【導(dǎo)讀】vii.絲桿公稱直徑????ix.絲桿螺紋長度????

　　

【正文】 上壓強均勻分布，例如導(dǎo)軌的形狀和尺寸要盡可能使集中載荷對稱； (2) 盡量減少扭轉(zhuǎn)力矩和傾覆力矩； (3) 保證工作臺、溜板等支承件有足夠的剛度； (4) 摩擦副中全長上使用機會不均的那一件硬度應(yīng)高些 b) 光柵傳感器的設(shè)計 光柵尺 位移 傳感器 （簡稱光柵尺），是利用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于數(shù)控機床的 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 中，可用作直線位移或者角位移的 檢測。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點。 18 光柵尺位移傳感器 檢測與數(shù)據(jù)處理 在一個莫爾條紋寬度內(nèi)，按照一定間隔放置 4個光電器件就能實現(xiàn)電子細(xì)分與判向功能。由于位移是一個矢量，即要檢測其大小，又要檢測其方向，因此至少需要兩路相位不同的光電信號。為了消除共模干擾、直流分量和偶次諧波，通常采用由低漂移運放構(gòu)成的差分放大器。由 4個光敏器件獲得的 4路光電信號分別送到 2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路 信號 其相位差為π /2，為得到判向和計數(shù)脈沖，需對這兩路信號進(jìn)行整形，首先把它們整形為占空比為1： 1 的方波。然后，通過對方波的相位進(jìn)行判別比較，就可以得到光柵尺的移動方向。通過對方波脈沖進(jìn)行計數(shù)，可以得到光柵尺的位移和速度。 然后通控制器的比較和判斷后發(fā)出指令控制滑臺的位移及移動速度和方向。 與本導(dǎo)軌配套的光柵傳感器選擇 歐姆龍區(qū)域傳感器 F3WD052A 具體參數(shù)如下： 檢測距離 3m (LONG 模式： 1～ 3m、 SHORT 模式： ～ 1m 開關(guān) 切換 )※ 出廠時為 SHORT 模式 光軸間距 25mm 光軸數(shù) 5 光軸 測量寬度 100mm 標(biāo)準(zhǔn)檢測物 φ 35mm 以上的不透明物體 光源 (發(fā)光波長 ) 紅外發(fā)光 二極管 (860nm) 電源電壓 DC12～ 24V177。 10% 波動 (pp) 10%以下 功耗 投光器： 以下、受光器： 以下 控制輸出 負(fù)載電源電壓 DC30V、負(fù)載電流 100mA 以下 (殘留電壓 1V以下 ) NPN 集電極開路輸出 入光時 ON/遮光時 ON 開關(guān)切換式 揀選指示輸入 采用有接點或無接點輸入的集電極開路 指示燈亮燈輸入電壓： 0～ 2V 熄燈輸入電壓：開路 (漏電流 以下 ) 保護(hù)回路 電源反接保護(hù)、輸出短路保護(hù)、相互干涉防止功能 (頻率切換開關(guān)方式 ) 響應(yīng)時間 動作、復(fù)位：各 10ms 以下 五、 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計 (I) 控制系統(tǒng)的設(shè)計方案 利用 PLC的高速脈沖輸出功能輸出脈沖信號 ,經(jīng)過專用的步進(jìn)電機驅(qū)動器去控制步進(jìn)電機。由于小型 PLC 的高速脈沖輸出端一般較少 ,這種控制方案要購置配套的驅(qū)動器 ,以產(chǎn)生控制步進(jìn)電機的環(huán)型脈沖信號。伺服機構(gòu)采用硬件環(huán)行分 19 配器，則占用 PLC 的 I/O 口點數(shù)少于 5 點，一般僅為 3 點 .其中 I 口占用 1 點，作為啟動控制信號； O 口占用 2 點，一點作為 PLC 的脈沖輸出接口，接至伺服系統(tǒng)硬環(huán)的時鐘脈沖輸入端，另一點作為步進(jìn)電機轉(zhuǎn)向控制信號，接至硬環(huán)的相序分配控制端由于采用軟環(huán)則占用的 PLC 資源較多，特別是步進(jìn)電機繞組相數(shù) M4 時，因此大型生產(chǎn)線應(yīng)對此予以充分考慮采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用 PLC 的 I/O 口點數(shù)。 在 PLC 對步進(jìn)電機的控制中 ,需要根據(jù)下面計算出 3個參數(shù) : 脈沖當(dāng)量 = (步進(jìn)電機步距角179。螺距 )/(360179。傳動速比 ) 脈沖頻率上限 = (移動速度179。