隨著電力電子技術(shù)、主動(dòng)控制技術(shù)和信息交換技術(shù)的發(fā)展，螺絲輸送機(jī)和四軸機(jī)械手越來越普遍。這是近年來發(fā)展起來的高科技自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。四軸機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是通過編程來完成各種有計(jì)劃的任務(wù)，在結(jié)構(gòu)和功能上具有人和機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)，特別體現(xiàn)了人的智能性和適應(yīng)性。越來越多的人認(rèn)識到四軸可編程智能機(jī)器人的積極作用。它可以大大降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快工業(yè)生產(chǎn)過程的機(jī)械化和自動(dòng)化。因此，受到先進(jìn)單位的重視，加大大量的人力物力進(jìn)行研發(fā)。在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，機(jī)器人的操作精度和在各種環(huán)境下完成工作的能力都有很好的前景。堅(jiān)豐研發(fā)的機(jī)械手機(jī)器人鎖螺絲機(jī)應(yīng)用到自動(dòng)化工廠，堅(jiān)豐自動(dòng)化機(jī)械手機(jī)器人鎖螺絲機(jī)為各大企業(yè)節(jié)省了人力，提高了工作效率，提升了企業(yè)形象，自動(dòng)化機(jī)械手機(jī)器人鎖螺絲機(jī)越來越受到企業(yè)的歡迎。


  一、國內(nèi)外機(jī)械手控制的研究與發(fā)展

  機(jī)械手已經(jīng)經(jīng)歷了三代。第一個(gè)機(jī)械手屬于程序控制的機(jī)械手。選擇一個(gè)點(diǎn)控制系統(tǒng)，并沒有感測外部環(huán)境信息。第二代機(jī)械手具有感覺器官，仍受程序控制，但可以根據(jù)外部環(huán)境信息對控制程序進(jìn)行校準(zhǔn)。第三代機(jī)械手是在第一代和第二代機(jī)器人的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是一種智能機(jī)械手，能夠感知外部環(huán)境和工作對象，具有準(zhǔn)確處理復(fù)雜信息的能力，使自身行為具有自我決策能力。

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  國外機(jī)械手在機(jī)械制造業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，發(fā)展迅速。目前主要用于機(jī)床和壓力機(jī)的裝卸、點(diǎn)焊、噴涂等作業(yè)。您可以按照預(yù)先的步驟完成常規(guī)操作。國外機(jī)械手的發(fā)展方向是大力研究具有一定智能化程度的機(jī)械手，使其具有一定的感知能力，能夠反饋外界條件的變化，使程序發(fā)生變化。當(dāng)出現(xiàn)微小的位置誤差時(shí)，它能立即糾正和自我檢測。研究的重點(diǎn)是視覺和觸覺功能?，F(xiàn)在我們已經(jīng)取得了一些成果。隨著生物機(jī)械和信息技術(shù)的微型化和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，機(jī)械手必須向微型化和電子化方向發(fā)展。

  目前，國產(chǎn)機(jī)械手主要用于機(jī)床加工、鑄鍛件和熱處理。從數(shù)量、品種和功能上看，都不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。因此，在我國，應(yīng)用的規(guī)模正在逐步擴(kuò)大，而鑄造和熱處理機(jī)械手則要減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件。在一起使用特殊機(jī)械手時(shí)，開發(fā)通用機(jī)械手，如有可能，開發(fā)教學(xué)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)控制機(jī)械手和模塊化機(jī)械手。一起提高速度，減少?zèng)_擊，正確定位，才能更好地發(fā)揮機(jī)械手的作用?？紤]到與計(jì)算機(jī)的連接，它逐漸成為整個(gè)機(jī)械制造系統(tǒng)中的一個(gè)小的基本單元。

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  二、可編程控制器

  1、可編程控制器簡稱PLC。它是在電氣控制技能和計(jì)算機(jī)技能的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，逐步發(fā)展出以微處理器為核心，集主動(dòng)技能、計(jì)算機(jī)技能和通信技能于一體的新型工業(yè)控制器?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）是一種專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字操作電子系統(tǒng)。它使用可編程存儲器來存儲邏輯操作、順序控制、準(zhǔn)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作的指令。并通過數(shù)字和模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)器或操作過程。PLC及其相關(guān)設(shè)備應(yīng)按照構(gòu)成整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)并擴(kuò)展其功能的原則進(jìn)行規(guī)劃。

