【導(dǎo)讀】了迅速發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品。現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人是人類真正的奇跡。一個(gè)像人那么大的機(jī)器人可以輕松地抬起超過(guò)一百磅并可以在誤差。+英寸誤差范圍內(nèi)重復(fù)的移動(dòng)。更重要的是這些機(jī)器人可以每天24小時(shí)。但是他們一旦編程一次，他們可以重復(fù)地做同一工作許多年?；?，既解決了許多單靠人力難以解決的實(shí)際問(wèn)題，又促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程。塑料制品的大量需求，使得塑。料制品生產(chǎn)的自動(dòng)化和高效率要求成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然。設(shè)計(jì)，提出了一套經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)方案。由于步進(jìn)電機(jī)能夠直接接收。矩，為步進(jìn)電機(jī)的選型和動(dòng)力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。步進(jìn)電機(jī)的啟停頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其最高運(yùn)行頻率，為了提高工作效率，需要步進(jìn)電機(jī)高速運(yùn)行并快速啟停時(shí)，必須考慮它的升，降速控制問(wèn)題。機(jī)械手是工業(yè)機(jī)器人的重要組成部分，在很多情況下它就可以稱為工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)。廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安

　　

【正文】 tion at a time, so angular cuts on the work piece are not possible, consequently, for milling machines, only rectangular configurations can be machined or for lathes only surfaces parallel or perpendicular to the spindle axis can be machined. This type of controlled motion is often referred to as linear control or a halfaxis of control. Machines with this form of control are also capable of pointtopoint control. Continuous Path or Contouring Control In continuous path control the motions of two or more of the machine axes are controlled simultaneously, so that the position and velocity of the can be tool are changed continuously. In this way curves and surfaces can be machined at a controlled feed rate. It is the function of the interpolator in the controller to determine the increments of the individual controlled axes of the machines necessary to produce the desired motion. This type of control is referred to as continuous control or a full axis of control. Some terminology concerning controlled motions for NC machines has been introduced. For example, some machines are referred to as fouror fiveor even sixaxis machines. For a vertical milling machine three axes of control are fairly obvious, these being the usual X, Y, Z coordinate directions. A fourth or fifth axis of control would imply some form of rotary table to index the work piece or possibly to provide angular motion of the work head. Thus, in NC terminology an axis of control is any controlled motion of the machine elements (spindles, tables, etc). A further plication is use of the term halfaxis of control。 