【正文】 鑒于本人設(shè)計(jì)水平有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有疏漏 之處，涂膠機(jī)還有待于在今后的應(yīng)用過程中加以改進(jìn)，懇切希望老師們提出寶貴意見，加以改正。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年學(xué)習(xí)內(nèi)容的最后的一個(gè)部分，也是最重要的部分，是提高自己整體設(shè)計(jì)水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 四、控制面板 本次設(shè)計(jì)所采用的是由南京利德運(yùn)動(dòng)控制工程有限公司提供的 LD 系列機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)為 LD15M 型 （ 一 ）、外部接線圖如下： M接口 其他接口12芯 12芯7芯 7芯 7芯 7芯X電機(jī) Z電機(jī)Y電機(jī) 電機(jī) （二）、 控制面板圖如下： 30 +X +Y+ZX YZ顯示板急停按鈕切板空運(yùn)行MDI手動(dòng)自動(dòng)回零電源旋鈕ZY單段連續(xù)啟動(dòng) 暫停XZY 31 第 五 章 、 自動(dòng)涂膠機(jī)執(zhí)行程 序設(shè)計(jì) （一）、涂膠軌跡的確定 密封圈 涂膠軌跡如圖所示： ?140?172?215?192?13210 x(86 ,0)(0,86)涂膠軌跡 （二）、涂膠的程序框圖如下： 框圖的說(shuō)明：涂膠過程中，需要保證膠棒內(nèi)有足夠的膠為下一工件能夠涂完為止，所以設(shè)計(jì)了膠棒內(nèi)膠量不足的報(bào)警子程序。輸入脈沖結(jié)束后， T1， T2， T3， T4，又均截止，儲(chǔ)存在 La 中 的能量通過 18Ω 的電阻和二極管泄放， 18Ω 的電阻的作用是減小放電回路的時(shí)間常數(shù)，改善電流波形后沿，由于采用高低壓驅(qū)動(dòng)，電流增長(zhǎng)快，電機(jī)的力矩和運(yùn)行頻率都得到改善 。為了克服機(jī)械接觸式鍵盤的接觸顫動(dòng)，芯片考慮了 的消顫時(shí)間。同時(shí)，該 8條線還通過 U7— U10， 4 個(gè) 75452雙與非驅(qū)動(dòng)器，作為數(shù)碼管 U11— U18 的位掃描驅(qū)動(dòng)。 CLK 與 ALE 連接，如果 8031 的時(shí)鐘是6MHz 的話，那么 CLK 的頻率將是 1MHz。數(shù)據(jù)顯示器的段碼從這兩組線輸出，他們與位選線 SL0— SL3同步，實(shí)現(xiàn)分時(shí)數(shù)據(jù)顯示。 （ 2） RL0— RL3：回饋信號(hào)輸入線，與鍵盤的列線相連。 （ 2） CS：片選輸入線。 (3)雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器： 這 是 8255 和 CPU 數(shù)據(jù)總線的接口， CPU 和 8255 之間的命令，數(shù)據(jù)和狀態(tài)的傳送部分是通過雙向三態(tài)總線緩沖器傳送的， D0D7 接 CPU 的數(shù)據(jù)總線。 CPU 通過執(zhí)行 IN 指令，發(fā)讀信號(hào)將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信號(hào)從 8255A 讀至 CPU。 CPU 通過它向 8255A 發(fā)送命令、數(shù)據(jù)； 8255A 通過它向CPU 回送狀態(tài)、數(shù)據(jù)。對(duì)于 8031 來(lái)說(shuō)，由于無(wú)片內(nèi) ROM，必須在外部擴(kuò)展 ROM。通常遇到的信號(hào)變換包括：信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、模 /數(shù)和數(shù) /模轉(zhuǎn)換、串 /并和并 /串轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度變換及信號(hào)的邏輯關(guān)系和時(shí)序上的配合所要求的變換等。 （ 3） 采用 線選法而不用地址片選譯碼。 （ 4）、時(shí)鐘 XTAL1：內(nèi)部振蕩器外接晶體引腳 1。內(nèi)部有一個(gè)擴(kuò)散電阻接 VSS，允許只使用一個(gè)接到 VCC 的外部電容實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。 17 在從外部程序存貯器取指和使用 16 位地址（ MOVX DPTR）訪問外部數(shù)據(jù)存貯器是 P2口輸出高位地址。 