【正文】 測(cè)定參與手臂轉(zhuǎn)動(dòng)的部件的質(zhì)量 kgm 1201 ?,分析部件的質(zhì)量分布情況， 質(zhì)量密度等效分布在一個(gè)半徑 mmr 200? 的圓盤上，那么轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 221rmJ? 考慮軸承，油封之間的摩擦力，設(shè)定摩擦系數(shù) ?k , 慣摩 MkM .? ）（ ? ?? 總驅(qū)動(dòng)力矩 摩慣驅(qū) MMM ?? ）（ ? ?? MM〈驅(qū) ? 設(shè)計(jì)尺寸滿足使用要求。 21 第六章 機(jī)械手的 PLC控制設(shè)計(jì) 考慮到機(jī)械手的通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行控制 .當(dāng)機(jī)械手的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變 PLC程序即可 實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。 6. 1可編程序控制器的選擇及工作過(guò)程 可編程序控制器的選擇 目前，國(guó)際上生產(chǎn)可編程序控制器的廠家很多，如日本三菱公司的 F系列PC,德國(guó)西門子公司的 SIMATIC N5系列 PC、日本 OMRON(立石 )公司的 C型、 P型PC等?？紤]到本機(jī)械手的輸入輸出點(diǎn)不多，工作流程較簡(jiǎn)單，同時(shí)考慮到制造成本，因此在本次設(shè)計(jì)中選擇了 OMRON公司的 C28P型可編程序控制器。 可編程序控制器的工作過(guò)程 可編程序控制器是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)完成各種不同控制任務(wù)的。為此采用了循環(huán)掃描的 工作方式。具體的工作過(guò)程可分為 4個(gè)階段。 第一階段是初始化處理。 可編程序控制器的輸入端子不是直接與主機(jī)相連， CPU對(duì)輸入輸出狀態(tài)的詢問(wèn)是針對(duì)輸入輸出狀態(tài)暫存器而言的。輸入輸出狀態(tài)暫存器也稱為 I/0狀態(tài)表 .該表是一個(gè)專門存放輸入輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)區(qū)。其中存放輸入狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸入狀態(tài)暫存器 。存放輸出狀態(tài)信息的存儲(chǔ)器叫輸出狀態(tài)暫存器。開(kāi)機(jī)時(shí)， CPU首先使 I/0狀態(tài)表清零，然后進(jìn)行自診斷。當(dāng)確認(rèn)其硬件工作正常后，進(jìn)入下一階段。 第二階段是處理輸入信號(hào)階段。 在處理輸入信號(hào)階段， CPU對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行掃描，將獲 得的各個(gè)輸入端子的狀態(tài)信息送到 I/0狀態(tài)表中存放。在同一掃描周期內(nèi)，各個(gè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)在 I/0狀態(tài)表中一直保持不變，不會(huì)受到各個(gè)輸入端子信號(hào)變化的影響，因此不能造成運(yùn)算結(jié)果混亂，保證了本周期內(nèi)用戶程序的正確執(zhí)行。 第三階段是程序處理階段。 當(dāng)輸入狀態(tài)信息全部進(jìn)入 I/0狀態(tài)表后， CPU工作進(jìn)入到第三個(gè)階段。在這個(gè)階段中，可編程序控制器對(duì)用戶程序進(jìn)行依次掃描，并根據(jù)各 I/0狀態(tài)和有關(guān)指令進(jìn)行運(yùn)算和處理，最后將結(jié)果寫入 I/0狀態(tài)表的輸出狀態(tài)暫存器中。 第四階段是輸出處理階段。 段 CPU對(duì)用戶程序已掃描處理完畢，并將 運(yùn)算結(jié)果寫入到 I/0狀態(tài)表狀態(tài)暫存器中。此時(shí)將輸入信號(hào)從輸出狀態(tài)暫存器中取出，送到輸出鎖存電路，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器線圈，控制被控設(shè)備進(jìn)行各種相應(yīng)的動(dòng)作。然后， CPU又返回執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)的掃描周期。 機(jī)械手可編程序控制器控制方案 22 第七章 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的是氣動(dòng)通用機(jī)械手，相對(duì)于專用機(jī)械手，通用機(jī)械手的自由 度可變，控制程序可調(diào)，因此適用面更廣。 采用氣壓傳動(dòng)，動(dòng)作迅速，反應(yīng)靈敏，能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，便于自動(dòng)控制。 工作環(huán)境適應(yīng)性好，不會(huì)因環(huán)境變化影響傳動(dòng)及控制性能。阻力損失和泄漏較小， 不會(huì)污染環(huán)境。同時(shí)成本低廉。 通過(guò)對(duì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的參數(shù)化繪制，大大提高了繪圖速度， 節(jié)省了大量時(shí)間和避免了不必要的重復(fù)勞動(dòng)，同時(shí)做到了圖紙的統(tǒng)一規(guī)范。 機(jī)械手采用 PLC控制，具有可靠性高、改變程序靈活等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論是進(jìn) 行時(shí)間控制還是行程控制或混合控制，都可通過(guò)設(shè)定 PLC程序來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢愿鶕?jù) 機(jī)械手的動(dòng)作順序修改程序，使機(jī)械手的通用性更強(qiáng)。 參考文獻(xiàn) ： [1] 張建民 .工業(yè)機(jī)器人 .北京 :北京理工大學(xué)出版社， 2021 [2] 蔡自興 .機(jī)器人學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展戰(zhàn)略 .機(jī)器人技術(shù)， 2021 [3] 金茂青，曲忠萍，張桂華 .國(guó)外工業(yè)機(jī)器人發(fā)展勢(shì)態(tài)分析 .機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用 ， 2021 [4] 王雄耀 .近代氣動(dòng)機(jī)器人 (氣動(dòng)機(jī)械手 )的發(fā)展及應(yīng)用 .液壓氣動(dòng)與密封， 2021 [5] 嚴(yán)學(xué)高，孟正大 .機(jī)器人原理 .南京 :東南大學(xué)出版社， 2021 [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [7] 黃錫愷，鄭文偉 .機(jī)械原理 .