【正文】 統(tǒng)的全部控制功能由臺達(dá)DVP14ES00R2型可編程控制器（PLC)實現(xiàn)，用于控制電磁換向閥，進(jìn)而控制氣缸動作來控制整個系統(tǒng)的循環(huán)運轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)原理框圖如圖9所示。250mm行程氣缸CM2B32250BXC8型行程可調(diào)氣缸一個用于控制機械手，CDM2L4050型氣缸氣一個用于控制卡盤的加緊與放松。二、 氣缸的選取氣缸的選取依據(jù)有安裝形式的選擇、輸出力的選擇、氣缸的行程、氣缸的行程等原則選取。輸入電源為110220VAC，輸出24V/5mA的電源供負(fù)載使用。機械手設(shè)計成內(nèi)空的腔體，由前送料氣缸推動推桿把工見送入到機床主軸，推桿的復(fù)位是由裝在推桿上的復(fù)位彈簧自身的彈力自行復(fù)位，當(dāng)復(fù)位失效時進(jìn)行自主更換彈簧就可修復(fù)。導(dǎo)向桿是利用兩點確定一條直線的原理，使機械手有夠更好的精度。如圖7所示。 機械手的設(shè)計本送料系統(tǒng)適用于細(xì)長軸類零件，因此機械手設(shè)計為為圓形內(nèi)腔的形式。工件加工完畢后，卡盤放松工件被卡盤內(nèi)置彈簧彈出，完成一次加工循環(huán)。機械手在氣缸的推動下下落到與主軸平齊后，有前送料氣缸把工件推入主軸上的卡盤內(nèi)。 由脫料氣缸把工件推入到送料槽中，由后送料氣缸把工件通過進(jìn)料口推入機械手內(nèi)。如圖6所示。如圖5所示。本自動送料裝置由打料裝置與上件裝置兩部分組成。氣缸的原理是利用壓縮空氣作為動力源，執(zhí)行自動送料。如圖4所示圖4 電器結(jié)構(gòu)圖二、機構(gòu)的整體設(shè)計送料裝置分棒料送料機和半成品送料機，半成品送料機又分細(xì)長軸和盤蓋類，本設(shè)計屬于細(xì)長軸類。三、輸出處理階段待所有輸入指令被執(zhí)行完畢之后，在輸出映像寄存器中所寄存有的輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開）將會在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定的方式輸出驅(qū)動負(fù)載進(jìn)行動作。當(dāng)遇到指令跳轉(zhuǎn)時，則會根據(jù)條件來判斷程序的跳轉(zhuǎn)位置。然后進(jìn)入程序的執(zhí)行階段，在程序的執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像寄存器與外界的通信被隔離，不管輸入的信號怎樣變化，其狀態(tài)保持不變，直到啟動下一個掃描周期的輸入采樣階段，才能重新從輸入端寫入新的內(nèi)容。下面就對這三個階段進(jìn)行詳細(xì)的分析： 一、輸入處理階段 PLC處于輸入采樣階段時，首先掃描外部所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)寄存入內(nèi)存中各對應(yīng)的輸入映像寄存器中。當(dāng)PLC處于正常工作時，它將會不斷重復(fù)如圖所示的掃描過程，會不斷無限期掃描地工作下去。PLC運行的全過程如圖2。然后返回開頭第一條程序指令開始新一輪的掃描工作。所以PLC的工作方式是一個不斷循環(huán)掃描的工作方式，每完成一次掃描所用的時間間隔稱PLC的掃描周期或工作周期。 圖2 PLC的運行框圖CPU是以分時操作方式來處理任務(wù)的，CPU在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次掃描完成相應(yīng)的各軟電器的動作，稱為CPU時間的串行工作。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，系統(tǒng)的靈活性越好，模塊的I/O容量越大，系統(tǒng)的適應(yīng)性就越強。電源部件的位置由多種，對于整體式結(jié)構(gòu)的PLC，電源通常封裝在機器內(nèi)部；對于組合式PLC，有的采用單獨電源模塊，有的將電源與PLC封裝在一個模塊中。目前則傾向于采用電可擦除的只讀存儲器（EEPROM）或閃存(Flash Memory)，免去了后備電池的麻煩。系統(tǒng)存儲器用于存儲整個系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲器（ROM），具有掉電不丟失數(shù)據(jù)的特性。三、 存儲器PLC存儲器（內(nèi)存）是用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運行數(shù)據(jù)的單元，是PLC不可缺少的組成單元。二、 輸入/輸出(I/O)接口 輸入/輸出（I/O）接口模塊是PLC與外界聯(lián)系的接口，I/O點數(shù)是確定PLC模塊規(guī)格及輸入/輸出數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)，I/O模塊或多或少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置能力的限制，即底板或機架的槽數(shù)限制。如圖1圖1 PLC的基本結(jié)構(gòu)一、 CPU（中央處理器） 與一般計算機一樣，CPU是PLC的核心，由控制器、運算器、寄存器、系統(tǒng)總線，外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路等構(gòu)成。PLC從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結(jié)構(gòu)上基本相同。相信會贏的使用單位的認(rèn)可，并且具有廣闊的市場。是數(shù)控機床更加自動化，減少勞動強度、提高效率。 本設(shè)計的選題和研究內(nèi)容機械制造業(yè)是一個國家技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)還是新興產(chǎn)業(yè)都離不開機械設(shè)備。隨著數(shù)控系統(tǒng)的性能提高，數(shù)控車床的無故障時間迅速提高，具有更高可靠性、安全性。其加工效率比普通車床提高2~5倍。 加工特點一、高精度數(shù)控車床控制系統(tǒng)的性能正隨著可以的發(fā)展而不斷提高，機械結(jié)構(gòu)也不斷完善，機床精度也是日益提高。五、自動換刀數(shù)控車床都配有自動換刀刀架以其實現(xiàn)自動換刀，以提高生產(chǎn)效率和自動化程度。四、加工冷卻方便、防護(hù)較嚴(yán)。它多采用直流或交流主軸控制單元來驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，并按控制指令可以做無級變速。 數(shù)控車床結(jié)構(gòu)特點及加工特點 結(jié)構(gòu)特點一、傳動鏈短數(shù)控車床是通過用伺服電動機直接與滾珠絲杠聯(lián)結(jié)帶動刀架沿縱、橫兩個坐標(biāo)軸方向的運動，伺服電動機與絲桿間還可以用同步皮帶或齒輪副聯(lián)結(jié)。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也不能安于現(xiàn)狀，應(yīng)該適時抓住機遇不斷發(fā)展，努力發(fā)展自己現(xiàn)有的先進(jìn)數(shù)控技術(shù)、加大技術(shù)自我創(chuàng)新與人才培養(yǎng)，努力提高企業(yè)服務(wù)能力，盡最大努力縮短與發(fā)達(dá)國家技術(shù)的差距。 數(shù)控技術(shù)給中國的機遇我國數(shù)控技術(shù)的起步比較晚于上世紀(jì)五十年代，通過“六五”計劃期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”計劃期間組織吸收消化“科技攻關(guān)”，特別是近幾年來我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，并取得了非常大的成績。 數(shù)控車床的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)控車床也朝著高速化、高精度化、功能復(fù)合化、控制智能化、體系開放化、高可靠性、全自動化等方向發(fā)展。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑?，F(xiàn)代CAD/CAM、CIMS、FMS等等，都是建立在數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)之上。數(shù)控機床是提高機械生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率必要的技術(shù)手段，它被