机械手臂范例6篇

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机械手臂

机械手臂范文1

由度机械手臂实验装置,VC++上位机界面通过串口控制机械手臂的运行,借此六自由度机械手实验装置可以在实验室内测试各种控制算法和控制理论,为机械手控制研究提供极大的便利。

关键词:机械手 模块设计 控制系统

机械手主要应用于劳动密集型的加工行业,代替人类完成单调重复的劳动,提高生产效率和产品合格率。机械手的应用扩大了人的手足和大脑功能,使人类避免从事危险、有害、低温和高热等恶劣环境中的工作[1]。目前已广泛应用于汽车制造、家具制造、服装加工等领域。

1 机械手机构设计

1.1 底座结构设计 底座是用于安装手臂、动力源、控制器和驱动机构的支架。本机械手底座支架装有一个减速电机和一个智能控制器,如图1所示:

1.2 手臂结构设计 手臂是连接底座和手部的中间部分,有无关节臂和有关节臂之分,目前采用的手臂大多为无关节臂[2],本文采用有关节臂。

手臂的作用是引导手部准确的抓住物体,并运送到所需要的位置上。为了使机械手能够准确的工作手臂的三个自由度都要准确的定位。本机械手手臂结构采用三个SR-403P舵机及其相关卡口工件组成,三个自由度可使机械手手臂结构更加自由灵活地运动,手臂结构如图2所示:

1.3 手部结构设计 手部安装在手臂的前端。手部由两个舵机控制,从而实现手腕的反转和手指的关闭。

机械手手部的构造系模仿人的手指,分为无关节、固定关节和自由关节三种[3]。手指的数量又可分为二指、三

指、四指等,其中以二指用的最多,设计时采用的二指结构,其中一指固定,另一指由舵机控制。手指可根据夹持对象的形状和大小配备多种形状和尺寸的夹头,以适应操作的需要。所谓没有手指的手部,一般是指真空吸盘或磁性吸盘。机械手手部结构包含两个自由度,一个自由度用于夹持物件,另一个自由度用于反转手腕,两个自由度均由HS-7955TG舵机实现,手部结构如图3所示:

机械手装配完成后的整体设计效果图如图4所示:

2 机械手臂驱动设计

常见的驱动机构主要液压驱动、气压驱动和电气驱动。其中以液压驱动、气压驱动应用的最多,而电动驱动应用的比较少。液压驱动主要是通过缸、阀、油泵和油箱等实现传动。具有体积小、作用力大,动作平缓,调速方便等优点,但需要配备油泵等动力设备,系统复杂,成本较高。气压驱动所采用的元件为气压缸、气马达、气阀等。以空气作为动力传递媒介,具有维护简单、方便,运行清洁,但因空气的可压缩性比价高,一般难以线性控制。电气驱动采用的不多,一般以电机作为动力源,用大减速比减速器来驱动执行机构,系统简单,维护方便,但因电机功率原因,很难达到较高的功率输出,不适合高负荷野外工作。

2.1 机械手驱动方式的选择与设计 因为本文所设计的六自由度机械手为实验室内部研究使用,故不需考虑能源供给和功率问题,反观液压驱动和气压驱动都需要庞大的配套系统来支撑驱动,所以本文采用电气驱动方式。驱动元件主要包括减速电机和舵机。图1中的减速电机采用OpenCS5A/8A智能驱动器进行控制,实现其速度控制和位置控制。OpenCS5A/8A是一款应用最新的DSP控制技术开发的集运动控制、驱动、PLC功能于一体的智能控制

与数字伺服驱动器,内嵌高级运动控制语言(TML),使其易于实现无刷直流,无刷交流(矢量控制)旋转或直线,有刷伺服电机的单轴与多轴控制。机械手的其余关节使用舵机控制,舵机是一种位置伺服的驱动器,控制信号是PWM信号[4],利用占空比的变化改变舵机的位置。舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲,该脉冲的高电平部分的脉宽一般在0.5ms-2.5ms范围内,其实是利用调节固定周期内的占空比来控制角度的变化。具有控制简单,安装方便等优点。