北京 :人民教育出版社， 2021 [8] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) .北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 [9] 鄭洪生 .氣壓傳動(dòng)及控制 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [10] 吳振順 .氣壓傳動(dòng)與控制 .哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [11] 徐永生 .氣壓傳動(dòng) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [12]傅祥志，機(jī)械原理（第二版），武漢： 華中科技大學(xué)出版社， [13]吳昌林等，機(jī)械設(shè)計(jì)（第二版）， 武漢：華中科技大學(xué)出版社， ［ 14］徐鋼濤等，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社， 23 致 謝 本次設(shè)計(jì)是在我尊敬的導(dǎo)師悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的工作作風(fēng)使我受益匪淺。在此，我首先向?qū)煴硎菊\(chéng)摯的感謝，并致以崇高的敬意 ! 本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年間所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過(guò)這次設(shè)計(jì)把這三年所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)課程作了一個(gè)總結(jié)和回顧，加深了對(duì)理論的理解，能夠掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的全套思路，為即將走上工作崗位和以后的發(fā)展打下了一定的基礎(chǔ)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我查閱了大量的圖書資料以及網(wǎng)絡(luò)上的資料，包括機(jī)械零件、材料力學(xué)、液壓控制、幾何量公差與測(cè)量、機(jī)械制圖、機(jī)械手設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等等，尤其是在從對(duì)各類設(shè)計(jì)手冊(cè)的查閱中，我的知識(shí)面得到了很大的提高；通過(guò)對(duì)該課題的獨(dú)立設(shè)計(jì)，使我對(duì)機(jī)械知識(shí)有了一個(gè)更加深入的了解，對(duì)機(jī)械這門學(xué)科有了進(jìn)一步的理解。也使我獨(dú)立設(shè)計(jì)的 能里有了極大的提高。 在課題的研究和開(kāi)發(fā)階段，我得到了機(jī)械與電氣工程學(xué)部老師的大力支持和幫助，在此一并向他們表示衷心的感謝。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，機(jī)械與電氣工程學(xué)部的各位老師，黃進(jìn)老師，以及全體同學(xué)給與我很大支持和幫助，在此我向他們以及多年來(lái)為我的成長(zhǎng)付出辛勤勞動(dòng)的老師們和同學(xué)們表示衷心的感謝。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到不懂的地方，我也經(jīng)常與同事、同學(xué)進(jìn)行討論，解決難題。感謝父母 、家人對(duì)我的教育，感謝所有關(guān)心我的朋友和老師，同時(shí)感謝河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境是我避免了很多的彎路。 當(dāng)然，由于本人設(shè)計(jì)水平有限、在 課程中沒(méi)有接觸過(guò)機(jī)械手的相關(guān)課程，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的不足，以及時(shí)間上的限制，在設(shè)計(jì)中難免存在一些錯(cuò)誤。懇請(qǐng)老師給予以批評(píng)以及指正。 再次表示感謝！ 24 專業(yè)相關(guān)的資料 數(shù)控車床主要用來(lái)對(duì)旋轉(zhuǎn)體零件進(jìn)行車削、鏜削、鉆削、鉸削、攻絲等工序的加工。一般能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、球面、圓柱螺紋、槽及端面等工序的切削加工。 數(shù)控車床的結(jié)構(gòu) 數(shù)控車床的組成：數(shù)控系統(tǒng)、床身、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、回轉(zhuǎn) 刀架、操作面板和輔助系統(tǒng)等。 數(shù)控車床分為立式數(shù)控車床和臥式數(shù)控車床兩種類型。 立式數(shù)控車床用于回轉(zhuǎn)直徑較大的盤類零件車削加工。 臥式數(shù)控車床用于軸向尺寸較長(zhǎng)或小型盤類零件的車削加工。 臥式數(shù)控車床按功能可進(jìn)一步分為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床、普通數(shù)控車床和車削加工中心 (1)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床：采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和單片機(jī)對(duì)普通車床的車削進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡(jiǎn)易型數(shù)控車床。成本較低，自動(dòng)化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。 (如圖 1 所示 ) 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 (2)普通 數(shù)控車床：根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床。數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動(dòng)化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控車床可同時(shí)控制兩個(gè)坐標(biāo)軸，即 x軸和z軸。 (3)車削加工中心：在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了 C軸和動(dòng)力頭，更高級(jí)的機(jī)床還帶有刀庫(kù)，可控制 X、 Z和 C三個(gè)坐標(biāo)軸，聯(lián)動(dòng)控制軸可以是 (X、 Z)、 (X、C)或 (Z、 C)。由于增加了 C軸和銑削動(dòng)力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車削外，還可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。