for example, many milling machines are referred to as machine. This means that continuous control is possible for two motions (axes) and only linear control is possible for the third axis. Applied to vertical milling machines, control means contouring in the X, Y plane and linear motion only in the Z direction. With these machines threedimensional objects have to be machined with water lines around the surface at different heights. With an alternative terminology the same machine could be called a 2CL machine (C for continuous, L for linear control). Thus, a milling machine with continuous control in the X, Y, Z directions could be termed be a threeaxis machine or a 3c machine, Similarly, lathes are usually two axis or 2C machines. The degree of work precision depends almost entirely upon the accuracy of the lead screw and the rigidity of the machine structure． With this system． there is no selfcorrecting action or feedback of information to the control unit． In the event of an unexpected malfunction， the control unit continues to put out pulses of electrical current． If， for example， the table on a N／ C milling machine were suddenly to bee overloaded，no response would be sent back to the controller． Because stepping motors are not sensitive to load variations， many N／ C systems are designed to permit the motors to stall when the resisting torque exceeds the motor torque． Other systems are in use，however， which in spite of the possibility of damage to the machine structure or to the mechanical system， ale designed with special high—torque stepping motors． In this case， the motors have sufficient capacity to“overpower’’the system in the event of almost any contingency． The original N／ C used the closed—loop system． Of the two systems， closed and open loop， closed loop is more accurate and， as a consequence， is generally more expensive． Initially， open—loop systems were used almost entirely for lightduty applications because of inherent power limitations previously associated with conventional electric stepping motors． Recent advances in the development of electro hydraulic stepping motors have led to increasingly heavier machine load applications． 譯文三 帶有自動(dòng)換刀方法的加工中心配置合成 本文件的目的是出席一個(gè)自動(dòng)換刀加工中心配置的綜合設(shè)計(jì)方法，以滿足所需的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性。根據(jù)坐標(biāo)系的概念，圖論，概括，專業(yè)化，和運(yùn)動(dòng)合成，這種設(shè)計(jì)方法，提出和電腦，并與自動(dòng)換刀多達(dá) 8 個(gè)環(huán)節(jié)的綜合加工中心。作為結(jié)果，與鼓型刀庫(kù)， 6， 7 號(hào)的加工中心 配置和 8 鏈接分別是 2， 13 和 20。同樣，與線性型刀庫(kù)的加工中心， 5， 6， 7 人數(shù)的加工中心配置和 8 聯(lián)系分別為1， 5， 20 和 60。此外，這項(xiàng)工作提供了一個(gè)綜合的空間開(kāi)放與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的要求類型的機(jī)制系統(tǒng)的方法。 導(dǎo)言 加工中心運(yùn)動(dòng)學(xué)可以被看作是一個(gè)開(kāi)放型的機(jī)制，他們與特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)的特殊功能。與平面機(jī)制的創(chuàng)新設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題一直是過(guò)去幾年許多研究課題。然而，開(kāi)放式的空間結(jié)構(gòu)議案類型的機(jī)制設(shè)計(jì)方法合成不可用。在過(guò)去數(shù)年，只是在加工中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)幾篇文章。杉村等。 （ 1981 年）使用的分析方法，調(diào)查的機(jī)床設(shè) 計(jì)。伊藤和信乃（ 1982 年， 1983 年和 1987 年）產(chǎn)生的使用有向圖的機(jī)床結(jié)構(gòu)配置。列舍托夫和波特曼（ 1988）提出的合成與功能相同的成型機(jī)床配置的配置代碼。的配置代碼的概念被廣泛采用的 5 配置合成軸機(jī)床（石澤等， 1991。