【正文】 長桿L/K＜85時，L= () =125mm?？紤]到整個機構的平衡性，故將承載夾持部分的彎臂方向與Y向電機在一條線上。因為膠棒的夾持嚴格要求對心，以保證涂膠軌跡的準確。故選用了V形塊對中夾緊機構，： 膠棒的對中夾緊機構圖工作原理就是使對中夾緊元件作等速位移來實現(xiàn)。兩個V形塊由手輪控制帶動左、右螺紋的螺桿作等速相向移動實現(xiàn)對中夾緊。：為了方便于供膠和涂膠在系統(tǒng)中設計了涂膠彎臂。因為彎臂有豎直向下的載荷，所以以下對其進行了校核計算[15]。： 涂膠彎臂，由于4個螺栓是對稱分布的，故剪切力可以認為均分。= () d=12mm 完全可以符合要求。，其扭矩為：（1）截面形心： （2）計算截面慣性矩： ()（3）在截面的上下邊緣，分別作用有最大拉應力和最大壓應力： () () 取[]=75Mpa《[] d=12mm完全可以滿足設計要求。 本章小結首先確定夾緊機構方案，選用斜楔夾緊機構；然后確定定位方案，定位元件選用V型塊；選用氣動方案對工件進行迅速夾緊；對機構整體進行計算。第5章 硬件及接口電路的設計本次設計的自動涂膠機控制系統(tǒng)采用的是PLC可編程控制器進行整個涂膠自動化生產線的流程控制。整個自動化生產線的組成部分是，用一套PLC系統(tǒng)控制系統(tǒng)分別控制一套供膠系統(tǒng)，兩套涂膠執(zhí)行機構，兩套單片機涂膠控制系統(tǒng)和兩套傳送帶系統(tǒng) 。達到PLC分別控制兩套涂膠機組成一個自動涂膠生產線，兩涂膠機可同時工作也可以一臺涂膠機單獨工作。本次設計的自動涂膠機涂膠執(zhí)行部分采用MCS51的典型產品8031進行控制，因為其體積小、功能強和價格低廉的優(yōu)點，廣泛地應用于自動化領域。由于8031是沒有ROM的單片機，數(shù)據(jù)存儲器也只有128K字節(jié)，因此它必須外接EPROM程序存儲器，才能構成最小系統(tǒng)。8031的外部程序存儲器主要存放處理程序，也能存放處理程序所必需的常數(shù)?；镜臄U展包括：擴展片外程序存儲器/擴展片外數(shù)據(jù)存儲器/擴展并行I/O接口。采用74LS373鎖存器 、74LS138譯碼器的輸出作為片選信號。本系統(tǒng)擴展了一片8255可編程接口芯片和一片8155芯片?？刂葡到y(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成。硬件是組成系統(tǒng)的基礎。有了硬件,軟件才能有效的運行。硬件電路的可靠性直接影響到數(shù)控系統(tǒng)性能指示。系統(tǒng)硬件電路有以下三大部分組成：（1）主控制器,即中央處理器單元PLC。（2）輸入設備，包括光電接近開關、壓力傳感器和輸入開關按鈕。（3）執(zhí)行設備，包括單片機及其擴展電路、皮帶控制電路、機械手控制電路、供膠控制電路以及夾緊控制電路。 PLC的控制電路組成介紹PLC接收來自控制面板按鈕開關信號和傳感器的狀態(tài)信號，經程序判斷與運算實現(xiàn)系統(tǒng)流程的控制。PLC在輸出顯示和監(jiān)控信號的同時，分別向傳動帶機械手加緊機構涂膠行程執(zhí)行機構傳動帶機械手夾緊機構涂膠機機械手2和涂膠行程執(zhí)行機構2以及各安全指示燈發(fā)出運行控制信號。 控制電路脈沖輸入時，將脈沖分配給各組繞組，因其功率很小，電壓幅度不足5V，電流為mA級，必須經過驅動器將信號電流放大到若干安培，才能驅動步進電機，實際上電機的驅動器是一個功率放大器。驅動器要求失真小，有較好的前沿和足夠的幅度。本系統(tǒng)采用55BF003型和70BF003型步進電機作為驅動裝置，它是受脈沖信號進行控制，微安級信號進行控制，若想使27V，5A的步進電機達到需要的額外狀態(tài)，只靠微機8255控制作用不可能提供步進電機需要的輸出功率，因此必須有額外的功率驅動電路，步進電機與控制系統(tǒng)，功率驅動電路組成一體構成了步進電機的驅動系統(tǒng)，如圖：MCS51步進電機驅動電路8255A分配系統(tǒng)驅動電路的設計及說明步進電機的控制系統(tǒng)和分配系統(tǒng)中采用匯編語言來實現(xiàn)的，所以采用三級管進行電流放大。