GP12-B機(jī)械臂

GP12-B機(jī)械臂

 濟(jì)南友田機(jī)械設(shè)備有限公司，主營各種進(jìn)口工業(yè)機(jī)械設(shè)備及其配件，儀器儀表，實(shí)驗室器材，化學(xué)試劑。公司專注于進(jìn)口歐美工業(yè)產(chǎn)品，各種工業(yè)配件，儀器小到工業(yè)用的螺絲，大到幾百公斤重的電機(jī)。公司現(xiàn)在美國，德國，意大利分別設(shè)有辦事處和庫房，采用就近采購原則，節(jié)省了采購成本，從而讓利于客戶，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和貨期。

GEFRAN PY-2-F-010-S01M F004215 位置傳感器

Gefran F004215 PY-2-F-010-S01M 0000X000X00

Gefran F045786 PY-2-F-010-S01M-XL0202 0000X000X00

Gefran F004215 PY-2-F-010-S01M 0000X000X00

AMP-TE CONNECTIVITY 180900-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180901-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180904-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180906-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180907-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180908-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180940-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 180941-0 連接器殼體

AMP-TE CONNECTIVITY 280000-6 母端子

AMP-TE CONNECTIVITY 444156-4 母端子

AMP BZG5F 二極管

SAIMO R20B-XR6000A 變壓器

HELIOS 03060013 加熱棒

AMPHENOL 2M801-010-02NF13-220SA 插座

AMPHENOL 2M801-008-26NF13-220PA 插頭

2M801-010-02NF13-220SA

2M801-008-26NF13-220PA

RWO GMBH  2840025001   THE SECONG FILTER

RWO GMBH  OMD11    DESINCCANT CARTRIDGE FOR OIL MONITOR

Gehring EMZ-Drive-200-00002

BELIMO NVF24-MFT-E-50

Belimo NVK24A-MP-RE

Buschjost Gmbh 8253000.8001 Norgren 8253000.8001.02400 Ev.2-2 G 1/4 NC NBR Dpzero

AIRFLOW 56221 AL-V 650 T2 A6 L200

RUBSAMEN&HERR LV300 "Rubsamen Herr -10 335 150  Filter Fan LV 300 230V , with Filter Pad P15/350S and

Seal"

RUBSAMEN&HERR LV250 "Rubsamen Herr -10 253 150  Filter Fan LV 250 230V with Filter Pad P15/350S and

Seal"

POWERNET  ADC7181R/96

POWERNET  ADC7181R/24

Eltropa ENH 8.99.1.200

Eltropa ENH899.00.125

Eltropa ENH899.1.1250

Caporali s.r.l ER16-6

Caporali s.r.l ER25-12

Caporali s.r.l ER16-5

Caporali s.r.l AR250H-12AA

Caporali s.r.l RDT16-M6

Caporali s.r.l RDT16-M10

Caporali s.r.l RDR16-M8

SVENDBORG 1701-2024-003?

parker 135GR6316 0-160 BAR 

parker EN837  0-100bar  G1/4

victor rc250-200-540

brabender dse-25

IFM? LK1022 

Kromschroeder AG IFD 454-10/1/1T Kromschroder IFD 454-10/1/1T

KNORR-BREMSE BLG-012-B3.05-0

SOLCON HRVS-DN 500A 6000V-220VDC-S HRVS-DN

機(jī)械臂是指高精度，多輸入多輸出、高度非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)。因其*的操作靈活性, 已在工業(yè)裝配, 安全防爆等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

機(jī)械臂是一個復(fù)雜系統(tǒng), 存在著參數(shù)攝動、外界干擾及未建模動態(tài)等不確定性。因而機(jī)械臂的建模模型也存在著不確定性，對于不同的任務(wù), 需要規(guī)劃機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動軌跡，從而級聯(lián)構(gòu)成末端位姿

機(jī)械臂系統(tǒng)

編輯

機(jī)器人系統(tǒng)是由視覺傳感器、機(jī)械臂系統(tǒng)及主控計算機(jī)組成，其中機(jī)械臂系統(tǒng)又包括模塊化機(jī)械臂和靈巧手兩部分。整個系統(tǒng)的構(gòu)建模型如圖1 所示． [2] 

