benq摄影机控制板插件手臂的软件设计及加工工艺流程
摘 要机械手臂是一种能够自动化定位控制并可以重新编辑程序以变动其功能的机器，它有多个自由度，它能够部分代替人的手工劳动，完成一些较复杂的作业，因而在机械制造业及其他行业中，机械手臂得到广泛地应用。机械手臂的应用在很大程度上改善了工人的劳动条件，提高了劳动生产率，节约了成本，具有十分重要的意义。本文介绍了国内外机械手臂的研究背景及研究现状，对机械手臂的控制系统的工作原理进行了介绍，然后用PLC对机械手臂插件动作运行的完成进行了设计，软件部分对公用程序、自动程序和手动程序进行了设计，并以连续运行为例介绍了机械手臂的运行过程，在软件部分，公用程序、手动程序、自动程序及回原位程序是机械手控制系统的主要组成部分，最后介绍了BenQ控制面板的MI制程段工艺流程。
目录
引言 2
（一）机械插件手臂的研究背景及意义 2
（二）论文主要内容 2
一、机械插件手臂的国内外发展现状 3
（一）机械插件手臂的国外现状 3
（二）机械插件手臂的国内现状 3
二、机械手臂控制方案选择 4
（一） 机械手臂控制方式比较 4
（二）可编程序逻辑控制器 5
三、机械手臂的控制系统设计 7
（一）机械手臂结构 7
（二）机械手臂控制系统的软件设计 8
四.BenQ控制面板的MI制程段工艺流程 14
（一）分板 14
（二）投板 15
（三）插MI零件 15
（四）过锡炉 16
（五）检查PCBA 16
（六）功能测试 17
（七）收箱 17
总结 18
引言
（一）机械插件手臂的研究背景及意义
机器人技术是20世纪人类的一项伟大发明。从20世纪60年代开始，机器人技术已经取得了很大的进展，目前机器人已成为工业制造领域中的一项核心装备，世界上约有上百万台机器人被应用于工业生产中。机械插件手臂手是由工业自动化生产过程发展而来的一种装置。它属于机器人领域的一个重要分支。机械插件手臂是将机械手臂安装在一个小型机器人智能平台，该平台上可搭载一些特殊作业系统。其特 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
点是可以通过编程来实现各种预期的任务或命令，在构造及性能方面兼有人和机器的优点。它按照事先设定的程序来完成所需完成的操作，具备感知反馈的能力，能应对外界的变化。在一些恶劣的天气情况下，一些人类无法完成的作业机械插件手臂也可以完成。在现代化生产领域，机械插件手臂多被应用于需要大量重复劳动的自动化生产线。
目前，机械插件手臂已进入人类生活的各个领域。近年来，随着自动化技术的发展，越来越多的人力劳动被机器人代替，机械插件手臂为工业自动化提供了巨大的推动作用，同时，极大地提高了工业过程的质量，解放了生产力，改善了工作环境，节约了成本，提高了生产效率。
我国对机械插件手臂的研发及应用与发达国家相比还存在很大的差距，一些高精度的机械插件手臂还需从国外进口。为发展我国的工业制造业，就必须提高其自动化程度及生产效率，变人工操作为机械操作。同时，国家应加大对机械插件手臂及机器人的研发投入，开发出拥有自主知识产权的产品，并将其应用于工农业生产及国防领域，进一步提高我国的综合国力。
（二）论文主要内容
本文主要对BenQ摄影机控制板的机械插件手臂控制系统的软件设计进行了设计研究并介绍了MI制程段的工艺流程，针对机械手臂控制系统的软件设计是本文的研究重点。论文的主要内容如下：
首先介绍了机械插件手臂的国内外发展现状，然后对机械手臂的结构和功能进行了介绍，文章着重对机械手臂的控制方式及可编程序控制器进行了介绍，对可编程序控制系统的硬件部分和软件部分进行了设计，最后，对BenQ控制面板的MI制程段工艺流程进行了介绍。
一、机械插件手臂的国内外发展现状
（一）机械插件手臂的国外现状
机械手研制是美国最早开始的。早在1947年美国就研发出了遥控机械手臂，在1948年又研发出机械式主从机械手臂。美国戴沃尔最早于1954年提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利是借助于伺服技术对机器人的关节进行控制，利用人手对机器人进行示教，机器人对该动作进行记录并再现该动作。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人，它的控制系统是示教型的。1962年美国机械制造公司研制出“VEWRSATRAN”，同年联合控制公司研制出“UNIMATE”。这两种机械插件手臂是后来国外工业机械手臂发展的基础。1978年，美国联合控制公司和斯坦福大学、麻省理工大学联合研制了一种用于装配作业的UNIMATEVICARM型工业机械手臂，它用小型电子计算机来控制，定位误差小于1mm。机械手控制系统经历了以下几个阶段：机械手完成放射源转运年代、化工产品垛机械手年代、工业用机械手兴起和发展年代。随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手及其控制系统也开始百花争放。尤其注塑机机械手，发展更为迅猛，应用非常普遍，其控制系统经过几十年的发展，现在已经趋于成熟和完善。目前，世界高端工业机械手均有高精化、高速化、多轴化的趋势。定位精度已达微米和亚微米级，产品自由度达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