下面是功率驅動電動硬件進行說明。高低壓驅動電路如下圖所示： 驅動電路圖La繞組的高低壓驅動電路，脈沖變壓器Tp組成高壓控制電路，無脈沖輸出時，T1，T2，T3，T4，均截止，電機繞組La中無電流通過，電機不轉，有脈沖輸入時，T1, T2, T4,飽和導通，在T2由截止到飽和期間，其集電極電流也就是脈沖變壓器的初級電流急速增加，在變壓器次級感生一個電壓，使T3導通，80V高壓經高壓管T3加到繞組La上使電流迅速上升，約經數(shù)百微秒，當T2進入穩(wěn)壓狀態(tài)后，Tp初級電流暫時恒定，次級的感應電壓降到0，T3截止，這時12V低壓電流經D2加到繞組La上，維持La中的電流為恒定值。輸入脈沖結束后，T1，T2，T3，T4，又均截止，儲存在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間常數(shù)，改善電流波形后沿，由于采用高低壓驅動，電流增長快，電機的力矩和運行頻率都得到改善。高低壓驅動電路，采用四個三極管，線路比較簡單，工作穩(wěn)定實用性強，它具有以下特點：a 本回路采用兩種電源供電80V12Vb 驅動電路采用了三級放大，使電路合理，穩(wěn)定性好。c 由于電機轉動產生的反電動勢，使電流波形頂部下凹，使平均電流下降，轉矩下降。濾波后電壓波形電容值越大，濾波的效果會越好，但電容值過大也會使電容兩端電壓值偏低。 傳感器的選擇及與PLC接線說明傳感器在工業(yè)的自動化生產中占有重要的地位。通過傳感器不僅可能確定工件的工作情況，而且可以檢測生產的某些過程，以便控制生產流程。傳感器是將非電量的物位參量轉換為可測量的點信號，提供給中央處理單元。 光電傳感器的選擇系統(tǒng)設計要求對工件在傳送帶上到達指定位置的位置信號進行檢測。我們選擇了洞光光電開關廠出產的DC二線長閉光電開關LA11K。其各項性能指標如下：1. 檢測距離: 動作距離是指檢測體按照一定方式移動時，從基準位置（接近開關處的感應表面）到開關動作時測的基準位置到檢測面的空間距離。額定動作距離是指接近開關動作距離的標稱值。本型號的檢測距離為1mm177。20% 2. 設定距離：接近開關在實際工作中整定的距離。3. 回差值: 動作距離與復位距離之間的絕對值。本型號的回差值為檢測距離的10%。4. 標準檢測體：使接近開關作比較的金屬檢測體。本廠所采用的檢測體為正方形的A3鋼，厚度為大于1mm。5. 輸出狀態(tài)：為常閉，即當無檢測物體時，常開型的接近開關接通的負載，由于接近開關內部的輸出晶體管截止而不工作，當檢測到物體時，晶體管導通，負載得電工作。6. 檢測方式：非埋入式，即接近開關則需把感應頭露出，以實現(xiàn)其長檢測距離的目的。：按規(guī)定的1秒的時間間隔內，接近開關動作循環(huán)的次數(shù)。響應時間t：接近開關檢測到物體的時間到接近開關出現(xiàn)電平狀態(tài)翻轉的時間之差。 壓力傳感器的選擇本系統(tǒng)對壓力傳感器的選擇為奈士德 NDA波登管壓力開關。壓力傳感器在本系統(tǒng)中的作用是檢測供膠系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力。當供膠系統(tǒng)的供膠壓力超出設定的正常范圍時向中央處理單元發(fā)出電信號，中央處理單元發(fā)出報警并根據(jù)系統(tǒng)程序做出處理。涂膠過程中，需要保證膠棒內有足夠的膠為下一工件能夠涂完為止，所以設計了膠棒內膠量不足的報警子程序。每一工件涂完膠后提醒工人換件，這樣就可以節(jié)省不必要的時間，提高了勞動生產率。 傳感器和PLC的接線說明傳感器的種類很多，其輸出方式也各不相同。當采用接近開關、光電開關等兩線式傳感器時，由于傳感器的漏電流較大，可能出現(xiàn)錯誤的輸入信號從而導致PLC的錯誤動作，此時，可在PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ，如圖54所示。