻的(彎曲、扭轉(zhuǎn))宜采用熱處理后應(yīng)力較大部位具有較高強(qiáng)度的材料。在變應(yīng)力下工作的零件，應(yīng)選用疲勞強(qiáng)度較高的材料。零件尺寸取決于接觸強(qiáng)度的，應(yīng)選用可以進(jìn)行表面強(qiáng)化處理的材料，如調(diào)質(zhì)鋼、聲碳鋼、氮化

72、鋼。</p><p>　　若零件尺寸取決于剛度，則應(yīng)選用彈性模量較大的材料。碳素鋼與合金鋼的彈性模量相差很小，故選用優(yōu)質(zhì)合金鋼對(duì)提高零件的剛度沒(méi)有意義。截面積相同、改變零件的形狀與結(jié)構(gòu)可使剛度有較大的提高。</p><p>　　滑動(dòng)摩擦下工作的零件應(yīng)選用摩擦性能好的材料;在高溫下工作的零件應(yīng)選用耐熱材料;在腐蝕介質(zhì)中工作的零件應(yīng)選用耐腐蝕材料等。</p><p>&

73、lt;b>　　5．3經(jīng)濟(jì)性要求</b></p><p>　　(1)當(dāng)零件的質(zhì)量不大而加工量很大，加工費(fèi)用在零件總成本中要占很大的比例，這時(shí)，選擇材料時(shí)所考慮的因素將不是相對(duì)價(jià)格而是其加工性能和加工費(fèi)用。</p><p>　　(2)經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)為材料的相對(duì)價(jià)格。當(dāng)用價(jià)格低廉的材料能滿足使用要求時(shí)，就不應(yīng)選擇價(jià)格高的材料。這對(duì)于大批制造的零件尤為重要。</p>

74、<p>　　(3)要充分考慮材料的利用率。例如采用無(wú)切削或少切削毛坯，可以提高材料的利用率。此外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)設(shè)法提高材料利用率。</p><p>　　(4)采用局部品質(zhì)原則。在不同的部位上采用不同的材料或采用不同的熱處理工藝，使各局部的要求分別得到滿足。</p><p>　　(5)盡量用性能相近的廉價(jià)材料代替價(jià)格相對(duì)昂貴的稀有材料。另外選擇材料時(shí)應(yīng)盡量考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐牟牧瞎?/p>

75、應(yīng)情況，應(yīng)盡可能的減少同一部機(jī)器上使用的材料品種和規(guī)格。</p><p><b>　　5．4零件材料</b></p><p>　　從材料選用原則的使用要求、加工要求和經(jīng)濟(jì)要求出發(fā)，選擇機(jī)械手的零件材料。在機(jī)械手中各傳動(dòng)件是關(guān)鍵性零件，有各關(guān)節(jié)傳動(dòng)軸和齒輪系，它們的強(qiáng)度、剛度等機(jī)械性能直接影響機(jī)械手的工作質(zhì)量。</p><p><b>

76、　　傳動(dòng)軸</b></p><p>　　傳動(dòng)軸的常用材料有碳素鋼和合金鋼〔’“]。碳素鋼對(duì)應(yīng)力中的敏感性較低，還可通過(guò)熱處理改善其綜合性能，價(jià)格也比合金鋼低廉，因此應(yīng)用較為廣泛，常用45號(hào)鋼。合金鋼則具有更高的機(jī)械性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。在一般工作溫度下碳素鋼與合金鋼的彈性模量基本相同。因此，用章

77、金鋼代替碳素鋼并不能提高軸的剛度。鑒于此，機(jī)械手各傳動(dòng)關(guān)節(jié)的傳動(dòng)軸選用45號(hào)鋼，應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)的需要。</p><p><b>　　2)齒輪系</b></p><p>　　齒輪的主要失效形式有輪齒折斷、齒面疲勞點(diǎn)蝕、齒面磨損、齒面膠合和塑性變形。因此設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，要使齒面具有較高的抗點(diǎn)蝕、抗磨損、抗膠合和抗塑性變形的能力，齒根則要有較高的抗折斷能力。為此，對(duì)齒輪材料性能