2.2 机械手控制系统通信设计 机械手的控制系统设计主要包括驱动机构(减速电机和舵机)的控制、上位机控制界面的设计以及上、下位机之间的串口通信等。机械手控制算法经上位机解算后将控制信息经串口发给下位机MCU,下位机根据位置信息分别控制各个减速电机,从而实现机械手的精确控制[5]。

3 基于VC++的控制界面设计

上位机控制界面主要包括五路舵机控制区、一路电机控制区、机械手运行示意图等几个部分,如图5所示。

舵机控制采用滚动条的方式,并将每个舵机转动的角度实时显示在右侧的编辑框内;电机控制采用速度控制,主要包括电机的正转、反转、停止等;机械手运行示意图显示机械手的运动情况,当某个舵机或电机运行时,示意图上相对应的舵机或电机位置将会加亮,表示这一舵机或电机正在运行[6]。

4 结论

论文主要提供了一种机械手的设计思路,进行硬件制作和控制系统的设计,最终实现机械手的实时控制。解决了减速电机控制、多路舵机控制和上、下位机之间串口通信等难点问题,为实验室机械手位置控制算法的研究提供了实验研究基础,为实验室研究机械手更加精确而又复杂的控制算法提供了实验平台。

参考文献:

[1]范小兰,赵春锋.基于PLC的机械手控制在MCGS中的实现[J].制造业自动化,2012,34(18):6-8,25.

[2]关明,周希伦,马立静,宋蔚.基于PLC的机械手控制系统设计[J].煤矿机械,2012,34(14):120-121,142.

[3]张普行,严军辉,贾秋玲.六自由度机械手的运动学分析[J].制造业自动化,2011,33(20):68-71.

[4]付丽,刘卫国,伊强.单片机控制的多路舵机用PWM波产生方法[J].驱动控制,2006,29.

机械手臂范文2

这种脑电波连接在一起的设备可以抓起使用者希望得到的物体,该系统使用微小电极直接植入初级运动皮质,这是大脑控制运动的区域。信息通过大脑皮层上的一个“小盒子”发送,这个小盒子通过连线与一个小型冰箱大小的计算机连接起来,之后计算机将大脑运动模式以一定的运算法则进行解析,能够直接将指令传达至机械手臂。

美国罗得岛州普罗维登斯市退伍军人事务部神经病学家里海-霍兹博格(Leigh Hochberg)说:“我们的最终目标是开发神经学技术,为那些无法控制四肢的瘫痪群体恢复移动性。我们希望直接提供大脑信号来指挥和控制辅助设备或者肢体。”

霍兹博格和布朗大学大脑研究学会主管约翰-唐纳休(John Donoghue)曾在2006年合作完成了“脑门”工程,显示一位患者如何使用大脑-计算机神经界面来控制计算机光标。他们的这项最新研究发表在5月15日出版的英国科学期刊《自然》杂志上,更近一步地研究出一个单独的神经学通道从大脑向机械手臂传递信息。

霍兹博格称,现已对两位患者进行了实验,一位男性和一位女性患者由于中风导致丧失肢体活动和语言能力。在实验中,这两位患者均能移动机械手臂来抓住泡沫球,女性患者自15年前受伤之后首次能端起一个金属咖啡杯,并用一根吸管饮用咖啡。他说:“这位女性患者面部出现的笑容是我和研究小组成员无法忘记的。”

研究人员警告称,两位患者成功操作的概率大约是66%,目前并不能像人类手臂一样实现快速精确的操作。这项实验为数百万瘫痪患者带来了希望,尤其是由于中风或者其他物理性创伤所导致的身体瘫痪现象。

研究人员将一组婴儿阿司匹林大小的电极植入患者大脑运动皮质,在这里96个头发般纤细的电极能够获得大脑信号,并将大脑信号发送到头皮顶部一个便士大小的盒子。这个盒子是一种信号发射器,能够中继大脑信号传送至计算机,从而控制机械手臂。

