机械臂工业生产自动化现状分析(共4574字).doc
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1、机械臂工业生产自动化现状分析(共4574字)摘要:工业机械臂作为一种仿生机电设备,具有工作空间大、可控性强等优势,已经成为工业自动化发展的主要技术手段。展开对机械臂的工业生产自动化的现状分析有助于普及和提升机械臂的工业生产自动化技术。对此本文对机械臂的发展现状展开论述分析,提出机械臂的工业生产自动化发展存在的不足,结合工业机械臂的结构和性能以及在行业各个环节的具体应用分析,以期能够有效推动工业机械臂的进一步发展。关键词:机械臂;工业生产;自动化;现状社会经济的进一步发展,社会各行业实现了信息化、智能化、精细化发展,传统的人工操作已经不能够满足生产制造需求了。而人工智能技术的发展,将机器人技术应
2、用于现代工业中,代替人工操作流程,展开自动化生产。当前应用最为广泛的自动化机械装置当属机械臂,它不仅仅在工业生产领域拥有巨大的应用空间,在娱乐服务、医疗行业、军事等领域都能够广泛应用到。利用工业机械臂一方面可以操纵机械构件模仿人类的手臂和脑力功能,完成各种作业的自动控制,完成作业要求;另一方面是工业机械臂技术应用逐渐普及化,采用机械臂生产制造效率和质量远远高于人工操作,因此具有较高的经济效益。总之,机械臂的工业生产自动化已经成为一个新的高新技术产业。1机械臂概述1.1机械臂概述工业机械臂是一种仿生机电设备,能够通过借助人工智能技术,模拟展开人手动作来改变物体的位姿达到生产加工的效果。如,工业机
3、械臂可以完成搬运、焊接等工作,还可以实现人机交互技术,应用到一些劳动密集型的生产行业中。一般来说,机械臂由五个空间定位的自由度和一个用来夹持物体的自由度组成。1.2工业机械臂的结构设计工业机械臂是一个费力杠杆结构,其硬件设施主要由回转部、大臂、小臂以及腕部组成。回转部控制机械臂的回转运动,循环展开作业;大臂和小臂主要是配合实现机械臂在空间位置上的移动。如,前后、上下等位置控制;而腕部则是实现俯仰轴和摆动动作。不论是在哪一个行业生产流程中,机械臂的四个结构部件相互配合都能够完成作业流程轨迹。组成大小臂、回转部和腕部都是由计算机系统控制软件和各种硬件部件所组成的。而一整套的机械臂还需要有舵机、PL
4、C、电源等机电设备。硬件设施确保工业机械臂能够完成各种作业加工动作;而机械臂的软件设施则是确保机械臂系统能够按照既定的工业生产设计标准,展开精准化的自动化加工。工业机械臂如图1所示。1.2.1大小臂的结构设计工业机械臂的大小臂都是平衡缸、电动缸和大臂梁等硬件组成,大小臂均组建成平行四边形框架结构形式,在大小臂的电动缸上均安装有机电系统,其能够通过离合器带动驱动推杆的角度变化,实现机械臂的水平和竖直方向的移动。1.2.2机械回转部结构设计回转部结构主要由伺服电机、涡轮、涡杆、回转支撑、回转轴等零部件组成。在作业中,回转部的2台伺服电机同时运行,带动涡杆进行旋转运动,使得同涡杆链接的机械机体可以实
5、现回转作业。工业机械臂的回转部结构可传递扭矩大小情况直接影响着工业机械臂的作业效率和精准度。1.2.3机械臂腕部结构设计腕部是由涡轮涡杆传动副、支撑杆、4台伺服电机、输出法兰等部门组成。在机械臂作业中,需要展开摆轴和俯仰动作,从而完成一些重复性的工业作业。如,同一个位置的焊接工艺。因此腕部结构就依靠差动原理,通过计算机控制软件,将差动输入单元进行布置设计,达到控制两侧涡轮做出摆轴和俯仰轴的动作。1.2.4机械臂的可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器是确保机械臂的各个加工步骤都能够严格按照设计所展开的关键。在机械臂的加工中,电机功率等必须控制在限定范围内,机械臂的当前状态必须是稳定和谐的,否认容易导
6、致工业机械臂发生故障,引起自动化加工效率低下。对此PLC技术可以发挥自主决策和控制能力,实现机械臂和工业自动化加工系统的信息沟通连接。1.2.5舵机控制器的设计舵机控制器是控制机械臂各种机械设备动作的电子装置,一般是由单片机、角度传感器等器件组成。其中单片机发挥着信息核心的作用,其能够接收外界的加工指令,并且对于机械臂的各个结构部件和相应的电气设备进行控制和指令下达,从而完成高效作业。2基于机械臂的工业生产自动化应用现状2.1机械臂的工业生产自动化应用事实上,各行业基于机械臂的工业生产自动化发展并不仅仅是依靠于单个的机械臂所展开的,同时工业机械臂的作业对象也不仅仅是只有一种形式。因此基于机械臂
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