78、的基本要求為齒面要硬，齒芯要韌。鋼材韌性好，耐沖擊，容易通過(guò)熱處理和化學(xué)處理來(lái)改善其機(jī)械性能和提高硬度，是制造齒輪最常用的材料。鍛鋼可制成軟齒面和硬齒面兩種齒輪。</p><p>　　(1)軟齒面齒輪對(duì)于強(qiáng)度、速度和精度要求不高的齒輪傳動(dòng)，可采用軟齒面齒輪。軟齒面齒輪的齒面硬度低于350HBS，熱處理方法為調(diào)制或正火，常用材料為45和40Cr等。加工方法一般為熱處理后切齒，切制后即為成品，精度等級(jí)一般為8級(jí)。&l

79、t;/p><p>　　(2)硬齒面齒輪硬齒面齒輪硬度大于350HBS。高速、重載及精密機(jī)械(如精密機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等)采用硬齒面齒輪傳動(dòng)。材料通常選用20Cr, 20CrMnTi, 40Cr,38CrMoAlA等，經(jīng)過(guò)表面硬化處理，齒面可得到很高的硬度。加工方法一般為先切齒，然后表面硬化處理，最后進(jìn)行磨齒等精加工，齒輪精度可達(dá)5級(jí)或6級(jí)，常用的表面硬化處理方法有表面淬火、滲碳淬火、氮化和氰化等。</p>

80、<p>　　機(jī)械手的齒輪傳動(dòng)對(duì)速度、精度、強(qiáng)度要求都不高，可以使用軟齒面齒輪，材料則選擇40Cro除此之外，還有很多結(jié)構(gòu)件，對(duì)它們的性能要求較低，所以盡量選擇重量輕、價(jià)格低廉且符合設(shè)計(jì)要求的材料。如機(jī)械手的殼體全部采用鑄造鋁合金，分段鑄造而成，末端執(zhí)行器各零件則采用硬鋁合金加工而成。</p><p>　　5．5：電動(dòng)機(jī)的選擇 </p><p>　　5．5．1根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性

81、質(zhì)來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的類型</p><p>　　電動(dòng)機(jī)類型選擇的基本依據(jù)是在滿足生產(chǎn)機(jī)械對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性質(zhì)要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，價(jià)格低廉。</p><p>　?。?）對(duì)于不要求調(diào)速，對(duì)啟動(dòng)性能亦無(wú)過(guò)高要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先考慮使用一般鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（如YL型，JS型，Y系列等）。若要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，則可使用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)（如JS-1型，JQ和JQO

82、系列）。</p><p>　　（2）對(duì)于要求經(jīng)常啟動(dòng)，制動(dòng)，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大，又有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)考慮選用線繞式異步電動(dòng)機(jī)（如YR型，YZR型等）；對(duì)于周期性波動(dòng)負(fù)載的生產(chǎn)機(jī)械，為了削平尖峰負(fù)載，應(yīng)考慮選用電動(dòng)機(jī)帶飛輪工作，這種情況下應(yīng)選用繞線式異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　?。?）對(duì)于只需要幾種速度，不要求無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，為了簡(jiǎn)化變速機(jī)構(gòu)，可選用多速異步電動(dòng)機(jī)（如YD系列小

83、型多速異步電動(dòng)機(jī)）。</p><p>　　（4）對(duì)于要求恒速穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，且需要補(bǔ)償電網(wǎng)功率的場(chǎng)合，應(yīng)優(yōu)先考慮選用同步電動(dòng)機(jī)（如TD型）。</p><p>　?。?）對(duì)于需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，有要求恒功率調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，常選用直流串勵(lì)或復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。</p><p>　?。?）對(duì)于要求大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，且要求經(jīng)常啟動(dòng)，制動(dòng)，正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械，則可選用帶調(diào)速裝置的直流電