唐纳休指出,每个神经元就像是一个无线电广播塔,能够释放信号产生一种图案模式。计算机通过一定的软件运算法则可以将这种图案模式转化为控制机械手臂向左或者向右的指令。

下一步将装配“脑门系统”至患者可以穿戴的义肢,研究人员将他们最新研发的系统与研制起搏器和深度大脑刺激器(目前用于帕金森氏症患者治疗)的工程学和神经科学进行了对比,起初该系统装置处于实验状态,且成本昂贵,但目前这些装置已非常普通,人们能够承担。

霍兹博格说:“毫无疑问地讲这种装置是非常成功的,它能够让那些迫切需要的群体经济能力承担得起。”

机械手臂范文3

Step 1 工具和材料

工具:由于不少金属和塑料材料都需要我们进行加工,因此以下工具是必备的:用于切割的旋转锉刀,一个好用的电钻,以及30W的电烙铁。

材料:

螺丝螺帽若干;NES手柄连接器;塑料扎带;NES手柄(其他同类型的手柄也行);一个铅块用于配重(或者其他合适的重物);一些塑料齿轮,留着备用。

Step 2 拆解打印机

剩下所需的大部分零件都是从一台坏掉的惠普打印机上拆下来的,所谓物尽其用嘛。类似的打印机也可以拿来拆解,当然前提是这台打印机确实已经报废了。咱们先把打印机的外壳部分拆下来,后面很多部件可以直接从这上面取材加工。比如这一大一小两个步进电动机就是来自打印机的尸体。后面我们要把这两个电动机用在机械臂的关节等部位上,以提供动力。

Step 3 金属部件加工

找来一些金属板之类的东西相信对各位来说也不是难事。不过咱们还是继续发挥废物利用的精神,只需要一个变压器的铁芯基本就能搞定这些金属小件。在加工之前,咱们先得画好图纸样板,接着就按照样板用旋转锉刀以及电钻进行切割和钻孔工作吧。手上活一定得细,不光是讲究造型,合适的大小才能保证后面能顺利进行装配。造型做好以后,最好再上点涂料防腐蚀。最后我们一共得到这5个金属小件,可千万别小瞧它们的作用。除了这几个小件,还得做机械臂的支架部分。还好我们一样可以从打印机上面取得两个长铁块,然后咱们把它们焊接成一个U型,如果你怕自己焊不好,可以交给街边的修理铺什么的帮忙焊一下。焊接好以后,咱们再按照前面做金属小件的方法补上几个件,原则还是一样,尽量精细一点。最后把所有的金属件汇总―下,看看有没有什么遗漏的。同样地,咱们还是上点漆保护―下。

step 4 塑料部件加工

处理完金属部件,咱们再来处理塑料的部分。先在打印机的侧面找到这个之前安装齿轮的部位,然后以凹孔为中心裁剪出一个菱形,留着后面装配齿轮和步进电动机。

接着在一块平板上裁剪出这样几个小件,先画出模板,再依次切割加工。钻好孔安装螺丝,后面再用来固定底座。

step 5 制造底座底座的材料咱们还是以木材为主,这样方便固定。当然了,得尽量选择结实平整的木料。首先我们准备好以下几件木材:一块54X16厘米的长木板,一块11x11厘米的方木板,四个2x3厘米的小木块。接下来按照图中的样子把四个小木块放在长木板上调整好合适的距离,总之要和我们之前从打印机上拆下的钢管长度相适宜。然后再用之前做好的凸型部件结合螺丝,把钢管固定在小木块上。仅仅这样当然是不够的。我们还得用11X11厘米的方木板做一个平台,好让机械臂能在上面横向移动。平台和钢管的连接处则利用之前准备好的套环和塑料扎带来固定,调整好位置后把平台取下来,等安装好支架再放上去。做活做全套,最后还是给所有的木料上下漆吧。

