注塑机专用机械手是为注塑生产自动化专门配备的自动化设备,它不仅能够代替工人从注塑机模腔内取出注塑制品,还可以把注塑制品运送到指定位置;使用注塑机专用机械手可以大幅度提高生产效率,有效降低安全事故发生概率,提高企业竞争力。本文以JA系列横走式单轴伺服注塑机专用机械手为研究对象,采用以手控器作为上位机、主控制器作为下位机的主从式结构控制系统设计方案,能够为用户提供友好的操作体验同时实现优越的控制性能。手控器采用图形处理性能强劲的ARM9系列S3C2416作为核心处理器,利用矩阵键盘获取用户输入信息并通过液晶显示屏向用户传递控制系统状态信息实现人机交互功能;主控制器采用运动控制性能优越的ARM Cortex-M3系列STM32F103ZET6作为核心处理器辅以电源电路、掉电存储电路、数字输入输出电路、RS-485通信电路、机械手与注塑机通信电路、伺服电机控制电路以及急停电路完成机械手控制任务。手控器面向用户,开发基于嵌入式Win CE系统并拥有简洁、友好以及具有引导功能的人机界面应用程序实现权限管理、参数配置、程序教导与编写、状态监控、异常提示与记录功能提升用户操作体验。主控制器面向机械手,采用前后台程序嵌套有限状态机复合式程序架构,利用前台程序提升系统实时响应性能,在后台程序嵌套入有限状态机实现手动操作、全自动运行、参数配置三种工作模式保障机械手安全有序进行生产活动;系统采用T型和S型曲线速度规划算法提升机械手运行性能。

       机械手系统中未引入了非球面元件，未采用衍射元件，便于实际加工及应用。应用ZEMAX 设计软件中的多重结构命令，选取短焦（20 mm）、中焦（160 mm）、长焦（300）三个状态作为评判标准，主要用来评价机械手系统的像质，实现连续变焦。光学系统结构。基于上面的系统分析，应用ZEMAX软件对机械手系统进行系列的优化设计，得到的远红外连续变焦光学系统的二维结构。

       注塑机机械手应用ZEMAX软件可以对系统进行优化设计，从而满足机械手稳定运行的需求。