機(jī)械臂建模模型

編輯

不確定性主要分為兩種主要類型:結(jié)構(gòu)(structured)不確定性和非結(jié)構(gòu)(unstructured)不確定性, 非結(jié)構(gòu)不確定性主要是由于測量噪聲、外界干擾及計算中的采樣時滯和舍入誤差等非被控對象自身因素所引起的不確定性。結(jié)構(gòu)不確定性和建模模型本身有關(guān), 可分為

系統(tǒng)模型

①參數(shù)不確定性　如負(fù)載質(zhì)量、連桿質(zhì)量、長度及連桿質(zhì)心等參數(shù)未知或部分已知。

②未建模動態(tài)　高頻未建模動態(tài), 如執(zhí)行器動態(tài)或結(jié)構(gòu)振動等;低頻未建模動態(tài), 如動/靜摩擦力等。

模型不確定性給機(jī)械臂軌跡跟蹤的實(shí)現(xiàn)帶來影響, 同時部分控制算法受限于一定的不確定性。目前應(yīng)用于機(jī)械臂控制系統(tǒng)的設(shè)計方法主要包括PID控制、自適應(yīng)控制和魯棒控制等, 然而由于它們自身所存在的缺陷, 促使其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等算法相結(jié)合, 一些新的控制方法也在涌現(xiàn), 很多算法是彼此結(jié)合在一起的。 [1] 

柔性機(jī)械臂

編輯

研究背景

近年來，隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用高速,、高精度, 高負(fù)載自重比的機(jī)器人結(jié)構(gòu)受到工業(yè)和航空航天領(lǐng)域的關(guān)注。由于運(yùn)動過程中關(guān)節(jié)和連桿的柔性效應(yīng)的增加，使結(jié)構(gòu)發(fā)生變形從而使任務(wù)執(zhí)行的精度降低。所以，機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)柔性特征必須予以考慮，實(shí)現(xiàn)柔性機(jī)械臂高精度有效控制也必須考慮系統(tǒng)動力學(xué)特性。柔性機(jī)械臂是一個非常復(fù)雜的動力學(xué)系統(tǒng)，其動力學(xué)方程具有非線性, 強(qiáng)耦合, 實(shí)變等特點(diǎn)。而進(jìn)行柔性臂動力學(xué)問題的研究，其模型的建立是極其重要的。柔性機(jī)械臂不僅是一個剛?cè)狁詈系姆蔷€性系統(tǒng)，而且也是系統(tǒng)動力學(xué)特性與控制特性相互耦合即機(jī)電耦合的非線性系統(tǒng)。動力學(xué)建模的目的是為控制系統(tǒng)描述及控制器設(shè)計提供依據(jù)。一般控制系統(tǒng)的描述( 包括時域的狀態(tài)空間描述和頻域的傳遞函數(shù)描述) 與傳感器/ 執(zhí)行器的定位，從執(zhí)行器到傳感器的信息傳遞以及機(jī)械臂的動力學(xué)特性密切相關(guān)。 [3] 

建模理論

柔性機(jī)械臂動力學(xué)方程的建立主要是利用Lagrange方程和NeWton-Euler 方程這兩個代表性的方程。 另外比較常用的還有變分原理, 虛位移原理以及Kane方程的方法。 而柔性體變形的描述是柔性機(jī)械臂系統(tǒng)建模與控制的基礎(chǔ)。因此因首先選擇一定的方式描述柔性體的變形，同時變形的描述與系統(tǒng)動力學(xué)方程的求解關(guān)系密切。 [3] 

柔性體變形的描述主要有以下幾種：

1) 有限元法；

2) 有限段法；

3) 模態(tài)綜合法；

4) 集中質(zhì)量法；

動力學(xué)方程的建立

無論是連續(xù)或離散的動力學(xué)模型，其建模方法主要基于兩類基本方法：矢量力學(xué)法和分析力學(xué)法。應(yīng)用較廣泛同時也是比較成熟的是Newton-Euler 公式、Lagrange 方程、變分原理、虛位移原理和Kane 方程。 [3] 

控制策略

對柔性機(jī)械臂的控制一般有如下方式,

1) 剛性化處理。*忽略結(jié)構(gòu)的彈性變形對結(jié)構(gòu)剛體運(yùn)動的影響。 例如為了避免過大的彈性變形破壞柔性機(jī)械臂的穩(wěn)定性和末端定位精度 NASA 的遙控太空手運(yùn)動的大角速度為0.5deg/s。