（二）机械插件手臂的国内现状
国内对机械手臂的研究起步较晚，从20世纪80年代科技攻关开始起步，经过几十年的发展取得了很大进步，但大多数研究仍处于单项研究阶段。国内机械手臂主要被用于机床加工、铸锻、热处理等方面，性能方面不能满足工业自动化生产的需要。所以，在国内要扩大机械手臂的应用领域，重点发展铸造、热处理等领域的机械手臂，以减轻工人的劳动强度，改善其作业条件，在研制专用机械手臂的同时，还要研制通用机械手臂，研制示教式机械手臂、计算机控制机械手臂和组合机械手臂等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，从而更好地发挥机械手臂的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，实现工业生产的自动化，并促进其他行业的发展。
二、机械手臂控制方案选择
（一） 机械手臂控制方式比较
机械手臂是机器人领域应用较广泛的一种自动化机械设备，在工业制作、医学卫生、半导体制作及太空探究等领域都有它的身影。如图21所示，机械手臂主要由执行机构、驱动机构、传动机构和用于控制机械手运动的控制系统组成。其工作原理是在PLC控制下，按照设定来完成规定的有序的动作，同时按照控制系统对执行机构的指令，必要时对机械手进行监视，当有错误或故障时报警。位置检测装置将检测到的信息反馈回去，对其进行调整。
图21 机械手臂的系统框图
执行机构通常包括手部，手腕、手臂及立柱等部分，有时还包括行走机构。
手部是机械手用来抓取零件的部位，在抓取零件后，手臂承担运输的功能，将抓取的零件送至目的地。驱动机构是用来驱动机械手臂各部分运动的部分，按照其驱动方式不同，机械手臂可以分为液压式、气压式、机械传动和电力传动方式。而控制系统则是用来对机械手臂进行控制。机械手臂的控制系统是本文研究的重点，下面将对机械手臂的控制方式进行介绍。
传统的工业设备控制通常采用继电器或者分立电子线路来实现，其优点是这两种方式相对所需投资少，但是该控制方法具有如下缺点：仅适用于简单逻辑控制，缺乏通用性，不能对其进行改进升级。因此目前仅在一些简单的工业环境中应用。
目录
引言 2
（一）机械插件手臂的研究背景及意义 2
（二）论文主要内容 2
一、机械插件手臂的国内外发展现状 3
（一）机械插件手臂的国外现状 3
（二）机械插件手臂的国内现状 3
二、机械手臂控制方案选择 4
（一） 机械手臂控制方式比较 4
（二）可编程序逻辑控制器 5
三、机械手臂的控制系统设计 7
（一）机械手臂结构 7
（二）机械手臂控制系统的软件设计 8
四.BenQ控制面板的MI制程段工艺流程 14
（一）分板 14
（二）投板 15
（三）插MI零件 15
（四）过锡炉 16
（五）检查PCBA 16
（六）功能测试 17
（七）收箱 17
总结 18
引言
（一）机械插件手臂的研究背景及意义
机器人技术是20世纪人类的一项伟大发明。从20世纪60年代开始，机器人技术已经取得了很大的进展，目前机器人已成为工业制造领域中的一项核心装备，世界上约有上百万台机器人被应用于工业生产中。机械插件手臂手是由工业自动化生产过程发展而来的一种装置。它属于机器人领域的一个重要分支。机械插件手臂是将机械手臂安装在一个小型机器人智能平台，该平台上可搭载一些特殊作业系统。其特 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
点是可以通过编程来实现各种预期的任务或命令，在构造及性能方面兼有人和机器的优点。它按照事先设定的程序来完成所需完成的操作，具备感知反馈的能力，能应对外界的变化。在一些恶劣的天气情况下，一些人类无法完成的作业机械插件手臂也可以完成。在现代化生产领域，机械插件手臂多被应用于需要大量重复劳动的自动化生产线。
目前，机械插件手臂已进入人类生活的各个领域。近年来，随着自动化技术的发展，越来越多的人力劳动被机器人代替，机械插件手臂为工业自动化提供了巨大的推动作用，同时，极大地提高了工业过程的质量，解放了生产力，改善了工作环境，节约了成本，提高了生产效率。