84、動(dòng)機(jī)或鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　對(duì)于要求調(diào)速范圍很寬的生產(chǎn)機(jī)械，最好從機(jī)械變速和電氣調(diào)速二者結(jié)合起來(lái)考慮，易于收到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求。</p><p>　　典型生產(chǎn)機(jī)械選用電動(dòng)機(jī)的實(shí)例，可參見(jiàn)表如下：</p><p>　　5．5．2電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)的選擇</p><p>　　交流電動(dòng)機(jī)額定電壓主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行場(chǎng)所供電電網(wǎng)的電壓

85、等級(jí)而定。我國(guó)工廠內(nèi)的交流供電電壓，低壓一般為380V，高壓一般為3KV或6KV。中等功率以下的交流電動(dòng)機(jī)，額定電壓一般為380V；100KW以上大功率交流電動(dòng)機(jī)額定電壓有兩種：220/380V。Δ/Y；380V，Δ接法。若采用Y-ΔJ降壓?jiǎn)?dòng)，就必須選用380V，Δ接發(fā)的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)一般由單獨(dú)電源供電，選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓時(shí)只須考慮供電電源電壓配合恰當(dāng)即可。直流電動(dòng)機(jī)額定電壓一般為11

86、0V，220V，和440V。最常用的電壓等級(jí)為220V。當(dāng)交流電源為380V時(shí)，若采用無(wú)整流變壓器的三相橋式可控整流電路供電，則直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓應(yīng)選為440V；若采用無(wú)整流變壓器的三相半波可控整流電路供電，則直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓可選用220V；若采用無(wú)整流變壓器的單相整流電路供電，則可選用改型的Z3型，額定電壓為160V的直流電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　5．5．3電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇</p>

87、<p>　　型式，功率和電壓相同的電動(dòng)機(jī)，額定轉(zhuǎn)速有幾種。應(yīng)該選擇哪一種為好呢？在同樣的功率下轉(zhuǎn)速較高的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩較小，而轉(zhuǎn)矩取決于電流和磁通，電流和磁通又大體上決定了電動(dòng)機(jī)所用導(dǎo)線和磁導(dǎo)材料的重量，所以轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)體積小，價(jià)格便宜，而且效率也高，較高轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)還具有較高的功率因數(shù)，因此，選用高速電動(dòng)機(jī)比較合適；但是，如果生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度很低，而電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度很高，就要增加一套龐大而昂貴的減速傳動(dòng)裝置，機(jī)械效率也會(huì)降低

88、。所以，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)要全面進(jìn)行考慮，如：</p><p>　?。?）對(duì)于不需要調(diào)速的高轉(zhuǎn)速和中轉(zhuǎn)速的機(jī)械，一般是選用額定轉(zhuǎn)速的異步電動(dòng)機(jī)或同步電動(dòng)機(jī)，直接與機(jī)械相連接；</p><p>　?。?）對(duì)于不需要調(diào)速的低速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械，一般是選用適當(dāng)轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)，但電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速也不宜太高，否則減速機(jī)構(gòu)會(huì)很龐大；</p><p>　?。?）對(duì)于需要

89、調(diào)速的機(jī)械，電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)與生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速相適應(yīng)，采用直接傳動(dòng)或通過(guò)減速機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)；</p><p>　?。?）對(duì)于經(jīng)常啟動(dòng)，制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械，要著重考慮縮短過(guò)度過(guò)程，減少啟，制動(dòng)時(shí)間，提高生產(chǎn)率，而決定啟，制動(dòng)時(shí)間的主要因素是電動(dòng)機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)矩和額定轉(zhuǎn)速，所以，欲使生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)率最高，則應(yīng)該根據(jù)GD*GD*n*n的數(shù)值來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　5．5．4電

90、動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　生產(chǎn)機(jī)械安裝的位置和場(chǎng)所個(gè)不相同，電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境就不一樣。在多數(shù)情況下，電動(dòng)機(jī)工作的周圍大氣中含有不同分量的灰塵和水分，有的還含有腐蝕性的氣體甚至含有易爆炸的混合物，有的電動(dòng)機(jī)還處在水下工作?；覊m會(huì)使電動(dòng)機(jī)很快玷污，散熱條件惡化，水分，瓦斯，酸性氣體，水蒸氣等會(huì)使電動(dòng)機(jī)的絕緣材料性能變差甚至完全喪失絕緣性能，易爆炸的混合物與電動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的火花接觸時(shí)將有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。為了