2) 前饋補(bǔ)償法。將機(jī)械臂柔性變形形成的機(jī)械振動看成是對剛性運(yùn)動的確定性干擾 而采用前饋補(bǔ)償?shù)霓k法來抵消這種干擾。 德國的Bernd Gebler研究了具有彈性桿和彈性關(guān)節(jié)的工業(yè)機(jī)器人的前饋控制。 張鐵民研究了基于利用增加零點(diǎn)來消除系統(tǒng)的主導(dǎo)極點(diǎn)和系統(tǒng)不穩(wěn)定的方法設(shè)計了具有時間延時的前饋控制器 和PID 控制器比較起來 可以更加明顯的消除系統(tǒng)的殘余振動。 Seering Warren P。 等學(xué)者對前饋補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。

3) 加速度反饋控制。Khorrami FarShad 和Jain Sandeep研究了利用末端加速度反饋控制柔性機(jī)械臂的末端軌跡控制問題。

4) 被動阻尼控制。為降低柔性體相對彈性變形的影響 選用各種耗能或儲能材料設(shè)計臂的結(jié)構(gòu)以控制振動。 或者在柔性梁上采用阻尼減振器、阻尼材料、復(fù)合型阻尼金屬板、、阻尼合金或用粘彈性大阻尼材料形成附加阻尼結(jié)構(gòu)均屬于被動阻尼控制。 近年來 粘彈性大阻尼材料用于柔性機(jī)械臂的振動控制已引起高度重視。RoSSi Mauro 和Wang David研究了柔性機(jī)器人的被動控制問題。

5) 力反饋控制法。柔性機(jī)械臂振動的力反饋控制實(shí)際上是基于逆動力學(xué)分析的控制方法 即根據(jù)逆動力學(xué)分析 通過臂末端的給定運(yùn)動求得施加于驅(qū)動端的力矩 并通過運(yùn)動或力檢測對驅(qū)動力矩進(jìn)行反饋補(bǔ)償。

6) 自適應(yīng)控制。采用組合自適應(yīng)控制 將系統(tǒng)劃分成關(guān)節(jié)子系統(tǒng)和柔性子系統(tǒng)。 利用參數(shù)線性化的方法設(shè)計自適應(yīng)控制規(guī)則來辨識柔性機(jī)械臂的不確定性參數(shù)。對具有非線性和參數(shù)不確定性的柔性機(jī)械臂進(jìn)行了跟蹤控制器的設(shè)計。 控制器的設(shè)計是依據(jù)Lyapunov 方法的魯棒和自適應(yīng)控制設(shè)計。 通過狀態(tài)轉(zhuǎn)換將系統(tǒng)分成兩個子系統(tǒng)。 用自適應(yīng)控制和魯棒控制分別對兩個子系統(tǒng)進(jìn)行控制。

7) PID 控制。PID 控制器作為和較廣泛應(yīng)用的控制器, 由于其簡單、 有效、 實(shí)用, 被普遍地用于剛性機(jī)械臂控制, 常通過調(diào)整控制器增益構(gòu)成自校正PID 控制器或與其它控制方法結(jié)合構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)以改善PID 控制器性能。

8) 變結(jié)構(gòu)控制。變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)是一種不連續(xù)的反饋控制系統(tǒng), 其中滑?？刂剖禽^普遍的變結(jié)構(gòu)控制。 其特點(diǎn);在切換面上, 具有所謂的滑動方式, 在滑動方式中系統(tǒng)對參數(shù)變化和擾動保持不敏感, 同時, 它的軌跡位于切換面上, 滑動現(xiàn)象并不依賴于系統(tǒng)參數(shù), 具有穩(wěn)定的性質(zhì)。 變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計, 不需要機(jī)械臂精確的動態(tài)模型, 模型參數(shù)的邊界就足以構(gòu)造一個控制器。

9) 模糊與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。是一種語言控制器, 可反映人在進(jìn)行控制活動時的思維特點(diǎn)。 其主要特點(diǎn)之一是控制系統(tǒng)設(shè)計并不需要通常意義上的被控對象的數(shù)學(xué)模型, 而是需要操作者或?qū)＜业慕?jīng)驗知識, 操作數(shù)據(jù)等。 [3] 

