基于PLC的冲床机械手伺服控制系统

针对冲床采用人工上下料存在效率低及安全隐患等问题,设计了一种基于PLC的冲床机械手自动上下料伺服控制系统。以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总体控制方案;采用真空吸盘实现工件的抓放,完成了吸盘气动系统的设计;确定了系统各硬件的型号;采用SSCNET通信总线代替脉冲实现对伺服驱动单元的控制,设计了伺服驱动器的电气回路和定位模块与极限开关的接线;分配了系统输入输出端口,通过GX Works2软件编写机械手自动运行程序。系统采用闭环控制,精度高,运行快速稳定,能明显提高工作效率,改善工作环境。     

基于PLC控制的液动机械手

为了适应机械手对工作可靠性、灵敏性及自动控制等方面的要求,提出了用液压传动和PLC控制的设计方案,采用整体化的设计思想,充分考虑软、硬件各自的特点并进行互补优化。在其驱动系统中采用液压传动,控制系统中选择PLC的控制单元,来实现机械手的左右回转、上下升降及伸缩,手指的夹紧、松开等功能,完成了一种简单、易于实现、意义明确的设计方案。     

以C8051F020为核心的交流伺服控制系统

目前数字伺服驱动广泛采用单片机或数字信号处理器（DSP）来实现数字控制算法,控制算法复杂,而且基本上是单自由度控制器。交流伺服驱动器的控制包括信号的测量、滤波、核心算法的实时完成,驱动信号的产生和系统的监控、保护等功能。据此设计出了基于C8051F020单片机的多自由度伺服驱动控制器,使硬件和控制算法上都大为简化。     

电液力伺服控制系统设计与动态仿真

介绍了电液力伺服控制系统的特点与应用,利用MATLAB/simulink对工件疲劳实验机控制系统进行了模型建立、稳定性分析及校正设计,得出电液力伺服控制系统设计的一般方法和特点。     

新型压力控制阀的研究

本文针对现有压力伺服阀的不足之处 ,利用毛细阻尼管的调压原理和滑阀阀芯的双自由度运动设计制造了一种新型差压式液压控制阀。该阀具有结构简单、抗污染能力强、成本低等特点 ,并能实现数字控制     

新型二自由度并联机构运动学标定方法

精度不足制约着并联机构的发展,传统的并联机构运动学标定方法可以在一定程度上提高并联机构的精度,但 其缺点在于对测量仪器的要求较高,计算量较大。针对一种新型二自由度并联机构,运用无参数化标定的方法对机构进 行运动学标定。该方法不需要进行参数辨识,只需要通过外部测量设备测出机械手末端执行器的位姿,利用运动学正反 解解出实际位姿与期望位姿之间驱动输入的差值,补偿到理论的输入中,即可得到补偿后的动平台位姿。计算机仿真结 果表明,这种方法可以有效地提高动平台定位精度,证明了无参数化标定方法的有效性和可靠性。     

新型二自由度移动并联机构设计

针对工业设备快速抓取物件的需求,基于并联机构具有的优点,提出了一种二自由度可快速移动的并联机构。 对该机构的运动学进行分析研究,创建该平面二自由度的运动学模型,利用勾股定理推算出该机构的正反解,继而得到 雅克比矩阵。最后利用杆件约束等条件得到该机构的工作空间。通过SolidWorks和MATLAB仿真软件求正反解验证了 设计的正确性。该并联机构的横向位移较大,满足设计要求。     

二自由度平面连杆机构的速度瞬心分析及其应用

本文采用旋转速度矢量法图解分析了二自由度平面五杆机构和关节式机械手的速度瞬心,并通过实例说明了该方法在机构运动分析中的应用。     

基于伺服运动控制的无压损送纸控制方法研究

针对目前纸箱印刷机送纸机构普遍采用拉纸辊结构，存在破坏纸板强度的缺点，笔者提出了基于取消拉纸辊的无压损送纸机构的控制方法。分析了无压损送纸机构的特点，设计了双机械凸轮结构；根据机械凸轮的结构参数及送纸轮与格栅板凸轮的运动规律计算出各运动轴运动曲线的坐标参数；采用伺服运动器拟合设计出各运动轴最优的电子凸轮运行曲线；设计了该机构基于伺服控制与PLC技术的控制系统，包含上位机控制系统以及现场控制系统。应用结果表明:该控制方法在取消拉纸辊对纸板的拉力情况下，仍能保证甚至提升送纸精度；避免因纸板受挤压而强度降低，最大限度提供纸板传送动力。该方法为解决纸板损伤问题提供了实例。     

一种超冗余机械手设计与分析

针对抗震救灾中救援机械设备的低灵活性等问题,提出设计一种超冗余7自由度救援型机械手,由腰部装置、上臂机构、小臂机构、手部机构等部件构成,腰部机构由连杆折叠升降机构组成,小臂部分包含伸缩构件,以增加机械手的作业运转的空间范围,末端执行机构采用单杆式液压能转换缸体来实现;进而,基于矢量积法对所设计的超冗余机械手进行雅克比矩阵计算,求解相关数学模型;基于MATLAB仿真软件,求解三维可视化和工作空间云图,并采用UG软件对其进行运动仿真,仿真试验表明:该机械手的设计满足所设计的要求,对救援型机械手具有一定的参考价值。     

一种双臂打磨机械手设计

针对人工除锈这一问题,结合人体双臂协调特性,基于作业需求及相关参数要求,设计了一种仿人双臂机械手,其主要包括大臂、小臂和手部等主要组成部分,通过电机和气压驱动可实现铁皮打磨的规定动作,如侧摆、升降、旋转等主要动作。求解了机械臂的作业流程,基于D-H算法求解双臂机械手的运动学方程。对机械手的控制系统进行设计,求解西门子PLC的I/O分配表及梯形图,并对其控制系统进行仿真,取得了理想的效果,为双臂机械手的设计提供了参考。     