91、保證電動(dòng)機(jī)能在這樣的環(huán)境中安全使用，外殼的結(jié)構(gòu)就有多種形式，要根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件加以選擇。</p><p>　　（1）開(kāi)啟式：開(kāi)啟式電動(dòng)機(jī)定子兩側(cè)和端蓋上有很大的通風(fēng)口，具有良好的散熱條件，價(jià)格便宜，但灰塵，水滴或碎鐵容易進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部而影響電動(dòng)機(jī)的正常工作和使用壽命。如ZTD型電梯用電動(dòng)機(jī)。僅適用于干燥和清潔的工作環(huán)境。</p><p>　?。?）防護(hù)式：防護(hù)式大家的通風(fēng)孔在機(jī)殼的下部，通

92、風(fēng)冷卻條件較好，可防止水滴，碎鐵等雜物從垂直方向或小于45度的方向落入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，但不能防止灰塵和潮濕氣體進(jìn)入，是目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的一種機(jī)型，如YR，YQ等系列。適用于比較干燥和清潔的工作環(huán)境，無(wú)腐蝕性和爆炸性的場(chǎng)所。</p><p>　?。?）封閉式：封閉式電動(dòng)機(jī)又分為自冷式，強(qiáng)迫通風(fēng)式與密封式三種。前兩種形式的電動(dòng)機(jī)潮濕氣體和灰塵不容進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，能防止從任何方向飛濺進(jìn)來(lái)的水滴和其他物體浸入，如Y（IP4

93、4）型。適用于塵土多，潮濕，易影起和有腐蝕性氣體的地方，如紡織廠，水泥廠等；密封式電動(dòng)機(jī)可以防止一定壓力水柱的沖擊，如ZO2C型船用直流電動(dòng)機(jī)與YQS，YQB型潛水異步電泵。適用于液體中工作的生產(chǎn)機(jī)械，如電動(dòng)潛水泵。</p><p>　　（4）防暴式：防暴式電動(dòng)機(jī)是在封閉式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上制成的隔暴型，如YA，YB系列。適用于易燃，易爆氣體的場(chǎng)所，如油庫(kù)，煤氣站及礦井等。</p><p>　　5

94、．5．5電動(dòng)機(jī)的型號(hào)</p><p>　　Y系列小型三相異步電動(dòng)機(jī)是供一般用途的全封閉自扇冷籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，它是總結(jié)多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的系列電動(dòng)機(jī)。具有效力高，耗電少，性能好，噪聲底，震動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。功率等級(jí)與安裝尺寸關(guān)系符合國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，便于外貿(mào)出口和進(jìn)口設(shè)備的配套。該電動(dòng)機(jī)廣泛運(yùn)用于一般農(nóng)業(yè)和工礦企業(yè)驅(qū)動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)差率及其他性能無(wú)特殊要求的機(jī)械，如水泵，鼓風(fēng)機(jī)，運(yùn)輸機(jī)械

95、，農(nóng)業(yè)機(jī)械，礦山機(jī)械，金屬切削機(jī)車，攪拌機(jī)，磨粉機(jī)等。由于電動(dòng)機(jī)具有較好的啟動(dòng)性能，應(yīng)此，也適用于對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩有較高要求的機(jī)械，如某些壓縮機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)以連續(xù)工作制為標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)定額，額定電壓為380V，額頻率為50HZ，3KW及以下者為Y連接。</p><p>　　5．6．PLC的選擇</p><p>　　PLC是一種計(jì)算機(jī)化的高科技產(chǎn)品,在自動(dòng)控制