研究意義

與剛性機(jī)械臂相比較, 柔性機(jī)械臂具有結(jié)構(gòu)輕、載重/ 自重比高等特性, 因而具有較低的能耗、較大的操作空間和很高的效率, 其響應(yīng)快速而準(zhǔn)確, 有著很多潛在的優(yōu)點(diǎn), 在工業(yè)、國防等應(yīng)用領(lǐng)域中占有十分重要的地位. 隨著宇航業(yè)及機(jī)器人業(yè)的飛速發(fā)展, 越來越多地采用由若干個柔性構(gòu)件組成的多柔體系統(tǒng).。傳統(tǒng)的多剛體動力學(xué)的分析方法及控制方法己不能滿足多柔體系統(tǒng)的動力分析及控制的要求. 柔性機(jī)械臂作為較簡單的非平凡多柔體系統(tǒng), 被廣泛地用作多柔體系統(tǒng)的研究模型。

常見故障

編輯

*使用過程中，因換擋頻繁，使變速箱中的零部件不可避免地要發(fā)生磨損、變形，導(dǎo)致變速箱掛擋困難、自動脫擋、運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)出噪音等故障現(xiàn)象，影響使用。所以在日常使用中，要經(jīng)常對變速箱工作情況進(jìn)行全負(fù)荷操作檢查，觀察變速箱傳動是否平穩(wěn)，有無異常間隙及雜聲，及時找出原因進(jìn)行調(diào)整或修理。常見故障如下所示： [1] 

掛擋困難

操縱變速桿掛擋時，感到掛擋很費(fèi)力，不能順利進(jìn)人擋位；或掛擋時出現(xiàn)打齒聲，嚴(yán)重時掛不上擋。

產(chǎn)生原因如下：

（1）離合器分離不*，不能*切斷動力。具體表現(xiàn)為兩個方面：一是由于操縱不當(dāng)，踏板沒踏到底，造成分離不*，掛擋困難。這種現(xiàn)象常見于新手，由于不熟練，往往踏板沒踏到底就掛擋，出現(xiàn)掛不上擋，且齒輪發(fā)響的狀況；二是屬于離合器技術(shù)狀態(tài)較差導(dǎo)致的掛擋困難；

（2）新車個別嚙合齒齒端粗糙，造成掛擋困難；

（3）換擋撥叉松脫、彎曲，換擋叉軸彎曲、銹蝕，移動困難，撥叉軸固定撥叉的鎖定螺釘松動時，也會造成掛擋困難；

（4）變速桿上的倒擋拉桿長度調(diào)整不當(dāng)，掛倒擋時，致使鎖片上升高度不夠，不能順利進(jìn)人倒擋位置。 [1] 

自動脫檔

自動脫擋常見有兩種情況。一種是在行駛中，稍抬加速踏板，擋位就跳回到空擋位置;另一種是在上坡負(fù)荷加大時，擋位立即跳回到空擋位置，這種情況下，如果重新掛擋未掛上，很容易形成溜坡，發(fā)生嚴(yán)重的事故。

產(chǎn)生原因如下：

（1）撥叉彈簧彈力減弱或折斷，使自鎖定位失靈；

（2）撥叉鎖定螺釘松動，撥叉軸定位槽或自鎖裝置的鋼球磨損，不能將變速桿可靠定位；

（3）撥叉有效行程小或撥叉彎曲變形，導(dǎo)致齒輪嚙合不到位，受力后易脫擋；

（4）撥叉端面磨損嚴(yán)重，撥叉端面與滑動齒輪環(huán)槽間隙過大，滑動齒輪易前后移位而自動脫擋；

（5）齒輪工作面磨損成錐形，使齒輪嚙合間隙過大，易產(chǎn)生軸向推力，致使滑動齒輪脫開嚙合；

（6）齒輪與軸的花鍵磨損，鍵槽間隙過大，使齒輪在傳動中擺動，滑動齒輪易脫離嚙合位置；

（7）軸承磨損、軸承松曠，軸承與軸內(nèi)圈滑轉(zhuǎn)、軸承與箱體座孔外圈滑轉(zhuǎn)，軸向間隙過大，都使齒輪軸產(chǎn)生傾斜和齒輪軸發(fā)生位移，導(dǎo)致齒輪受力后自動脫離嚙合。 [1] 