步進(jìn)電機細(xì)分?jǐn)?shù) )/脈沖當(dāng)量 最大脈沖數(shù)量 = (移動距離179。步進(jìn)電機細(xì)分?jǐn)?shù) )/脈沖當(dāng)量 根據(jù)這 3個參數(shù) ,才能計算出相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)。步進(jìn)電機的控制以開環(huán)控制居多。如果用光柵尺做速度或位置反饋 ,結(jié)合 PLC的高速脈沖計數(shù)功能 ,就可實現(xiàn) 半 閉環(huán)控制 本系統(tǒng)由 歐姆龍 CPM1A 控制器、和 森創(chuàng) 60CB040C010000 型交流伺服電機 、和 MS0040C 型號的驅(qū)動器 、 歐姆龍區(qū)域傳感器 F3WD052A 光柵尺、西門子 TP170人機界面組成。系統(tǒng)框圖如圖 所示 ? 設(shè)計任務(wù)和要求如下設(shè)計任務(wù)和要求如下： 任務(wù)：工作臺來回往復(fù)運動由伺服 電動機帶動蝸輪驅(qū)動工作臺，工作臺速度和方向由限位開關(guān) SQ1— SQ4控制。工作臺循環(huán)工作過程為：工作臺起動 —向右移動工進(jìn) — 減速至換向 — 左移快速返回 — 減速至換向 — 進(jìn)入正向工作狀態(tài)。 要求： （ 1）電氣原理圖設(shè)計，工作方式設(shè)置 為自動循環(huán)、點動二種。 （ 2） PLC 梯形圖設(shè)計，工作方式設(shè)置為自動循環(huán)、點動、單周循環(huán)和步進(jìn) 四種。 （ 3）有必要的電氣保護(hù)和聯(lián)鎖。 （ 4）自動循環(huán)時應(yīng)按上述順序動作。 20 I/O 接口規(guī)格 ? 接線圖 ? PLC 控制的安裝接線圖 21 ? 梯形圖 ? 指令程序 (II) PLC 控制系統(tǒng)的接地方法 1. 由于 PLC機柜和操作臺、配電柜等用電設(shè)備的金屬外殼及控制設(shè)備正常不帶電的金屬部分，由于各種原因（如腐蝕、絕緣破損等）而有可能帶危險電壓，所以應(yīng)該進(jìn)行保護(hù)接地，低于 36V 供電的設(shè)備，無特殊要求可不做接地保護(hù)。 2. PLC 控制系統(tǒng)中的基準(zhǔn)電位是各回路工作的參考電位，基準(zhǔn)電位的連接線稱為系統(tǒng)地，通常是控制回路直流電源的零伏導(dǎo)線，系統(tǒng)接地的方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地方式。 。其中信號回路接地和屏蔽接地又通稱為工作接地 參考文獻(xiàn) 1. 孫波 主編 . 畢業(yè)設(shè)計寶典 . 西安電子科技大學(xué) 出版社， 2020 2. 蔣秀珍主編 .精密機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 .清華大學(xué)出版社 .2020 3. 馮浩 王建新 趙書尚主編 .機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 .華中科技大學(xué)出版社 .2020 4. 王昆 何小柏 汪信遠(yuǎn)主編 .機械設(shè)計課程設(shè)計 .高等教育出版社 .1996 5. 濮良貴 紀(jì)名剛主編 .機械設(shè)計 .高等教育出版社 .2020 6. 李雪梅主編 . 數(shù)控機床 . 北京電子工業(yè)出版社， 2020 7. 馮辛安主編 .機械制造裝備設(shè)計 .機械工業(yè)出版社 .2020 8. 馮清秀 鄧星鐘編著 .機電傳動控制 .華中科技大學(xué)出版社 .2020 22 9. 電機及驅(qū)動產(chǎn)品規(guī)格型號一覽表 （森創(chuàng)） 10. 上銀直線導(dǎo)軌技術(shù)手冊 成績評定： 指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師簽字： 2020 年 1 月 10 日 項 目 比重 評價 項目 比重 評價 開題報告 10 工作量、 工作態(tài)度 20 實踐能力 20 分析、解決 20 質(zhì) 量 20 23 問題能力 創(chuàng) 新 10 得分 24 答辯記錄： 八、答辯意見及答辯成績 答辯小組教師（簽字）： 2020 年 1 月 10 日 九、總評成績： （教師評分179。 75% + 答辯成績179。 25%） 179。 75% + 179。 25% =