當漏電流不足lmA時可以不考慮影響。 PLC與兩線式傳感器的連接旁路電阻Ｒ的估算公式如下：式中：I為傳感器漏電流（mA），UOFF為PLC輸入電壓低電平的上限值（V），RC為PLC的輸入阻抗（KΩ），的值根據(jù)輸入點的不同存在差異。光電開關接入，其為5v, I約為4mA，約為1。通過計算取值為2。壓力開關接入，其為5v, ，約為1。通過計算R也出值為2。 本章小結 本次設計的自動涂膠機涂膠執(zhí)行部分采用MCS—51的典型產品8031進行控制。本章對控制系統(tǒng)、驅動電路及硬件進行了設計，使其滿足產品使用需求。結 論此次設計的涂膠機體積小，結構簡單，操作方便，有利于它的通用性。此次設計的自動涂膠機完全脫離了手工涂膠，實現(xiàn)了全自動涂膠，使工人從繁瑣的勞動中解脫出來，減少了工人的勞動強度，這將大大的提高勞動生產效率。在涂膠的過程中，保證了涂膠的厚度和膠的均勻性，這樣，不僅提高了機器零件的密封性，而且機器的性能將更加良好。涂膠機的研制，將為企業(yè)帶來巨大的經濟效益。參考文獻[1] 王會香 ，哈爾濱理工大學報,.[2] ：電子專用設備,[3] 吳榮兵, ,機床與液壓報，.[4] 時圣勇, 李宏偉. 涂膠機液壓系統(tǒng)改造，液壓與氣動報，.[5] ，工藝裝備報，.[6] 陳世雄，陳楊技. 涂膠機的設計及涂膠工藝的研究，廣西機械報，.[7] Mitsubishi Programmable Controller Melsec Fl Series Programming Manuol[R]．Mitsubishi Electric COR，l999.[8] 劉躍南. 機床計算機數(shù)控及應用. 北京:機械工業(yè)出版社, 2007.[9] 王吉芳，制造業(yè)自動化報，2009，6.[10] 濮良貴,紀名剛. 機械設計, 高等教育出版社, .[11] 林文煥,陳本通. 機床夾具設計手冊, 國防工業(yè)出版社, .[12] 龔安定, 趙孝旭, 高化. 機床夾具設計, 西安交通大學出版社, .[13] 成大先. 機械設計手冊 四版第三卷, 化學工業(yè)出版社, .[14] 吳宗澤. 機械零件設計手冊, 機械工業(yè)出版社 , .[15] 北京科技大學, 東北大學. 工程力學, 高等教育出版社, .[16] 劉文信,孫學禮. 機床數(shù)控技術, 機械工業(yè)出版社, .[17] 大連理工大學,戴曙. 金屬切削機床, 機械工業(yè)出版社, .[18] 大連理工大學工程圖教研室主編. 機械制圖. 北京：高等教育出版社，.[19] 北京航空學院機械教研室. 數(shù)控機床的結構與傳動. 國防工業(yè)出版社，. [20] 數(shù)控機床直線滾動導軌結合面動態(tài)特性研究 學位論文 謝志坤 東北大學 [21] 鄭堤，唐可洪. ：機械工業(yè)出版社，.[22] 王啟平. 機床夾具設計, 哈爾濱工業(yè)大學出版社, .致 謝本設計是在劉春香老師的悉心指導下完成的。她一絲不茍、嚴謹細致的作風一直是我工作和學習中的榜樣；她循循善誘的引導和不拘一格的教學給予我無限的啟發(fā)。不僅使我樹立起了遠大的學術目標，還讓我明白了許許多多待人接物與為人處世方面的道理。本設計從開題到完成，每一步都是在老師的指導下完成的，傾注了老師大量的心血。在此，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！　　本設計的順利完成，自然離不開各位老師、同學的關心和幫助。在此感謝劉老師的辛勤指導；這篇論文和圖紙的每個數(shù)據(jù)和微小細節(jié)，都離不開您的細心指導。您樂觀的個性和寬容的態(tài)度，幫助我很快的融入到了我們的設計中。還有感謝同組人的積極配合。感謝同班同學和朋友們的關心和幫助。沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的設計的，同窗之間的友誼永遠長存。44