西铭矿选煤厂选用PLC选型探讨

在现代化的工业生产中,继电器只能作为低端的基层控制模块或者是在简单的设备中使用,PLC则凭借稳定的硬件和灵活的软件控制越来越受到使用者的青睐。本文根据我厂的工艺流程、生产技术、产量、成品煤质量等因素,对市面上诸多PLC产品进行分析,并最终确定PLC控制系统设计的步骤及西铭矿选煤厂PLC的选型结果。     

综合自动化系统在整流所的应用

本文根据35KV整流变电自动化系统的配置及运行经验,归纳出一种适合于常规整流变电所实用的自动化模式,即基于PLC整流机组控制的ZL-200整流自动化监控系统的硬件和软件系统设计.该系统具有可靠性高、结构简明、成本造价低、技术性能好和安装使用方便等特点,是中小型电化学及铝电解企业整流计算机自动化监控系统的较好选择方案.     

基于ARM和DSP的多轴伺服系统以太网通信

在包含多路伺服驱动的系统中,保证各伺服传动协同运行是一个重要课题。文章研究了由ARM为上位机、多路伺服传动DSP控制核心为下位机的一个专用系统的通信问题,利用以太网UDP组播通讯技术组网,实现了上位机操控整个伺服系统实现多轴伺服同步运行的通信目的。     

一种基于现场总线和PLC的中厚板轧机伺服控制系统应用分析

随着社会经济的发展,以及计算机和PLC控制技术的发展,中厚板生产企业面临着激烈的市场竞争。因此,对于中厚板生产企业来说,要想使利润达到最大化,就必须实现低成本、高质量以及高成材率的指标。首先了解PLC在中厚板轧机中实现自动化控制的要点,针对西门子PLC、Profibus DP现场总线技术组成中厚板轧机的伺服控制系统,从控制系统的硬件设计、系统软件的设计、系统工艺的控制功能以及系统优化所实现的功能进行探讨和优势分析。     

3支链6自由度并联机构运动学研究

为了使并联机构在三维空间完成3个转动和3个移动的动作,可以进行全方位的运动,课题组提出了6自由度2PPRS RPRS并联机构。课题组描述了该并联机构的构型,建立了机构的运动坐标系;利用螺旋理论求解了机构自由度,并运用修正Kutzbach Grüble公式验证了自由度求解的正确性;根据支链与定、动平台间的相对姿态关系,推导了支链平面方程,并结合杆长不变条件,推导获得了该6自由度并联机构全部位置逆解的解析解;并基于三维边界搜索法,求解绘制出了机构的可达位置工作空间;最后,通过SolidWorks/Simmechanics的三维运动/参数可视化联合仿真,得到了机构的驱动位移相对时间的变化曲线。研究结果表明该机构构型设计、自由度分析正确,得出了该机构在三维空间内的运动学输入、输出的变化规律。     

模拟机运动系统及软件剖析

针对飞行模拟机运动载荷系统中平台质心处的线加速度的算法进行了剖析,并就液压伺服作动筒的伸缩长度与飞机特定力和飞机转动率之间的关系进行了分析。提出了运动方程建模的依据,探讨了模拟机六自由度运动系统在软硬件上的合成原理,为飞行模拟机液压伺服控制在运动系统过载保护性能方面的改善及研究打下了基础。     

基于一种半开式滑槽球副的3-PSP并联平台设计

提出在并联机构中应用一种1移动3转动半开式滑槽球副结构,该运动副将1个移动副和1个球副集成为一个复合的运动副,可以缩短并联机构中支链的尺寸链,有助于提高并联机构精度。基于半开式滑槽球副设计了一种3自由度(3-DOF)PSP三轴并联平台,通过对此机构进行的运动分析和支链的精度分析,导出各个支链的逆解方程,同时根据影响支链运动精度的各个因素给出支链系统误差的线性补偿方程,证明此并联机构具有易于控制、运动精度高的优势。     

装复合薯片自动化包装线控制系统

针对国内盒装复合薯片的包装主要以人工和单机结合为主,自动化程度和生产效率较低的现状,提出了盒装复 合薯片自动包装线的控制方案。设计了基于PLC、变频控制、伺服控制、步进控制技术的控制系统的硬件结构;采用步进 电机驱动的星轮理片机构实现了高效自动理片;通过对机械臂的控制将薯片组快速、准确地推入包装盒;建立了各工序 之间的控制逻辑,实现了包装过程的自动化;设计了包装线的的控制软件,包括现场控制、通信及人机界面。实验结果表 明控制系统自动化程度较高,控制准确。系统具有的可视化人机界面,可满足盒装复合薯片自动化包装的要求。     

基于GRN模型精密机械手末端映射关系

针对相邻关节误差对机器人末端的精度影响等问题,鉴于生物细胞自组织GRN模型的运行机理,提出基于GRN模型机械手精度的映射关系,研究机械手运动学模型和GRN模型的结构特性,分析机械手相邻关节误差的累积与GRN模型中细胞间的作用特点,求解基于GRN模型机械手相邻关节影响的误差模型,考虑在几何因素的影响下,以3R机器人为研究对象,建立求解机械手末端位姿的误差值,采用基于自适应粒子群算法优化的PID神经元模型对其进行误差优化,获取粒子群算法的进化过程和PID神经元控制器的控制曲线。仿真表明:基于GRN模型重载机械手相邻关节误差模型的有效性与合理性得到了验证,且机械手相邻关节引起的末端误差得到了有效控制。