Step 6 组装机械手

控制机械手的关键元件是一个伺服电动机,这玩意儿可以从网上搞到。至于其他的部件大家同样可以看看身边有没有合适的材料可以物尽其用。这里我们还是从塑料板上裁剪出了几个部件,然后再用螺丝和齿轮装配成机械手的骨架,记住两个齿轮一定要能够顺畅地咬合。然后就得让伺服电动机上场了,这玩意儿的功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度,是自动控制设备中常见的元件。咱们先把它用螺丝固定在机械手的上方,再找来一根8厘米左右长度的铝管来做机械手的前臂。

step 7 组装肘部

要组装好肘部,咱们得先把之前准备的几个金属部件组装成图中的形状。然后把小号的步进电动机组装在上面,只要前面的活够细的话,组装起来应该没太大问题。

Step 8 组装前后臂

组装前后臂的关键是做好连接杆。拿出之前准备的Y型部件,再利用两个凸型部件把齿轮固定在Y型部件的中间,接着再组装到肘部上。最后在Y型部件的后面固定好一根20厘米左右长度的铝管作为后臂。

Step 9 完成支架

支架部分一定要够牢固,而且得多试验下机械臂合适的高度,千万别因为配重不平衡而东倒西歪。

把之前焊好的U型部件固定在平台的一边,并安装上一根连杆,在连杆一端安装好一个较大的传动齿轮,

接着按照图中的样子组装好另一个U型部件,并把它固定在相邻的平台另一边。这个U型部件是用来安装另一个步进电动机的。

接下来拿出之前准备好的菱形部件,把齿轮安装在上面,最后再安装上另一个步进电动机,确保它能顺畅地带动这个齿轮。

然后把用于配重的铅块固定在后臂上,调整好合适的位置后,再把连杆通过几个小部件固定好。这样一来,机械臂的支架就算基本完成了。

Step 10 安装履带

最后咱们再来做一个小型的传动履带,用来带动机械臂在底座上横向移动。当然,还得在履带中间用些小技巧来卡住平台。

现在我们还得另外找一个电动机,安装在履带的一端以提供动力。记得要让履带保持一定的张力,让齿轮能顺畅地带动履带。

履带和电机都装好以后,把平台安装上去好好调试―下,看看会不会发生卡壳等问题。

Step 11 组装电路板

电路板也是从别的玩意儿上拆下来再依次安装元件的,对于经常玩电路的同学来说也没有太大的难度,只需在焊接的时候细致一点。电路板包括一个小板和一个大板,咱们先来看小板,小板是用来驱动电动机的,包括一个pic 16f628a单片机芯片,一个uln2003电路,搞定后连接在大板上。接着是大板,咱们得把NES手柄连接器装在上面,顺带再安装一个LED做指示灯。

Step 12 编程

至于给单片机编程的工作,就要靠各位自己去研究了,同样地,我们会把编程代码和设计图纸放在《Geek》论坛上,提供给有兴趣的同学。总之这里用的主要是JDM编程器和WinPic 800编程软件,分别给大板和小板编好控制程序。

Step 13 最后组装

激动人心的时候到了。所有的步骤搞定后,咱们可以来进行最后的组装。总之该接的接上,该调试的调试。最后咱们只需接上NES手柄,就可以好好地调教一下这个个头虽小却灵活十足的“怪手”了!

机械手臂范文4

[关键词] 先天性;上斜肌不全麻痹;手术治疗

上斜肌不全麻痹是常见的垂直眼外肌麻痹,多发生于幼儿和儿童早期,单眼多见,也有双眼受累者。常见的首诊症状为代偿头位,常因斜颈被误诊为胸锁乳突肌异常。其眼位有的表现为单纯上斜视,有的合并水平斜视。目前治疗主要是手术矫正。我院自2006年至2009年对先天性上斜肌不全麻痹采取了手术治疗,取得了良好临床效果,报告如下:

1对象和方法

1.1一般临床资料

我院自2006年4月~2009年4月共治疗上斜肌不全麻痹58例。男32例,女26例,发病年龄1.5~12岁,平均6.01岁。其中单眼患病48例(88.89%),双眼患病10例(11.11%)。外斜V征3例,内斜V征5例。54例患儿中48例有明显代偿头位(X片检查有颈椎异常者4例,B超检查有胸锁乳突肌增厚2例),6例代偿头位不明显。

