[发明专利]涂膏机械手

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械手，尤其是涉及一种涂膏机械手。

背景技术

负极片自动化生产线由模切取放纸系统、脱放模系统、涂膏成型系统、取放网系统及包装系统五部分组成。为了更好地实现管控一体化，便于工人操作，使用一台研华610L工控机对生产线进行集中控制，在控制软件中设置五个独立功能模块用于完成五个子系统的控制，并建立了相互联络的通讯信号，各功能模块均可在线进入或退出运行状态，在线设定参数，并且都可在手动运行和自动运行方式下工作。

极片膏体要求平整无缺口、厚度的精度要求为0.1mm、速度超过3片/min，所以涂膏的连续性和均匀性是直接影响极片成型的重要因素。因此，涂膏机械手要求运动精度高、运动频繁、动作最复杂等特点，是整条生产线控制系统的难点，也直接影响到最终产品的优劣。

发明内容

本发明提供一种涂膏机械手，和专家系统控制结合成为一个高精度，高效率的机械手控制系统，这种独特的设计既可以发挥模糊PID控制的高度自适应能力，又能发挥专家系统独有的高响应、高效率的特点，实现了负极片涂膏的稳定运行，为中国航天事业做出了巨大贡献。

本发明所采用的技术方案是。

本发明是一种三自由度直角坐标的工业机械手，由膏体挤出装置和三坐标导轨两大部分组成。三坐标导轨是机械手的运动执行部件，它的作用是带着膏体挤出装置按照一定的轨迹运动；膏体挤出装置安装在：轴导轨下端，它由膏体挤出泵、电磁阀和传感器(接近开关)组成，收到涂膏信号时电磁阀打开，膏体在气压系统的作用下通过膏体挤出泵从出膏嘴挤出，将膏体均匀铺设在带有包装纸的模框内。

所述的三坐标导轨为三个直线运动导轨，Z轴、Y轴方向运动由步进电机带动，通过带轮传动实现，Z轴方向运动由伺服电机带动，导轨的前后、左右及上下限分别用限位开关保护。

所述的机械手的控制回路包括传感器、A/D、D/A和运动控制器等几部分。每个采样周期内，位置传感器采集出位置的实时信号，经过A/D转换输入到控制系统并反馈到工控机中，然后与目标值相比较并利用控制算法计算得到控制信号，通过控制系统对步进电机和伺服电机等执行部件给出有效的控制量，最后实现机械手运动的精确控制。

所述的机械手的专家控制系统，是一种大型复杂的智能计算机程序，它把专门领域中若干个人类专家的知识和思考、解决问题的方法以适当方式储存在计算机中，使其能在推理机的控制下模仿人类专家去解决问题。具体的说，就是采用将某种知识表示技术编辑成或自动生成某种特定表示形式，存在在知识库里，然后通过数据和令，运用推力机构控制知识库和整个系统工作，得到问题的求解结果。在本生产线上所使用的专家控制系统的建立和实现大致需要三个步骤，分别为：(1)系统设计及知识库建立：鉴于涂膏机械手的特殊性，无法直接从领域专家获取相关数据库，只能通过在应用过程中产生的相关数据来建立专家系统的数据库。(2)推理机建立：涂膏机械手的生产过程十分复杂，受到外界环境影响也较大，因此，在推理机的实现上采用“IF条件THEN操作”的产生式推理法则。(3)系统扩充：该专家系统的独特之处就在于通过长期的生产工作，可以产生大量模糊PID控制的数据实例，这些实例经过处理之后被补充到专家系统的数据库里，不断的扩展专家系统的控制范围，使得控制系统可以完成在外部负载和干扰变化更复杂的非线性环境下的高精度，高效率的机械手运动控制。

本发明的有益效果是：既可以发挥模糊PID控制的高度自适应能力，又能发挥专家系统独有的高响应、高效率的特点，实现了负极片涂膏的稳定运行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的膏体挤出装置结构图。

图2是本发明的机械手运动控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种三自由度直角坐标的工业机械手，由膏体挤出装置和三坐标导轨两大部分组成。三坐标导轨是机械手的运动执行部件，它的作用是带着膏体挤出装置按照一定的轨迹运动；膏体挤出装置安装在：轴导轨下端，它由膏体挤出泵、电磁阀和传感器(接近开关)组成，收到涂膏信号时电磁阀打开，膏体在气压系统的作用下通过膏体挤出泵从出膏嘴挤出，将膏体均匀铺设在带有包装纸的模框内。