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工業(yè)機(jī)器人在顆粒包裝機(jī)中的應(yīng)用 摘要： 機(jī)械手是機(jī)器人的手臂，它使機(jī)器人能彎屈、延伸和旋轉(zhuǎn)，提供這些運(yùn)動(dòng)的是機(jī)械手的軸，亦是所謂的機(jī)械人的自由度機(jī)械手的軸使機(jī)械手在某一區(qū)域內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，我們將這個(gè)區(qū)域?yàn)闄C(jī)器人的工作單元，該區(qū)域的大小與機(jī)械手的尺寸相對(duì)應(yīng)，。由鏈、齒輪和滾珠絲杠組成的機(jī)械傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)著機(jī)器人的各軸。 機(jī)器人控制器是工作單元的核心。用于大多數(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中的控制器代表現(xiàn)代電子學(xué)的水平，是更復(fù)雜的裝置，即它們可以使得微處理器操縱的。動(dòng)力源是給機(jī)器人和機(jī)械手提供動(dòng)力的單元。例如，如果機(jī)器人的機(jī)械手是由液壓和 氣壓驅(qū)動(dòng)的，控制信號(hào)便傳送到這些裝置 。 關(guān)鍵詞： 工業(yè)機(jī)器人， 包裝機(jī) 工業(yè)機(jī)器人是在生產(chǎn)環(huán)境中用以提高生產(chǎn)效率的工具，它能做常規(guī)乏味的裝配線工作，或能做那些對(duì)于工人說(shuō)是危險(xiǎn)的工作，例如，第一代工業(yè)機(jī)器人是用來(lái)在核電站中 更換核燃料棒，如果人去做這項(xiàng)工作，將會(huì)遭受有害放射線的輻射。工業(yè)機(jī)器人亦能工作在裝配線上將小元件裝配到一起，如將電子元件安放在電路印制板，這樣，工人就能從這項(xiàng)乏味的常規(guī)工作中解放出來(lái)。機(jī)器人也能按程序要求用來(lái)拆除炸彈，輔助殘疾人，在社會(huì)的很多 應(yīng)用場(chǎng)合下履行職能。 機(jī)器人可以認(rèn)為是將手臂末端的工 具、傳感器和手爪移到程序指定位置的一種機(jī)器。當(dāng)機(jī)器人到達(dá)位置后，它將執(zhí)行某種任務(wù) 。這些任務(wù)可以是焊接、密封、機(jī)器裝料、拆卸以及裝配工作。除了編程以及系統(tǒng)的開停之外，一般來(lái)說(shuō)這些工作可以在無(wú)人干預(yù)下完成。 如下敘述的是 機(jī)器人系統(tǒng)基本術(shù)語(yǔ)： 1。機(jī)器人是一個(gè)可編程、多功能的機(jī)器手，通過(guò)給要完成的不同任務(wù)編制各種動(dòng)作，它可以移動(dòng)零件、材料、工具以及特殊裝置。這個(gè)基本定義引導(dǎo)出后續(xù)斷落的其他定義，從而 描繪出一個(gè)完整的機(jī)器人系統(tǒng)。 2。預(yù)編程位置點(diǎn)是機(jī)器人為完成工作而必須跟蹤的軌跡。在某些位置點(diǎn)上機(jī)器人將停下來(lái)做某些 操作，如裝配零件、 噴涂油漆或焊接。這些預(yù)編程點(diǎn)貯存再機(jī)器人的貯存器中，并為后續(xù)的連續(xù)操作所調(diào)用，而且這些預(yù)編程點(diǎn)像其他程序數(shù)據(jù)一樣，可在日后隨工作需要而變化。 因而， 這正是這種可編程序的特點(diǎn)，一個(gè)工業(yè)機(jī)器人很像一臺(tái)計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)可在這里儲(chǔ)存、后續(xù)調(diào)用與編輯。 3。機(jī)械手是機(jī)器人的手臂，它使機(jī)器人能彎屈、延伸和旋轉(zhuǎn)，提供這些運(yùn)動(dòng)的是機(jī)械手的軸，亦是所謂的機(jī)械人的自由度。一個(gè)機(jī)械人能有 3~16軸，自由度一詞總是與機(jī)器人軸數(shù)相關(guān)。 4。工具和手爪不是機(jī)器人自身組成 部分，但它們是安裝再機(jī)器人手臂末端的附件。這些連在機(jī)器 人手臂末端的附件可使機(jī)器人抬起工件、點(diǎn)焊、刷漆、電弧焊、鉆孔、打毛刺以及根據(jù)機(jī)器人的要求去做各種各樣的工作。 5。 機(jī)器人系統(tǒng)還可以控制機(jī)器人的工作單元，工作單元是機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)所處的 整體環(huán)境，該單元包括控制器、機(jī)械手、工作平臺(tái)、安全保護(hù)裝置或者傳輸裝置。所有這些為保證機(jī)器人完成自己任務(wù) 而必須的裝置都包括在這一工作單元中。另外，來(lái)自外設(shè)的信號(hào)與機(jī)器人通訊，通知機(jī)器人何時(shí)裝配工件、取工件或放工件到傳輸裝置上。 機(jī)器人系統(tǒng)有三個(gè)基本部件：機(jī)械手、控制器和動(dòng)力源。 機(jī)械手做機(jī)器人系統(tǒng)中粗重工作。它包括 兩個(gè)部分：機(jī)構(gòu)和附件，機(jī)械手也有聯(lián)結(jié)附件基座， 表示一機(jī)器人基座與附件之間的連接情況。 機(jī)械手基座通常固定在工作區(qū)域的地基上，有時(shí)基座也可以移動(dòng)，在這種情況下安裝在導(dǎo)軌或軌道上 ，允許機(jī)械手從一個(gè)位置移到另外一個(gè)位置。 正如前面所提到的那樣，附件從機(jī)器人基座上延伸出來(lái)，附件就是機(jī)器人的手臂，它可以是直動(dòng)型 ，也可以是軸節(jié)型手臂，軸節(jié)型手臂也是大家所知的關(guān)節(jié)型手臂。 機(jī)械臂使機(jī)械手產(chǎn)生各軸的運(yùn)動(dòng)。 