1.2检查方法及诊断标准

患儿除进行全身体检外,使用国际标准视力表检查裸眼及矫正视力;裸眼视力<1.0者,1%阿托品散瞳验光后查矫正视力。对视力检查不合作者,只进行屈光检查(1%阿托品散瞳后验光)。并行常规眼部检查。

采用Parks三步法(包括Bielschowsky头位倾斜试验)、眼球运动检查诊断上斜肌麻痹。采用角膜映光法、同视机和三棱镜遮盖法检查原在位33cm注视和5m注视的斜视度;对年龄小不配合检查者,采用三棱镜+遮盖去遮盖法粗略测量。

眼球运动:大龄儿童用同视机检查9个诊断眼位的斜视度;年幼儿童不配合检查者,直接观察9个诊断眼位的眼球位置,粗略估计斜视度,判断是否存在双眼上斜肌麻痹并除外其他眼外肌异常。检查时患儿用健眼作注视眼。各项检查均重复3次。

为了便于统计分析,依照Parks方法将垂直斜视分为3级:5-10为Ⅰ级,10-20为Ⅱ级,>20为Ⅲ级。

1.3手术及治疗方法

58例病人中单眼48例,其中29例行下斜肌部分切除术(切除量均为5cm),8例行下斜肌后徙前移术,3例行下斜肌部分切除联合对侧下直肌后退术,3例合并外斜患者2例行了下斜肌部分切除及外直肌后退术,1例行了下斜肌部分切除、外直肌后退及对侧下直肌后退术。合并内斜者5例,2例行下斜肌部分切除联合内直肌后退术,3例行下斜肌部分切除联合双眼内直肌后退术。双眼10例,其中5例行双眼下斜肌部分切除,1例行右下斜肌部分切除联合左下斜肌后徙前移术。3例行双下斜肌部分切除+双内直肌后徙,1例行双下斜肌部分切除+双外直肌后徙,对术后仍有部分代偿头位者给予3~6月颈托矫正。

1.4疗效判定

疗效判定:采用Hills[1]的标准,分三级。治愈:原在位斜视角和代偿头位完全消失,下斜肌功能亢进明显减弱,Bielschowsky征为阴性。改善:残留有5一10的垂直斜视或仍存在轻度头位偏斜,下斜肌功能仍部分亢进,但Bielschowsky征为阴性。失败:原在位垂直斜视角在12以上,仍有明显代偿头位,下斜肌功能亢进未明显改善或Bielschowsky征阳性。

2结果

术后随访6月~3年,治愈38例(65.52%),改善20例(34.48%),失败0例。术后代偿头位完全消失(头向健侧肩倾斜

3讨论

3.1先天性上斜肌麻痹手术治疗目的是消除第一眼位和阅读眼位的复视,消除异常头位,保证双眼运动的协调,促进双眼视的建立,特别是年幼儿童有利于矫正异常视网膜对应,重建双眼视。先天性上斜肌麻痹手术方式有:加强麻痹肌;减弱直接对抗的下斜肌;减弱配偶肌即对侧下直肌;减弱间接对抗的患眼上直肌[2]多种,目前多采用下斜肌切断或切除术、下斜肌前转位术等。张文韬等[3]认为下斜肌切除术效果可与后徙术媲美。龚淑贤等[4]认为对于垂直斜度在15~20Δ的患者,下斜肌前转位术优于下斜肌后徙和断腱术。孟祥成[5]认为下斜肌功能过强内转时上斜度程度在5~8Δ以下时可做下斜肌切断,10Δ以上时则须做部分切除或不同程度后徙术或转位术[6]。

