貴金屬首飾加工自動上下料機械手的研制.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，依然依靠機械批量化生產(chǎn)。根據(jù)深圳會展中心貴金屬首飾加工設備展，以及深圳某珠寶加工企業(yè)的實地考察，貴金屬首飾加工設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，本論文設計了一種針對貴金屬首飾加工行業(yè)的自動上下料機械手。
　　上下料機械手研

2、制的主要工作分為機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設計，控制系統(tǒng)設計以及控制算法的應用與拓展。其中機械結(jié)構(gòu)的設計重點在于機械手末端夾持器的設計，設計中采用偏置曲柄滑塊配合平行四邊形搖桿方案，運用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?？刂葡到y(tǒng)設計著重點在驅(qū)動電機的控制，與系統(tǒng)軟硬件的實現(xiàn)。在驅(qū)動元件選擇上，回避了伺服電機、諧波減速器等體積大、價格昂貴機械手部件，轉(zhuǎn)而使用步進電機，降低成本的同時也使得整機體積控制在400mm×400mm×2

3、80mm范圍內(nèi)，使得整機內(nèi)嵌在目標機床成為可能。關(guān)于步進電機失步不穩(wěn)定情況，方案中進行了步進電機開環(huán)加減速以及配合容柵傳感器實現(xiàn)的全閉環(huán)控制，使得機械手的夾取平面定位精度可達0.03mm，整機上下料抓取精度達到0.5mm。上層軟件的制作可實時顯示機械手坐標位置、裝夾次數(shù)，并實時進行限位調(diào)節(jié)控制。智能算法的仿真應用，以推導步進電機的數(shù)學模型為基礎(chǔ)，結(jié)合項目中具體工況參數(shù)，編寫了增量PID控制算法，實現(xiàn)較好的控制效果。針對步進電機控制非線性