96、系統(tǒng)中應(yīng)用范圍較廣。如何選用PLC,對(duì)提高自控系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行的可靠性至關(guān)重要。同時(shí),作為高職院校的一門專業(yè)課,讓學(xué)生掌握可編程序控制器的使用技巧,在實(shí)踐運(yùn)用中充分地體驗(yàn)可編程序控制器在自控領(lǐng)域的重要性。</p><p>　　5．6．1　PLC的適用范圍</p><p>　　PLC是一種計(jì)算機(jī)化的高科技產(chǎn)品,專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計(jì)的控制裝置。一般不需要采取特殊措施便可以直接用于工業(yè)環(huán)境。但

97、是,在應(yīng)用之前,要從多方面考慮是否有必要使用PLC,如經(jīng)濟(jì)性、控制系統(tǒng)的復(fù)雜性等。對(duì)以下控制系統(tǒng)可以優(yōu)先考慮使用PLC。</p><p>　　(1)由于工藝流程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化,要經(jīng)常修改控制電路的結(jié)構(gòu)及多項(xiàng)控制系數(shù)的設(shè)備。</p><p>　　(2)大型自動(dòng)化生產(chǎn)線,可以用一臺(tái)PLC控制多臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備的場(chǎng)所。</p><p>　　(3)系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)較多,控制

98、要求復(fù)雜等裝置。</p><p>　　(4)系統(tǒng)對(duì)可靠性要求較高,采用繼電器控制不能滿足要求的設(shè)備。</p><p>　　(5)大型集散、報(bào)警、監(jiān)控系統(tǒng)。</p><p>　　總之,與繼電器控制系統(tǒng)相比較,如果將PLC用于新設(shè)計(jì)的比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)、技術(shù)改造項(xiàng)目中,可以減少許多元器件,減少硬接線及安裝工作。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)考慮是可行的。而且,采用PLC控制系統(tǒng)后,整個(gè)

99、系統(tǒng)的可靠性、安全性提高,延長(zhǎng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行壽命。</p><p>　　5．6．2　如何選擇PLC</p><p>　　確定使用PLC控制系統(tǒng)后,選擇合適的PLC是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般主要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。</p><p>　　1）　控制系統(tǒng)對(duì)PLC指令的要求對(duì)于輸入、輸出點(diǎn)數(shù)較少,而且是開(kāi)關(guān)量控制的設(shè)備,一</p><p>　　般的具有邏

100、輯控制指令的小型PLC就可以滿足要求。如果系統(tǒng)要求PLC完成A/D和D /A轉(zhuǎn)換、PID閉環(huán)控制、步進(jìn)控制等,應(yīng)該選用有增強(qiáng)型的功能指令的PLC。如具有算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、浮點(diǎn)運(yùn)算、平方、相關(guān)數(shù)、查表、列表、脈寬調(diào)制變換等。</p><p>　　2）　對(duì)用戶存貯器容量的要求</p><p>　　用戶存貯器容量,要根據(jù)系統(tǒng)大小不同,選擇存貯量不同的PLC。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng),將PLC的輸入、

101、輸出點(diǎn)數(shù)乘以10~15就是存貯器的容量。對(duì)于模擬量控制系統(tǒng),可以采用下列公式</p><p>　　M=Km[(10×Di)+(5×D0) +(100×Ai)]即可。必</p><p>　　要時(shí),一般可以留有20%的余量。</p><p>　　公式中:Di為數(shù)字量輸入信號(hào)</p><p>　　D0為數(shù)字量輸出信號(hào)&

102、lt;/p><p>　　Ai為模擬量輸入信號(hào)</p><p>　　Km為每個(gè)字節(jié)所占存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)</p><p><b>　　M為存儲(chǔ)器容量。</b></p><p>　　3）　系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求</p><p>　　響應(yīng)時(shí)間是說(shuō)明將外部輸入轉(zhuǎn)換為指定輸出的總時(shí)間。其中包括輸入濾波器的延遲時(shí)間、L/