下斜肌部分切除术的操作更为安全、方便,因此对于较轻的上斜肌麻痹,上斜度在5-15左右、肌肉无明显继发改变者,我们施行了患眼下斜肌部分切除术,一般切除5mm,术后疗效满意。15-20者行下斜肌后徙前移术,能更好地矫正患眼的上斜度数。>20者行患眼下斜肌部分切除术+对侧眼下直肌后徙术。值得注意的是,临床上双侧性上斜肌麻痹较单侧少见。Scott等人报告上斜肌双侧患病率为29%[7],甘晓玲报告的397例上斜肌麻痹中,双侧患病率为22.7%[8]。因双侧性病变常不对称,术前较轻的一眼易被较重的另一眼大角度上斜所遮盖,常在较重的一眼术后,出现较轻一眼的症状,发现其为双侧性。术前检查要排除另一眼隐性下斜肌亢进,仍采取三棱镜测量其度数。若≥2者均应行该侧下斜肌减弱术。但仍有三棱镜检查阴性者在患眼手术后才逐渐表现出另一眼的下斜肌亢进。曾有2例患儿在行右侧下斜肌部分切除术后2年,出现头向右肩倾斜的代偿头位及左下斜肌亢进。对于这类双眼发病不对称的病例,较明显的一侧完全遮蔽另一侧,这类病例若术前三棱镜测量确实未发现度数,我们允许分两步诊断,分两次手术。

3.2由上斜肌不全麻痹所致的代偿头位常可误诊为肌性斜颈[9],而施行胸锁乳突肌断腱术,使术后斜颈不能矫正。

先天性上斜肌麻痹者采取代偿头位的目的是为获得双眼单视或避免复视。由于先天性上斜肌(生后早期)所引起的下斜肌功能过强,导致上斜视、复视和斜颈,在临床上较多见。我们观察的54例患儿中,48例有明显代偿头位,其中X片检查有颈椎异常者4例,B超检查有胸锁乳突肌增厚2例。术后斜颈均有部分改善,但下斜肌亢进消失,考虑合并颈性斜颈存在,转入外科进一步治疗。因此,我们建议对先天性上斜肌麻痹者均应行常规的颈椎X片及胸锁乳突肌B超检查。应考虑到眼性斜颈与颈性斜颈并存的病例。儿童正处于发育阶段,如不及时治疗,长期代偿头位可引起儿童长期的歪头,造成容貌上的遗憾,如面颊不对称,甚至可能造成颈椎的不正常弯曲。故对术后仍有部分代偿头位者给予3-6月颈托矫正。随访两年发现,这类患儿的代偿头位都能获得满意矫正。

下斜肌止点附着于视网膜黄斑部同一水平的巩膜面上,其后端在视神经前方4.15mm,与黄斑中心凹的距离不到2mm。小儿的巩膜较成人薄,附着宽度较成人短,肌肉娇嫩。切忌动作粗大造成后筋膜、黄斑等相邻部位的损伤。

先天性上斜肌不全麻痹是垂直性斜视中最常见、且发病率最高的眼外肌疾病,确诊后应早施手术,因为上斜肌后果不仅仅是上斜肌的问题,它造成的头位倾斜、继发面颌不等,斜颈和脊柱畸型,会给儿童的生活和心理造成障碍。早期手术能完全纠正其带来的继发畸形,促进双眼单视形成,达到理想的功能性治愈。

参考文献:

[1] Hill DA, Reymolds JD, Biglan A. Congenital superior oblique palsy in infants. Arch Ophthalmol, 1984, 102: 1530

[2]赫雨时.斜视.天津:天津科技出版社.第一版,1982:238

[3]张文韬,韩会芳,范贵云.下斜肌切断术治疗上斜肌麻痹疗效分析.实用眼科杂志,1993;11(7):421-423

[4]龚淑贤,费非,刘新荣.先天性上斜肌麻痹手术疗效分析.中国斜视与小儿眼科杂志,2003;11(4):179-180

[5]孟祥成.斜视弱视与小儿眼科.黑龙江:黑龙江人民出版社,2001;1:328

[6]金丽英,杨东光.下斜肌后徒转位术治疗先天性上斜肌麻痹.国际眼科杂志,2006;6(1):240

[7]Scott WE,Kraft SP. Classification and surgical treatment of superior obligue plasy,Ⅱ.Bilateral,1986,9:265.