我国对机械插件手臂的研发及应用与发达国家相比还存在很大的差距，一些高精度的机械插件手臂还需从国外进口。为发展我国的工业制造业，就必须提高其自动化程度及生产效率，变人工操作为机械操作。同时，国家应加大对机械插件手臂及机器人的研发投入，开发出拥有自主知识产权的产品，并将其应用于工农业生产及国防领域，进一步提高我国的综合国力。
（二）论文主要内容
本文主要对BenQ摄影机控制板的机械插件手臂控制系统的软件设计进行了设计研究并介绍了MI制程段的工艺流程，针对机械手臂控制系统的软件设计是本文的研究重点。论文的主要内容如下：
首先介绍了机械插件手臂的国内外发展现状，然后对机械手臂的结构和功能进行了介绍，文章着重对机械手臂的控制方式及可编程序控制器进行了介绍，对可编程序控制系统的硬件部分和软件部分进行了设计，最后，对BenQ控制面板的MI制程段工艺流程进行了介绍。
一、机械插件手臂的国内外发展现状
（一）机械插件手臂的国外现状
机械手研制是美国最早开始的。早在1947年美国就研发出了遥控机械手臂，在1948年又研发出机械式主从机械手臂。美国戴沃尔最早于1954年提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利是借助于伺服技术对机器人的关节进行控制，利用人手对机器人进行示教，机器人对该动作进行记录并再现该动作。1958年美国联合控制公司研制出第一台机械手铆接机器人，它的控制系统是示教型的。1962年美国机械制造公司研制出“VEWRSATRAN”，同年联合控制公司研制出“UNIMATE”。这两种机械插件手臂是后来国外工业机械手臂发展的基础。1978年，美国联合控制公司和斯坦福大学、麻省理工大学联合研制了一种用于装配作业的UNIMATEVICARM型工业机械手臂，它用小型电子计算机来控制，定位误差小于1mm。机械手控制系统经历了以下几个阶段：机械手完成放射源转运年代、化工产品垛机械手年代、工业用机械手兴起和发展年代。随着汽车行业和塑胶行业的发展，西欧、日本、苏联和中国等地域机械手及其控制系统也开始百花争放。尤其注塑机机械手，发展更为迅猛，应用非常普遍，其控制系统经过几十年的发展，现在已经趋于成熟和完善。目前，世界高端工业机械手均有高精化、高速化、多轴化的趋势。定位精度已达微米和亚微米级，产品自由度达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
（二）机械插件手臂的国内现状
国内对机械手臂的研究起步较晚，从20世纪80年代科技攻关开始起步，经过几十年的发展取得了很大进步，但大多数研究仍处于单项研究阶段。国内机械手臂主要被用于机床加工、铸锻、热处理等方面，性能方面不能满足工业自动化生产的需要。所以，在国内要扩大机械手臂的应用领域，重点发展铸造、热处理等领域的机械手臂，以减轻工人的劳动强度，改善其作业条件，在研制专用机械手臂的同时，还要研制通用机械手臂，研制示教式机械手臂、计算机控制机械手臂和组合机械手臂等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，从而更好地发挥机械手臂的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，实现工业生产的自动化，并促进其他行业的发展。
二、机械手臂控制方案选择
（一） 机械手臂控制方式比较
机械手臂是机器人领域应用较广泛的一种自动化机械设备，在工业制作、医学卫生、半导体制作及太空探究等领域都有它的身影。如图21所示，机械手臂主要由执行机构、驱动机构、传动机构和用于控制机械手运动的控制系统组成。其工作原理是在PLC控制下，按照设定来完成规定的有序的动作，同时按照控制系统对执行机构的指令，必要时对机械手进行监视，当有错误或故障时报警。位置检测装置将检测到的信息反馈回去，对其进行调整。
图21 机械手臂的系统框图
执行机构通常包括手部，手腕、手臂及立柱等部分，有时还包括行走机构。
手部是机械手用来抓取零件的部位，在抓取零件后，手臂承担运输的功能，将抓取的零件送至目的地。驱动机构是用来驱动机械手臂各部分运动的部分，按照其驱动方式不同，机械手臂可以分为液压式、气压式、机械传动和电力传动方式。而控制系统则是用来对机械手臂进行控制。机械手臂的控制系统是本文研究的重点，下面将对机械手臂的控制方式进行介绍。
传统的工业设备控制通常采用继电器或者分立电子线路来实现，其优点是这两种方式相对所需投资少，但是该控制方法具有如下缺点：仅适用于简单逻辑控制，缺乏通用性，不能对其进行改进升级。因此目前仅在一些简单的工业环境中应用。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/905.html