  PLC的結(jié)構(gòu)包括物理結(jié)構(gòu)、硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)。在PLC的使用中，不同的元件有著非常重要的作用，不可替代。

  2.PLC的物理結(jié)構(gòu)

  PLC產(chǎn)品的類型比較復(fù)雜。PLC分類通?；诮Y(jié)構(gòu)、功能和I/O點(diǎn)的不同。根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同，PLC可分為整體式、模塊式和疊裝式。

  （1）所有PLC：電源模塊、CPU模塊、I/O接口等部件均安裝在在櫥柜里。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。所有可編程邏輯控制器基本單元（也稱為主機(jī)）和擴(kuò)展單元之間的不同I/O點(diǎn)?；締卧杏幸粋€(gè)CPU模塊、I/O接口、連接到I/O接口擴(kuò)展單元的擴(kuò)展端口以及編程器或EPROM作者界面。擴(kuò)展單元中只有I/O和電源模塊，沒有CPU模塊。

  基本單元和擴(kuò)展單元通常通過電纜連接。所有可編程邏輯控制器也可用于特殊用途擴(kuò)展了仿真單元和位置控制單元的功能。小型PLC通用選擇整個(gè)結(jié)構(gòu)。

  （2）、模塊化PLC：例如，PLC組件被分成許多獨(dú)立的模塊CPU、I/O和電源、源模塊（一些包含在CPU模塊中）和各種功能模塊。模塊化PLC

  它由一個(gè)結(jié)構(gòu)或基板和各種模塊組成。模塊組裝在結(jié)構(gòu)或基板的插座中。該模塊化PLC具有靈敏度高的特點(diǎn)，可根據(jù)不同的要求配置成一個(gè)系統(tǒng)。安裝、擴(kuò)展、維修方便。大中型PLC一般采用模塊化結(jié)構(gòu)。

  （3）、堆疊式PLC：一些PLC結(jié)合了整體式和模塊式的共同特點(diǎn)。堆疊式PLC的CPU模塊、電源模塊和I/O接口模塊也是獨(dú)立的模塊，但它們是通過電纜連接的，每個(gè)模塊都可以層層堆疊。這樣，不僅可以對系統(tǒng)進(jìn)行靈敏的裝配，而且還可以使其更小。

  3、PLC結(jié)構(gòu)及主要功能

  PLC與一般微機(jī)系統(tǒng)基本相同，也由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。PLC的硬件系統(tǒng)由微處理器（CPU）模塊、存儲器（EPROM）、ROM模塊、I/O模塊、電源模塊、編程器模塊、I/O擴(kuò)展單元等外圍部件組成。每個(gè)部分通過總線（電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線）連接。

  4、PLC功能圖

  PLC功能圖又稱PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，是描述控制系統(tǒng)控制過程、功能和特性的圖形，規(guī)劃PLC順序控制程序也非常重要。功能圖沒有說明控制功能所描述的特定技能。它是一種通用的技能語言，可用于不同專業(yè)人員之間的進(jìn)一步規(guī)劃和技能交流。如果一個(gè)控制任務(wù)可以分成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，并且這些動(dòng)作是嚴(yán)格按順序進(jìn)行的，那么生產(chǎn)過程就可以正常進(jìn)行。這種控制稱為順序控制或步進(jìn)控制。在工業(yè)控制領(lǐng)域，順序控制得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在機(jī)械制造業(yè)，它幾乎全部用于完成加工過程的有效循環(huán)。二階控制規(guī)劃法是二階控制系統(tǒng)的一種特殊規(guī)劃方法。這種編程方法對于初學(xué)者來說很容易使用，對于經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來說，也會提高編程效率，并有助于調(diào)試、修改和讀取程序。PLC工程師為二階控制系統(tǒng)編程提供了許多通用的和特殊的編程元素，并專門為編寫二階控制程序開發(fā)了功能圖，使這種先進(jìn)的編程方法成為當(dāng)時(shí)PLC編程的主要方法。