机械手臂范文5

成立于2005年11月28日的安徽出版集团有限责任公同(简称安徽出版集团),高度重视印刷复制业对出版产业发展所具有的支撑和保障作用,创新印刷经营板块,探索内部结构改革,加快实现印企间的紧密合作,显著提高了产业集中度,使行业不足得到有力弥补。

吸收印企加盟,形成规模化经营

安徽出版集团成立时,直属印企仅有安徽新华印刷股份有限公司(简称安徽新华)1家。集团认为,该企经过近60年打拼,已具坚实基础,势头强劲,且系由原安徽新华印刷厂、安徽书刊印刷厂、合肥商中印刷厂三厂合并而成;但从总体看,集约化程度仍然不够,应进一步发挥引领作用,扩大合作面,提高印刷资产在集团总资产中的比重。

为此,安徽出版集团经过慎选,以自身拥有的大量中小学教材印刷业务资源和雄厚资金为纽带,主动吸引省内具有优异资质的教材承印厂加入集团行列,使其成为麾下紧密型合作伙伴。对决定加盟出版集团的印企,由安徽新华出资控股,并派员兼任或担任对方的董事长、副总和财务总监,将其重大生产经营事项纳入集团经营总盘子,进行统一安排和调控。正是沿着这条思路,合肥杏花印务股份有限公司、安徽芜湖新华印务有限责任公司和合肥市华丰印务有限公司,相继进入安徽出版集团序列,从此告别了个别性分散经营状态。

这样做的结果,既使安徽出版集团新增大批印刷资产,资本额迅速扩张,教材教辅和本版图书印制保障程度得到提高;更使新加盟的印企获得了稳定的印刷业务来源,技改资金充裕,内部管理走向规范严格,厂际之间的互帮互助加强。

对全省印业而言,一个不叫印刷集团的印刷集团问世,规模化经营局面在出版集团所属印企中开始形成,能够较好地发挥引领功能,产生积极的辐射和影响。开辟出版产业园,提高印刷集中度

今年6月7日,随着安徽省委常委、合肥市委书记吴存荣响亮的一声“开工”,由安徽出版集团总投资30亿元兴建,以印刷复制企业为主入驻的“安徽出版产业园”项目正式动工。

安徽出版产业园位于合肥庐阳工业园区连水路与天河路交口西北角,占地面积162.9亩,建筑面积30.6万平方米,计划分三期建成。一期建设数字印刷产业基地,让安徽新华和集团另外7家印刷复制企业整体迁人园内,实现零距离一体化操作,转传统印刷为绿色印刷、数字印刷和智能印刷。二期建设文化贸易物流中心和印刷物资交易中心,主要从事文化产品贸易、电子商务和仓储物流等业务。三期建设文化创意设计中心,开展出版编校、文化创意设计等综合。

安徽新华前身为安徽新华印刷厂,早先位于合肥市濉溪路26号,现已改为北一环。2003年,改制后的安徽新华经当时的主管单位安徽省出版总社支持,在合肥庐阳产业园征地151亩兴建新厂区并迁入,即现合肥市砀山路10号。安徽出版集团成立后,很快投资将北一环的安徽新华印刷厂旧址建成名为新天地广场的大型商业中心和新华文景苑住宅小区,取得了良好的社会和经济效益。此次安徽新华入驻出版产业园,又将会一举两得。首先,可以扩大印刷生产场地,优化设施条件,改善环境;其次,能够将原厂区地块进行全部开发,再显双效。由于合肥市砀山路10号地处北二环与嘉山路交口,交通便捷,人气旺盛,适宜打造居民休闲度假场所,安徽出版集团根据合肥市欲建国际化首善之区的设想,拟将这里改建成具有合肥标志性的文化创意街区,突出书香氛围,凝聚时代气息,提供集陶冶情操、品位欣赏、儒雅相聚、轻松交流于一体的另一块新天地,使三国故地、包拯家乡别开生面,让合肥市民增添节日理想去处。