這些軸連在一個(gè)安裝基座上，然后 再連到托架上，托架確保機(jī)械手停留在某一位置。 在手臂的末端上，連接著手腕，手腕由輔助軸和手 腕凸緣 組成，手腕是讓機(jī)器人用戶在手腕凸緣上安裝不同工具來(lái)做不同種工作。 機(jī)械手的軸使機(jī)械手在某一區(qū)域內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，我們將這個(gè)區(qū)域?yàn)闄C(jī)器人的工 作單元，該區(qū)域的大小與 機(jī)械手的尺寸相對(duì)應(yīng)，。隨著機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的增加，工作單元的范圍也必須相應(yīng)增加。 機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)由執(zhí)行元件或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。執(zhí)行元件或驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)允許各軸在工作單元內(nèi)運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 可用電氣、液壓和氣壓動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的動(dòng)力經(jīng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械傳動(dòng)鏈相匹配。由鏈、齒輪和滾珠絲杠組成的機(jī)械傳動(dòng)鏈驅(qū)動(dòng)著機(jī)器人的各軸。 機(jī)器人控制器 是 工作單元的核心?？刂破鲀?chǔ)存著預(yù)編程序供后續(xù)調(diào)用、控制外設(shè)，及于廠內(nèi)計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊 以滿足產(chǎn)品經(jīng)常更新的需要。 控制器用于控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)和在工作單元內(nèi)控制機(jī)械人外設(shè)。用戶可通過(guò) 手持的示教盒將機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的程序編入控制器。這些信息儲(chǔ)存在控制器的 儲(chǔ)存器中以備后續(xù)調(diào)用，控制器存儲(chǔ)了機(jī)器人系統(tǒng)的所有編程數(shù)據(jù)，它能存儲(chǔ) 幾個(gè)不同的程序，并且所有這些程序均能編輯。 控制器要求能夠在工作單元內(nèi)與外設(shè)進(jìn)行 通信。例如控制器有一個(gè)輸入端，它能標(biāo)識(shí)某個(gè)機(jī)加工操作何時(shí)完成。當(dāng)該加工循環(huán)完成后，輸入端接通，告訴控制器定位機(jī)械手以便能抓取以 加工工件，隨后，機(jī)械手抓取一未加工件，將其放置在機(jī)床上。接著，控制器給機(jī)床發(fā)出開始加工的信號(hào)。 控制器可以由根據(jù)事件順序而步進(jìn)的機(jī)械式輪鼓組成，這種類型的 控制器可用在非常簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)中。用于大多數(shù)機(jī)器人系統(tǒng)中的控制器代表現(xiàn)代電子學(xué)的水平，是更復(fù)雜的裝置，即它們可以使得微處理器操縱的 。這些微處理器可以是 8 位， 16 位或 32 位處理器。它們可以使得控制器在操作過(guò)程中顯得非常柔性?？刂破?能通過(guò)通信線發(fā)送電信號(hào)，使它能于機(jī)械手各軸交流信息，在機(jī)器人的機(jī)械手和控制器之間的雙向交流信息可以保持系統(tǒng)操作和位置經(jīng)常 更新，控制 器也能控制安裝在機(jī)器人手腕上的任何工具。 控制器也有與廠內(nèi)各計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的任務(wù)，這種通信聯(lián)系使機(jī)器人成為計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。 存儲(chǔ)器。基于微處理器的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 要與固態(tài)的存儲(chǔ)裝置相連，這些存儲(chǔ)裝置可以是磁泡，隨機(jī)存儲(chǔ)器、軟盤、磁帶等。每種記憶 存儲(chǔ)裝置均能貯存、編輯信息以備后續(xù)調(diào)用和編輯。 動(dòng)力源是給機(jī)器人和機(jī)械手提供動(dòng)力的單元。傳給機(jī)器人系統(tǒng)的動(dòng)力源有兩種，一種是用于控制器的交流電， 另一種是用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械手各軸的動(dòng)力源。例如，如果機(jī)器人的機(jī)械手是由液壓和氣壓驅(qū)動(dòng)的，控制信號(hào)便傳送到 這些裝置 in is a in to It be to do or it be to of to in of is in he in is of be a of is to an a is he is a in to It be to do or it be to of to in A be to of on as on a be of of be to to to in in in be of as a an or to a at it of be or a od be of a on of is in 1.A is a to or of a 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