變速箱異常響聲

變速箱異常響聲有兩種情況:一種是在空擋位置時出現(xiàn)異響;另一種是在行駛中換擋時出現(xiàn)異響。

產(chǎn)生原因如下：

（1）齒輪油油量不足或齒輪油質(zhì)量太差；

（2）齒輪齒面嚴(yán)重磨損，使嚙合間隙過大；

（3）齒輪輪齒疲勞剝落或崩邊崩角；

（4）中間軸、第二軸過度磨損，或是花鍵軸和齒輪內(nèi)花鍵磨損嚴(yán)重，間隙過大;軸彎曲或軸上鎖止件松動；

（5）軸承松動或保持架損壞；

（6）撥叉的非工作部位接觸、碰擦；

（7）修理時不是成對更換齒輪，而是單個更換新齒輪。 [1] 

維修流程

編輯

變速箱的具體維修流程如下所示：

1、解體及初檢

是變速箱維修中*道步驟，將變速箱全部*解體，包括內(nèi)部油泵、離合器、活塞、行星架、閥體（滑閥箱）、差速器、變扭器等，所有的解體都嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范和依靠大量的設(shè)備和工具進(jìn)行，否則會引起零件損壞。解體完畢后按照標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)數(shù)據(jù)對所有的零件進(jìn)行初步檢測并根據(jù)變速箱的實(shí)際故障查出故障點(diǎn)。將直觀檢測失效的零件和一次性使用零件和剩余零件分別放置，進(jìn)入下一道工序。

2、零件清洗及檢測

零件清洗在維修過程中是一個非常重要的工序，清潔度是維修質(zhì)量保證的關(guān)鍵因素，任何細(xì)小的雜質(zhì)都會對變速箱的工作品質(zhì)產(chǎn)生巨大影響。

清洗過程也要經(jīng)過幾道工序才能完成，首先煤油初洗，第二步超聲波清洗，第三步熱水清洗，第四步壓縮空氣清潔。清潔要求所有零件一塵不染，表面不得有任何油污，油道通暢。

零件清洗完畢后，送入裝配工位，按照標(biāo)準(zhǔn)對所有的零件進(jìn)行再次檢測，確定所有需要維修材料，準(zhǔn)備組裝。

3、閥體清洗、檢修

此過程和上一步驟同時進(jìn)行，閥體（滑閥箱）是自動變速箱的核心元件，鑄造精密，需要很專業(yè)的人員才可以操作此步驟。作為專業(yè)維修需要將閥體全部解體，解體后*清洗，然后檢查所有滑閥及閥體的磨損根據(jù)實(shí)際情況維修。組裝完畢后還要與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)對比嚴(yán)格進(jìn)行壓力測試，只有符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)的閥體才可以進(jìn)入到組裝工位。

另外此工位還要對電磁閥、各種傳感器、線束、壓力開關(guān)等電器元件進(jìn)行功能測試，只有通過嚴(yán)格測試合格的零件才能進(jìn)入下一道工位

4、小總成組裝

小總成組裝是對變速箱維修過程中內(nèi)部組件的再檢和調(diào)整,為總成總成裝配的前一道工序，其作業(yè)內(nèi)容包括：

油泵的組裝和檢測

離合器的組裝和間隙調(diào)整檢測

換檔機(jī)構(gòu)的組裝調(diào)整檢測

閥體的組裝檢測

差速器的組裝調(diào)整檢測

行星齒輪機(jī)構(gòu)的組裝調(diào)整

密封件的保持壓力測試

5、總成組裝

總成組裝是裝配后一道工序,需要在特殊的工作環(huán)境中完成。所有組件的位置、間隙、預(yù)緊力等都必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作。總成裝配完畢后還要進(jìn)行靜態(tài)壓力測試，在達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后才可以進(jìn)入下一道工序

6、總成動態(tài)測試

總成動態(tài)測試是通過測試臺模擬汽車的工作對變速箱進(jìn)行動態(tài)測試

通過模擬測試可以檢測變速箱的各種工作性能，如各種油壓數(shù)據(jù)是否符合技術(shù)規(guī)范；入檔、升檔、降檔是否平順；鎖止離合器結(jié)合釋放是否符合要求；是否達(dá)到既定的轉(zhuǎn)速；變速箱的冷卻流量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍；變速箱運(yùn)轉(zhuǎn)噪音是否符合要求等等。所有測試數(shù)據(jù)都要進(jìn)行記錄并與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，符合要求后才能交付客戶裝車使用。