工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手電動(dòng)傳動(dòng)裝置典型案例分析應(yīng)用

　　在出現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人之前，電動(dòng)傳動(dòng)裝置主要是用在裝卸、運(yùn)輸和倉(cāng)庫(kù)機(jī)械化的各種裝置中，如堆垛機(jī)、發(fā)送機(jī)及裝載機(jī)等等。在這些裝置中，通常采用普通型號(hào)的異步電機(jī)或者雙速電機(jī)，用行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。用于倉(cāng)庫(kù)和運(yùn)輸自動(dòng)化的工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手，也采用與上述相似的解決方法。

　　作為例子，現(xiàn)在來(lái)研究“章魚-1”型運(yùn)輸機(jī)器人。這種機(jī)器人的用途是在車間內(nèi)運(yùn)送重物。機(jī)器人是由機(jī)電式傳送機(jī)械手，單軌軌道和控制裝置組成。在沿單軌道移動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)行程開(kāi)關(guān)的信號(hào)機(jī)器人可停在裝卸位置處。

　　用異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)傳送位移。在每一個(gè)裝卸工作位置上都裝有兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)，以便當(dāng)桁架機(jī)械手從一個(gè)方向或另一個(gè)方向接近裝卸位置時(shí)，都能給出降低速度的信號(hào)，并裝有精確停車的標(biāo)桿。在機(jī)械手的托架上裝有降低速度的標(biāo)桿和精確停車的行程開(kāi)關(guān)。

　　定位是按如下方式進(jìn)行的。當(dāng)運(yùn)輸機(jī)械手從60米/分的速度從任何一個(gè)方向接近裝卸工作位置時(shí)，降低速度標(biāo)桿落到降速行程開(kāi)關(guān)的槽中。兩個(gè)降速行程開(kāi)關(guān)的位置距停車點(diǎn)在兩個(gè)方向上的距離都為250毫米。信號(hào)從行程開(kāi)關(guān)加到控制裝置中?？刂蒲b置沿?zé)o觸點(diǎn)線路向機(jī)械手的循環(huán)自動(dòng)器部分發(fā)出斷開(kāi)電機(jī)的電源的指令。當(dāng)電源斷掉后，機(jī)械手靠慣性運(yùn)動(dòng)250毫米路程之后趨近于停車位置。

　　在這一段靠慣性的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)接近停車位置時(shí)，機(jī)械手速度降低將近4倍。當(dāng)精確停車的行程開(kāi)關(guān)撞到準(zhǔn)確停車標(biāo)桿時(shí)，在機(jī)械手循環(huán)自動(dòng)器中給出機(jī)械手停車信號(hào)。根據(jù)此信號(hào)，接通帶形制動(dòng)器，機(jī)械手經(jīng)過(guò)20毫米制動(dòng)行程后就停止下來(lái)。這樣就保證了機(jī)械手以±10毫米的誤差停止在裝卸工作位置處。

　　機(jī)械手的其余傳動(dòng)裝置同樣也是用異步電機(jī)構(gòu)成的。根據(jù)手爪和手臂的張開(kāi)-抓緊，提升-下放行程開(kāi)關(guān)發(fā)出的信號(hào)，對(duì)這些傳動(dòng)裝置進(jìn)行控制。因?yàn)樵谶@種情況下停車超程不大，所以在電動(dòng)機(jī)超程中沒(méi)有中間減速過(guò)程?？刂茩C(jī)器人四個(gè)電動(dòng)機(jī)的循環(huán)自動(dòng)器部分的全部線路由4個(gè)ПМЕ型起動(dòng)器和17個(gè)РПУ-0型繼電器組成。

　　另外一個(gè)例子是МП-4型機(jī)器人，其傳動(dòng)裝置具有循環(huán)控制且采用電動(dòng)傳動(dòng)裝置。這種機(jī)器人用來(lái)操縱砂輪成型壓力機(jī)。未經(jīng)焙燒的砂輪，要求用機(jī)器人機(jī)械手小心地轉(zhuǎn)動(dòng)它們。其中包括不能有沖擊作用，限制啟動(dòng)制動(dòng)的加速度不大于2.5米/秒2。用真空吸附裝置夾住砂輪。由СЛ型直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的傳動(dòng)。為限制傳動(dòng)的啟動(dòng)制動(dòng)的加速度，各環(huán)節(jié)傳動(dòng)裝置的功率放大器輸入端裝有限制加速度的部件。

　　當(dāng)傳動(dòng)裝置根據(jù)由控制裝置加給的指令啟動(dòng)時(shí)，限制加速度部件使傳動(dòng)裝置功率放大器輸入端形成平滑地增加的速度信號(hào)電壓，直到達(dá)到穩(wěn)定速度為止。當(dāng)接近定位點(diǎn)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作使速度降低。根據(jù)這個(gè)開(kāi)關(guān)的信號(hào)，限制加速部件開(kāi)始形成平滑的下降電壓信號(hào)，環(huán)節(jié)的運(yùn)動(dòng)速度下降到爬行速度。撞到精確停車的行程開(kāi)關(guān)上之后，環(huán)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)。

　　在環(huán)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)后，用氣動(dòng)壓緊裝置將環(huán)節(jié)定位在該點(diǎn)之上?？刂菩盘?hào)電壓增長(zhǎng)或下降的時(shí)間可以在0.1~2秒范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。伸出環(huán)節(jié)線性位移**速度為1米/秒，而角位移（手的轉(zhuǎn)動(dòng)）**速度為60°/秒，定位精度為±2毫米。