P0 口也是訪問外部程序和數(shù)據(jù)存貯器的多路低位地址和數(shù)據(jù)總線。 二 、 主要芯片 的說(shuō)明及接口簡(jiǎn)圖 8031 引角說(shuō)明 ： 8031 是無(wú) ROM 型的單片機(jī)，它必須外接 EPROM 程序存儲(chǔ)器。 齒輪傳動(dòng)具備這些特點(diǎn)且結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)故選用齒輪傳動(dòng)進(jìn)行變速。)/2л **1=(N?cm) FYJ— 滾珠絲杠預(yù)加載荷即預(yù)緊力 一般取 Fm的 1/3 Fm — 為 進(jìn)給牽引力（ N） η 為滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，一般取η 0≥ 所以 Mkg≤ Mmq 符合要求 X 向電機(jī) 與 Y 向電機(jī)的 校核 與 Z 向基本相同，在這里只簡(jiǎn)單的對(duì)其進(jìn)行校核。 11 （ 四） 、步進(jìn)電機(jī)的選擇與校核 電機(jī)的選取 初選電機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)合理選用及 i，并滿足 θ b L0/i 360=δ p （ 1） 、 Z 向電機(jī)選擇： 步距角的確定 θb=360 δp i/L0=360 1/2=176。 （ 5） 效率驗(yàn)算 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率 η 為： η =tgλ /tg（ λ +ρ ） =tg（ 4o33ˊ） /tg（ 4o33ˊ +4o40ˊ ） =% ρ —— 摩擦角 所以 各項(xiàng)性能均符合要求，可選用。的原則，故選以下型號(hào)規(guī)格： FC1 — 2020— 和 FC1— 2020— ，最后選用 FC1— 2020— 。 X 向滾珠絲杠的選?。? 由設(shè)計(jì)的尺寸和材質(zhì)選取可計(jì)算出 Y 向傳動(dòng)滾珠絲杠要帶動(dòng)重量為 50=490N 的重物做水平直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，則平均工作載荷 Fm=1/3Mg=490/長(zhǎng)度 L= nm=200r/min,使用壽命 Lh= CrWMn 鋼，滾道硬度為 58～ 62HRC 傳動(dòng)精度要求： ? =177。m 小得多，為了安全起見，故選用 70BF003型號(hào)，保持轉(zhuǎn)距為 α y=3186。 執(zhí)行程序要考慮到不同拐點(diǎn) 處涂膠量問題，可通過改變 X、 Y 向運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)也可單一 Z 向運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證涂膠均勻，此次設(shè)計(jì)采用后者方式，原因是一個(gè)電機(jī)工作方式比較好控制。 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是用單片機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制 X向、 Y向、 Z 向電機(jī)的正常工作。 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為第一汽車集團(tuán)設(shè) 計(jì)一臺(tái)自動(dòng)涂膠的設(shè)備（軸承座與減速器間的密封圈）使它能在實(shí)現(xiàn) 日常 工作目的的基礎(chǔ)上，盡量使機(jī)械結(jié)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化，降低成本，增加其實(shí)用性和性價(jià)比。以往涂膠都是依靠工人的手工來(lái)完成，涂膠的效率極低，而且很難保證涂膠的均勻性和膠體的厚度。 2 第二章 自動(dòng)涂膠機(jī)的總體 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 一 、 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)涂膠機(jī)，對(duì)汽車密封圈進(jìn)行自動(dòng)涂膠，利用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，保證涂膠的范圍、速度和均勻性。 由于涂膠屬于輕載荷工作。