103、0滯后時(shí)間,邏輯運(yùn)算時(shí)間和輸出電路的滯后時(shí)間。由于PLC掃描工作方式引起的滯后時(shí)間一般可以達(dá)到1~2個(gè)掃描周期。所以,對(duì)于要求響應(yīng)時(shí)間非常短的系統(tǒng),盡量選用掃描速度高的PLC,采用可以縮短響應(yīng)時(shí)間的功能指令,或者選用快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊等。</p><p>　　4）　系統(tǒng)對(duì)PLC可靠性的要求</p><p>　　在使用PLC控制系統(tǒng)時(shí),雖說(shuō)控制器的可靠性、安全性較高,然而無(wú)論使用什么

104、樣的硬件,故障總是難免的。所以,在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)必須充分考慮可靠性和安全性。為了保證控制系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)選用可靠性高的PLC。PIJC的工作環(huán)境條件要富裕,應(yīng)盡量考慮采用冗余控制系統(tǒng),雙機(jī)雙工熱后備控制系統(tǒng), PLC并列運(yùn)行,或者和繼電器控制系統(tǒng)并用等。在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)該考慮采用隔離變壓器供電系統(tǒng)、UPS不間斷電源供電系統(tǒng)、雙路供電系統(tǒng)等。</p><p>　　5）　系統(tǒng)對(duì)PLC特殊功能的要求</p&

105、gt;<p>　　如果要將PLC系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通訊, PLC應(yīng)該有通訊聯(lián)網(wǎng)功能,通過(guò)串行通訊接口連接打印機(jī)、CRT及其他PLC控制系統(tǒng)和上位機(jī)。系統(tǒng)如果要求有PID閉環(huán)控制、高速計(jì)數(shù)、移步控制等特殊要求,可以選用有相應(yīng)特殊功能模塊。</p><p>　　6）　系統(tǒng)對(duì)P比結(jié)構(gòu)形式的要求</p><p>　　PLC的結(jié)構(gòu)形式可以分做整體式、模塊式。整體式PLC的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,

106、節(jié)省材料,體積較小,價(jià)格較低。缺點(diǎn)是主機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)固定,使用不夠靈活,維修比較麻煩。整體式PLC比較適合于小型簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。模塊式PLC又稱作積木式PIJC。模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)是I/O模塊及I/O點(diǎn)數(shù)可根據(jù)用戶需要方便靈活地組合,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)變能力強(qiáng),維修比較方便簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,插件多,造價(jià)高。模塊式PLC適合于大型的控制要求較高的控制系統(tǒng)。</p><p>　　5.7）　PLC使用中的抗干擾措施&l

107、t;/p><p>　　5.7．1）　PLC的工作環(huán)境</p><p>　　PLC直接用于工業(yè)控制,生產(chǎn)廠家都將PLC設(shè)計(jì)得能在惡劣條件下可靠地工作。但是,每種控制器都有自己的環(huán)境技術(shù)條件,在安裝和使用時(shí)應(yīng)對(duì)工作環(huán)境條件充分考慮。例如,在安裝時(shí)應(yīng)避開(kāi)大的熱源,保證足夠大的散熱空間和通風(fēng)條件。應(yīng)避開(kāi)較強(qiáng)的振動(dòng)源,工作場(chǎng)所附近如有較強(qiáng)的振動(dòng)源時(shí),應(yīng)該對(duì)PLC采取減振措施。在有腐蝕性氣體、濃霧或粉塵的

108、環(huán)境中使用PLC時(shí),應(yīng)該封閉安裝或者在空氣凈化間安裝。</p><p>　　5.7． 2）　PLC的抗電源干撓</p><p>　　由于供電系統(tǒng)能夠?qū)LC產(chǎn)生干撓,引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào),運(yùn)算出錯(cuò)誤的結(jié)果,因此,在供電系統(tǒng)中要采用隔離變壓器、濾波器,分離供電系統(tǒng)。使用隔離變壓器時(shí),要將屏蔽層進(jìn)行良好的接地,變壓器的次級(jí)連接線要使用雙絞線,減少電源線之間的干撓。使用濾波器代替隔離變壓器時(shí),在一