坂稻崎， 1992 年）。但是，自動(dòng)換刀系統(tǒng)沒(méi)有考慮。該系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行之間的主軸和一個(gè)加工中心刀庫(kù)工具的變化被稱為自動(dòng)換刀（ ATC）的?？展茉诮档蜋C(jī)器閑置時(shí)間了重要作用，因此，增加加工過(guò)程中的生產(chǎn)力。的建議本文是提出一個(gè)對(duì)加工中心的自動(dòng)換刀可能的配置系統(tǒng)的一代，是開(kāi)放式的設(shè)計(jì)方法，類型空間機(jī)制受 拓?fù)浜瓦\(yùn)動(dòng)約束。 現(xiàn)有的機(jī)制 在設(shè)計(jì)過(guò)程的第一步是研究現(xiàn)有的機(jī)制和締結(jié)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性，加工中心機(jī)床的 4 個(gè)基本組成部分：一軸，刀庫(kù)，轉(zhuǎn)變機(jī)制的工具組成，以及機(jī)床結(jié)構(gòu)包括權(quán)力軸的議案。機(jī)床結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了加工表面，剛度準(zhǔn)確性和動(dòng)態(tài)品質(zhì)。主軸旋轉(zhuǎn)工具機(jī)到所需的工件表面。該工具雜志存儲(chǔ)工具和行動(dòng)為他們?cè)诩庸げ僮魇褂眠m合的崗位。該工具的變化機(jī)制執(zhí)行工具之間的雜志和主軸工具的變化。最簡(jiǎn)單的 ATC 是一個(gè)沒(méi)有變化機(jī)制的設(shè)計(jì)工具，工具之間的雜志和主軸實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)換刀的議案。圖 3（ a）和（ b）顯示 2 3 軸鼓型和直線 型工具雜志，分別臥式加工中心。代表和分析的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和加工中心，運(yùn)動(dòng)特色的坐標(biāo)系統(tǒng)的定義來(lái)描述的每一項(xiàng)議案軸加工中心分配為基礎(chǔ)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ ISO， 1974）命名。本標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系是右手直角笛卡兒之一，相關(guān)的工件安裝在一臺(tái)機(jī)器，與校長(zhǎng)的線性橫向這臺(tái)機(jī)器相一致。對(duì)機(jī)器的一個(gè)組成部分運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生積極的方向是，這將導(dǎo)致越來(lái)越工件的積極方面。追加的臥式加工中心的 ISO標(biāo)準(zhǔn)的原理圖如圖所示。 3。通過(guò)分析提供現(xiàn)有的 3 軸沒(méi)有工具，改變機(jī)制臥式加工中心，我們可以得出結(jié)論的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特性（燕，陳， 1995 年）如下。 拓?fù)湫枨? 拓?fù)湟蠼Y(jié)束根據(jù)現(xiàn)有機(jī)制的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在我們的例子，鏈接和 3 個(gè)關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)要求軸在其相應(yīng)的樹(shù)圖的臥式加工中心是： 必須有一個(gè)為主軸吊墜頂點(diǎn)。 必須有一個(gè)頂點(diǎn)，那里的路徑長(zhǎng)度為 4 主軸，作為工作表。 必須有一個(gè)根，這是由主軸頭路位于工作表中的幀。 必須有一個(gè)頂點(diǎn)，這是一個(gè)從頂點(diǎn)吊燈從幀路徑主軸頭位于頂點(diǎn)分支的分支為工具雜志。 與必須被看作是對(duì)分配的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)邊事件。 之間的主軸頭和工作臺(tái)的邊緣，必須指定為棱鏡對(duì)。 工具之間的雜志和分支頂點(diǎn)的邊緣，必須指定為轉(zhuǎn)動(dòng)，棱柱形，或圓柱對(duì)。而且 ，如果有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)或一對(duì)圓柱，它必須與工具的事件雜志。 鏈接分配規(guī)則 選擇一個(gè)為主軸吊墜頂點(diǎn)。 選擇一個(gè)頂點(diǎn)，那里的路徑長(zhǎng)度為主軸是 4，如工作表。如果這個(gè)頂點(diǎn)不存在，刪除此圖并轉(zhuǎn)到步驟 6。 選擇一個(gè)頂點(diǎn)，它是由主軸頭路位于工作臺(tái)，因?yàn)榭蚣堋? 選擇一個(gè)頂點(diǎn)，這是從掛件頂點(diǎn)從主軸頭路徑幀分行位于頂點(diǎn)分支，作為工具雜志。如果這個(gè)頂點(diǎn)不存在，刪除此圖并轉(zhuǎn)到步驟 6。 其他未分配的頂點(diǎn)分配的鏈接湖 完成連接任務(wù)。 聯(lián)合分配規(guī)則 與主軸邊緣事件被指定為一轉(zhuǎn)動(dòng)一對(duì)。 在從主軸頭路的邊緣，工作 表中指定為棱鏡對(duì)。 基于路徑的長(zhǎng)度從分支頂點(diǎn)工具雜志，邊緣可分配根據(jù)的 R， P 和 C 中的專業(yè)化聯(lián)合置換后，我們必須找出這些專門(mén)樹(shù)圖受該機(jī)制約束的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加工中心，我們要建立。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，拓?fù)浼s束列舉如下： 該掛件頂點(diǎn)必須是主軸，工具雜志，或工作表。 該工具雜志頂點(diǎn)位于從主軸頭支到框架。 在轉(zhuǎn)動(dòng)兩人必須與主軸或刀庫(kù)事件，以及圓柱對(duì)必須與工具雜志事件。 據(jù)聯(lián)系和聯(lián)合分配