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承載大，且需要平穩(wěn)， 所以 X 、 Y 向 采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng) 導(dǎo)軌承載較大，且 導(dǎo)向 準(zhǔn)確 。m 的 55BF003 型步進(jìn)電機(jī)，便可以滿足扭矩 要求， 所以選擇 55BF003 型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)，就能 滿足 設(shè)計(jì) 的 要求。 （二） 、滾珠絲杠 及絲杠螺母 的選取 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要滿足傳動(dòng)精度的要求， 還要滿足 高速、低噪聲和可靠性。） Ca39。d1/(ul) 178。 絲杠螺母的設(shè)計(jì)與自鎖驗(yàn)算 ： 絲杠螺母的螺距為 2mm 公稱直徑為 18mm 螺母的高度為 H=ψ d2= 4518?? ψ 取 整 體式 旋合圈數(shù) n=H/P=45/4=? 螺紋的工作高度： h==? 4=2 10 螺牙根部寬度 b== ?? 工作比壓 P=F/ ????? 11218/32 ?? hnd 自鎖的驗(yàn)算： ????? ?? 導(dǎo)程角 ????? ?? a r c tgda r c tg sr ??? 所以絲杠螺母可以自鎖。— 導(dǎo)軌摩擦系數(shù) i— 齒數(shù)傳動(dòng)降速比 η — 傳動(dòng)系數(shù)總效率。 F = Nmg ??? NFFs ??? M P arFsAFs ???? ??? MPa75][ ?? ][???? d=12mm 完全可以符合要求。基本的擴(kuò)展包括：擴(kuò)展片外程序存儲(chǔ)器 /擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器 /擴(kuò)展并行 I/O接口。 VSS：電源接地端。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部提升的 8 位雙向 I/O 口。作為輸入，從外部拉為低電平的 P3 腳將放出電流，因?yàn)樗袃?nèi)部提升電阻。 EA/VPP：訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。當(dāng) EA=0 時(shí)，不論片內(nèi)有無(wú)程序存儲(chǔ)器，片外存儲(chǔ)器的地址可從 0000H 開始設(shè)置（最大可到 FFFFH， 64K 字節(jié)，由外擴(kuò)芯片容量決定）；但當(dāng) EA=1時(shí)，前 4K 字節(jié)地址 0000H0FFFH 為片內(nèi)程序存儲(chǔ)器所有，片外擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)器的地址只能從 1000H 開始設(shè)置（最大可到 FFFFH， 60K 字節(jié)，由外擴(kuò)芯片容量決定）。 （ 2）、設(shè)備選 擇功能 微機(jī)系統(tǒng)中通常都有多臺(tái)外設(shè)，而 CPU 在同一時(shí)間里只能與一臺(tái)外設(shè)交換信息，這就要借助接口的地址譯碼器對(duì)外設(shè)進(jìn)行尋址。 （ 6）、可編程功能 為使接口具有較強(qiáng)的通用性、靈活性和可擴(kuò)充性，現(xiàn)在的接口芯片多數(shù)都是可編 20 程的，這樣在不改變硬件的條件下，只改變驅(qū)動(dòng)程序就可改變接口的工作方式和功能，以適應(yīng)不同的用途。 8255A 的外部引線與內(nèi)部結(jié)構(gòu) （如圖） PA4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2825582 55 的引腳配置圖 8255A 是一個(gè)單 +5V 電源供電， 40 個(gè)引腳的雙列 直插式組件其外部引線如圖所示：作為接口電路的 8055A 具有面向主機(jī)系統(tǒng)總線和面向外設(shè)兩個(gè)方面的連接能力。該信號(hào)用來(lái)尋址 8255A內(nèi)部寄存器。這種勢(shì)態(tài)，一直維持，直到用方式命令才能改變，使其進(jìn)入用戶所需的工作方式。 40 個(gè)引腳除 +5V 電源接線和地線外，依功能分為三組：與 CPU 的接口連線、與鍵盤的接口線以及與顯示器的接口線。 23 （ 5） RESET：復(fù)位輸入線及 CLK（時(shí)鐘線，系統(tǒng)送入時(shí)鐘作芯片內(nèi)部定 時(shí)）。在選通輸入方式時(shí)， CNTL/STB 線用作數(shù)據(jù)送入