【正文】 個刀套旋轉(zhuǎn)，如圖34所示。刀座的滾子在不旋轉(zhuǎn)的刀盤的槽中受到限位，刀盤在最下端的換刀位置開了一個缺口。刀座以鉸鏈形式與支撐板相連。平時，由彈簧將滾子銷壓在刀套的凹槽中，使刀座定位在水平位置。由于主軸是立式的，故應(yīng)將處于刀庫刀盤最下位置的刀套旋轉(zhuǎn)90176。，使刀頭朝下。實(shí)現(xiàn)這個動作靠氣缸28。氣缸28的活塞桿帶動撥叉59上升，由剖視圖中可以看到，最下面的一個刀套右尾部的滾子正好進(jìn)入撥叉59的缺口。撥叉上升使刀套連同刀具逆時針方向旋轉(zhuǎn)90176。，滾子銷退出支撐板的凹槽，刀座轉(zhuǎn)至垂直位置，等待機(jī)械手換刀。刀套的構(gòu)造錐孔尾部有兩個球頭銷釘，后有彈簧用以夾住刀具，故當(dāng)?shù)短仔D(zhuǎn)90176。后刀具不會下落。刀套頂部的滾子用以在刀套處于水平位置時支撐刀套。當(dāng)?shù)毒吒鼡Q完畢，該刀座插入從主軸換下的刀具夾頭。通過氣缸作用，與上述動作相反，刀座帶動刀具夾頭順時針轉(zhuǎn)動，直到水平位置為止，此時滾子銷重新處于支撐板的凹槽中。圖34 刀套結(jié)構(gòu)圖第4章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在系統(tǒng)控制器的選擇上可以有多種方案，目前在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中主要有三種：單片機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器（PLC）。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的不斷發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。PLC 控制有以下優(yōu)點(diǎn)：可靠性高PLC不需要大量的活動元件和連接電子元件，它的連線大大減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短，采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，如：冗余的設(shè)計(jì)、斷電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等。易操作性PLC 有較高的易操作性，它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。PLC 是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言，編程出錯率大大降低。靈活性PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用而拓展。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易。經(jīng)過各方面分析比較，本課題采用三菱FX2N系列PLC作為控制器，并配有相應(yīng)的控制模塊，來實(shí)現(xiàn)整個機(jī)械手的控制功能。圖41 限位開關(guān)的布局示意圖機(jī)械手移動刀具的單個工作流程由復(fù)位到初始位置、將機(jī)械手移動到刀庫處、夾緊刀具、將刀具移動到目標(biāo)位置、放下刀具和移動到初始位置6個過程組成。機(jī)械手移動刀具通過PLC平控制，可以實(shí)現(xiàn)這6個過程全自動依次運(yùn)行。如下圖所示單個工作流程示意圖：圖42 自動控制原理圖該控制系統(tǒng)的基本控制原理如下：(1) 按下啟動按鈕，系統(tǒng)進(jìn)行自檢查機(jī)械是否在初始位置，不是的話先進(jìn)行復(fù)位工作，然后進(jìn)行正式工作。(2)復(fù)位工作控制原理如下： ① 機(jī)械手首先上移，直到運(yùn)動到最上端。 ② 上移后，機(jī)械手開始右移。 ③ 右移完成后，機(jī)械手開始左轉(zhuǎn)，至此，復(fù)位工作完成。(3)正式工作控制原理如下： ① 機(jī)械手開始左移，一直運(yùn)動到最左端。 ② 運(yùn)行到最左端后，機(jī)械手開始向下運(yùn)動。 ③ 到達(dá)最下端后，機(jī)械手開始夾緊工件，一直到把工件夾緊為止，時間由定時器控制。 ④ 機(jī)械手開始向上運(yùn)動，運(yùn)動到最上端。 ⑤上移后，機(jī)械手開始右移。 ⑥ 右移完成后，機(jī)械手開始右轉(zhuǎn)，直到右轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測到信號。 ⑦ 右轉(zhuǎn)完成后，機(jī)械手下移。 ⑧ 運(yùn)行到最低位置后，機(jī)械手把工件松開，一直到放松限位開關(guān)檢測到信號。 ⑨ 工件松開后，機(jī)械手開始向上運(yùn)動。 ⑩ 到達(dá)最上端后，機(jī)械手開始左轉(zhuǎn)，真到左轉(zhuǎn)限位開關(guān)檢測到信號，此時機(jī)械手已加到初始位置。該系統(tǒng)進(jìn)行自動連續(xù)循環(huán)工作。正常停車時，要求機(jī)械手回到初始位置時才能停車。急停時，切斷所有電源，系統(tǒng)停止運(yùn)行。重新啟動后，由于急停時機(jī)械手位置的不確定性，要進(jìn)行復(fù)位工作。 PLC的硬件I/O接口原理圖圖43 三菱FX2N PLC接口電路圖 采用三菱公司編程軟件FXGP/WINC,其界面如下所示圖44 編程軟件界面圖 PLC的控制流程圖圖45 自動控制流程框圖 圖46 梯形圖 指令表圖47 指令表千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。42課程設(shè)計(jì)心得緊張而又辛苦的兩周課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時候，我仿佛經(jīng)過了一次翻山越嶺，登上了高山之顛，頓感心曠神怡，眼前豁然開朗。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。“千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為一名機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生，我覺得能做類似的課程設(shè)計(jì)是十分有意義，而且是十分必要的。在已度過的三年的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實(shí)踐面？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實(shí)踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。在做本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我感觸最深的當(dāng)數(shù)查閱大量的設(shè)計(jì)手冊了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合工程標(biāo)準(zhǔn)，一次次翻閱參考文獻(xiàn)是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是工程師， 理可尋，不切實(shí)際的構(gòu)想永遠(yuǎn)只能是構(gòu)想，永遠(yuǎn)無法升級為設(shè)計(jì)。說實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累。然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這2 周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步，也是人生的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一中”春眠不知曉”的感 悟。 通過課程設(shè)計(jì)，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算有時不免令我感到有些心煩意亂：有2 次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯，只能毫不情意地重來。但一想起周偉平教授，黃焊偉總檢平時對我們耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提示自己，一定呀養(yǎng)成一種高 度負(fù)責(zé)，認(rèn)真對待的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。附錄1結(jié)構(gòu)圖紙（A4時放在此附錄中，其他均單獨(dú)打?。└戒?硬件電路圖（或接線圖）附錄3軟件控制程序參考文獻(xiàn)[1] （第三冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986[2] ：國防工業(yè)出版社，2003[3] 林宋，：化學(xué)工業(yè)出版社，2003[4] 、：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[5] 廉元國，：機(jī)械工業(yè)出版社，1995[6] ，2006[7] 陳芳，2007[8] 黃澤正，劉沖，2007[9] 曹秋霞，2005[10] 依蘭歐克拉，2000[11] ：同濟(jì)大學(xué)出版社，2004[12] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1997[13] ：清華大學(xué)出版社，2002[14] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000[15] [M].遼寧: 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,1999[16] of automatic tool changer for CNC . thesis,Mechanical EngineeringDepartmet, METU, Ankara, Turkey 1995[17] . A methodology for creative mechanism design. mechansism and machine,1992[18] BeomSahng Ryuh, Sang Min Park, Gordon R. automatic tool changer and integrated software for a robotic die polishing station. Mechanism and Machine Theory,2005