基于工業(yè)PC運動控制的陶瓷制品全自動取放料機械手的研制.pdf

1、陶瓷是一種機械性能好、耐化學(xué)腐蝕的材料，在現(xiàn)實生活中，陶瓷的種類越來越多，應(yīng)用范圍也越來越廣。然而我國大部分中小型陶瓷加工企業(yè)還處在手工的階段，機械化程度不高，生產(chǎn)效率低下，所以面向中小型企業(yè)的自動取放料機械手有很大的市場。根據(jù)企業(yè)實際需求，本課題在充分調(diào)研基礎(chǔ)之上從企業(yè)和市場的需求出發(fā)進(jìn)行的陶瓷制品全自動取放料機械手的研究。
　　根據(jù)機械手的使用環(huán)境和工作要求，本文制定了機械手的總體技術(shù)方案，包括機械結(jié)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。在技

2、術(shù)方案的基礎(chǔ)上，通過三維軟件Pro/E對產(chǎn)品進(jìn)行模型建模，構(gòu)建出三維模型，并通過裝配、評估來檢驗機械手的合理性和可行性。同時，為了達(dá)到生產(chǎn)線的要求和機械手的取放料精度和效率指標(biāo)，通過D-H法對機械手進(jìn)行運動學(xué)分析，建立起機械手運動學(xué)正解和逆解方程。在機械手的空間運行過程中，采用S型速度曲線的運動軌跡，采用高階多項式插值的軌跡規(guī)劃方法，解決模式轉(zhuǎn)換時的系統(tǒng)沖擊效應(yīng)。通過ADAMS對機械手進(jìn)行運動仿真，給出了機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，得出了設(shè)計

3、的可行性。同時，針對機械手運行過程中的不同階段，采用不同的控制方法:空間移動時采用基于前饋控制的位置控制方法和取放料時采用自適應(yīng)模糊算法的力外環(huán)控制策略。通過對結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)模型建模，采用“外力環(huán)+位置內(nèi)環(huán)”的控制策略及自適應(yīng)模糊PID控制方法。
　　以開放式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計思想為指導(dǎo)，以全自動取放料為研究對象，采用“PC+運動控制卡”的主從分布式控制結(jié)構(gòu)，利用Turbo PMAC PCI運動控制卡強大的運動控制功能和豐富的DLL函