机械手臂范文6

关键词:PLC 机械手 自动控制

1、系统构成

机械手主要由执行机构、驱动机构以及控制系统组成。执行机构由机械手的手部以及手臂组成,目前大多机械手的运动都是靠各关节之间的运动来完成的,而大多机械手的关节采用的都是转动机构或移动机构。通过在机械手的手臂的内孔里安装相应的转动轴,使其手臂在关节处通过驱动机构进行旋转,并把转动结果传递给手腕,即可实现机械手臂的转动和手腕的伸屈动作;通过移动机构来实现机械手臂的升降动作。通常情况下,机械手的手臂都拥有三个自由度,这样才能使得手臂完成完整的定位工作。驱动方式主要有电机驱动、液压驱动以及气动驱动三种方式,具体可分为直线/摆动油缸驱动、电液脉冲电机驱动、交/直流伺服电机等等。本文所讨论的机械手所采用的驱动方式是气动驱动,通过气源、气动三联件、电磁阀、节流阀以及各种气缸等气动组件对机械手的运动进行驱动。

机械手的控制系统有基于各种单片机、基于PLC的控制系统等等。PLC控制系统的硬件主要有CPU、信号处理模块、功能模块、接口模块、电源模块、通信模块、编程模块等组成。PLC控制具有实时性、高可靠性、系统配置简单灵活、I/O卡件丰富、性价比高等特点,为机械手的高可靠性实时控制提供了条件基础。

2、机械手的机械系统

机械手由夹钳、升降气缸、安装工作位、加工站取料位、支架、左右气缸、分类站分类位组成。其主要工作是把加工站中已经加工好的工件1移动至安装工作位中,完成后发出安装请求,等待安装站把工件2安装到工件1中后再把组装好的产品移动至分类站分类位中。机械手所需要实现的动作主要有以下几个:(1)抓取工件的工作主要由夹钳完成。手臂通过左右气缸的配合由原位开始向加工站取料位转动,当夹钳位于加工站取料位上方时停止转动并对取料位进行检测,若有工件,则通过升降气缸的运动使夹钳向工件运动,最后抓取工件;(2)当夹钳抓取工件的工作完成后,通过升降气缸的运动带动手臂上升到指定的高度,再由左右气缸的运动使手臂开始旋转。当旋转到安装工作位时放下工件并上升至指定高度,发出安装请求信号,待安装完成后再次抓取工件,并向分类站分类位转动,最终放下组装好的工件;(3)待以上工作全部完成后,手臂退回至初始位置,等待进行下一轮工作。

3、机械手的控制系统

3.1 控制系统硬件布置

该搬运机械手控制系统的检测与执行的电气元件的布置示意图如图1。

左缸电磁阀1V、右缸电磁阀2V、升降电磁阀3V、夹紧电磁阀4V分别控制着左气缸、右气缸、升降气缸以及钳爪气缸的运动。当1V2、2V2得电后,左右气缸伸出,此时机械手臂向加工站工作位上方转动;当1V2、2V1得电后,左气缸伸出,右气缸缩回,机械手臂向安装站工作位上方转动;当1V1、2V1得电后,左右气缸缩回,机械手臂向分类站分类位上方转动;当4V1得电后,夹钳进行工件夹紧操作,断电后进行工件放松操作。依据图,PLC控制系统共有12个开关量输入信号(3个起停控制信号、6个位置检测信号;3个联络信号)和8个开关量输出信号(4个电磁阀控制信号、4个联络信号)。该控制系统的输入输出信号的I/O地址分配如表所示。

3.2 PLC控制程序

该PLC控制系统具有单站控制、联络控制、停止控制三种控制功能。M0、M1分别记忆联络、单站起动信号,两者互斥。SB3为停止按钮,按下时M0、M1均断开。PLC控制系统通电后,机械手首先进行复位动作(4V断电、3V断电、1V2得电、2V2得电),回到取料位上方,当3S2、1S2、2S2都处于接通状态时表示复位动作完成,机械手处于等待状态S20。单站控制方式中,机械手在经过一定延时后直接进入S21,而联络控制方式则在接收到3C4信号后进入S21.此后,机械手即开始对工件的正式搬运工作。单站与联络控制方式的不同之处就在于单站控制方式是按时间延迟来进行控制的,而联络控制方式则在相应的指令信号到来时才对机械手进行相应的控制。

4、结语

基于PLC控制的机械手在工业生产中能很好地实现工件的搬运工作,我们在实际的研究和应用中,我们要多加强PLC在机械手控制中的分析和研究,切实改善其可靠性,提高了生产效率。

参考文献