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小型数控钻床旋转平移工作台控制系统设计毕业设计（论文）题目：小型数控钻床旋转平移工作台操纵系统设计何强届别：2020届院别：机械工程学院专业：机械电子工程指导教师：余晓峰职称：副教授完成时刻：2020/4/25摘要在机械加工行业中，旋转平移钻床工作台使用量专门大，为了提高加工效率，保证加工精度，必须对钻床工作台进行数控化改进。
本文对传统钻床工作台存在的不能专门好的在圆周方向上钻孔问题，设计了一款立式钻床旋转工作台。
本文确定数控钻床工作台整体结构设计方案，对机械部分对圆周方向上旋转，x、y方向上平移做了重点设计。
对操纵系统部分，本文阐述了用单片机操纵交流伺服电机以实现钻床工作台旋转、平移过程。
阐述了整个系统的操纵原理。
本课题所设计的工作台，其加工过程是将所需加工孔的数据通过输入设备输入到操纵系统，然后系统依照工件上所需加工孔的坐标，是工作台运动到孔的位置，实现对工件的全自动钻孔，同时系统在加工过程中实时显示加工数据。
关键词：传动系统；操纵系统；步进电动机AbstractIn the mechanical processing industries,rotary drilling machine working table used in large quantities,in order to improve the processing efficiency,ensuring the processing precision,to table of the drilling machine NC improvement.Based on traditional drilling machine working table problem,design a vertical drilling machine rotary table.Based on the domestic and intermational current situation and development trend undertook an anakysis,in determining the overall scheme,elaborated with SCM control ACservo motor to achieve drilling machine worktable rotation,translation process.The first running process of the CNC drilling designed by the subject,is to input the processing data about the hole into the control system by the entering equipment,then find the location of location of the hole by moving the table according to coordinate of the hole,and the procedding data of the system displayed in real-time.Key words: drive system；control system；stepping motor目录1绪论 ....................................................... (5)1.1 现状 (5)1.2 进展前景 (5)2.1工作原理及总体框图 (6)2.2流程图 (6)3 旋转工作台传动系统设计 (8)3.1旋转部分设计 (8)3.1.1工作台箱体设计 (8)3.1.2传动比及参数确定 (9)3.1.3步进电机的选择 (10)3.1.4 轴的设计 (12)3.1.5轴承的选择 (14)3.1.6联轴器的选择 (14)3.2工作台X-Y机械部分设计 (15)3.2.1 确定工作台的尺寸极其重量 (15)3.2.2滚珠丝杠参数运算与选型 (16)3.2.3 滚动导程参数运算与选型 (17)3.2.4步进电机参数运算与选型 (18)3.2.5 支撑座参数设计 (19)3.2.6 联轴器的选择 (20)4 工作台操纵系统设计 (21)4.1操纵系统元器件的选择 (21)4.1.1 单片机的选择 (21)4.1.2最小系统设计 (21)4.1.3I/O接口芯片选择 (22)4.1.4译码器的选择 (23)4.1.5 地址分配 (24)4.2操纵系统电路的设计 (25)4.2.1主控电路设计 (25)4.2.2 I/O接口电路设计 (25)4.3辅助电力路的设计 (26)4.3.1键盘显示接口电路 (26)4.3.2步进电机操纵电路 (27)4.3.3脉冲分配 (28)4.3.4 驱动电路 (29)4.3.5光隔离电路 (29)4.3.6功率放大器和时钟电路 (30)4.3.7复位电路 (30)4.3.8越界报警电路 (31)4.3.9掉电爱护电路 (32)5致谢--------------------------------------------------------------------33 6参考文献----------------------------------------------------------------34 7附录---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------361绪论1.1 现状中国分度回转工作台产业领域的进展存在专门多问题，如在产业结构规划布局上不合理，劳动力密集型产品在生产上占据了要紧部分；技术类密集型产品在生产上只占据了专门少的一部分，同时与西方发达工业国家相比有专门大的差距；生产要素至关重要的阻碍正在逐步削弱。
六轴桌面可变成机器人的程序设计随着科技的不断发展，机器人技术已经变得越来越普遍。
六轴桌面可变成机器人作为一种新型的机器人产品，其灵活性和功能性备受关注。
在本文中，我将就六轴桌面可变成机器人的程序设计进行深入探讨，并共享个人观点和理解。
一、概述六轴桌面可变成机器人1. 六轴桌面可变成机器人是什么？六轴桌面可变成机器人是一种具有六个自由度的桌面机器人，其结构紧凑、灵活多变。
它可以通过程序设计实现多种操作，如抓取、放置、装配等。
2. 六轴桌面可变成机器人的应用领域有哪些？六轴桌面可变成机器人广泛应用于电子组装、医疗器械加工、精密仪器组装等领域，其灵活的操作方式可以提高生产效率和产品质量。
二、六轴桌面可变成机器人的程序设计1. 程序设计的基本原理六轴桌面可变成机器人的程序设计基于六个自由度的运动控制，通过编写相应的控制程序实现对机器人的精确操作。
2. 程序设计的关键技术（1）轨迹规划：根据任务需求和工作环境，规划机器人的运动轨迹，以实现高效的操作。
（2）动力学建模：对机器人的动力学特性进行建模分析，以确保控制程序的准确性和稳定性。
（3）传感器融合：利用多种传感器信息，实现对机器人姿态、位置等参数的精准感知，为程序设计提供更准确的输入。
3. 程序设计的难点和挑战六轴桌面可变成机器人的程序设计面临着复杂的运动学问题、动态控制难题以及环境感知等挑战，需要针对性地解决这些问题，确保机器人的安全和稳定运行。
三、个人观点和理解对于六轴桌面可变成机器人的程序设计，我认为需要充分考虑机器人的可操作性和智能化程度，尽可能简化程序设计，提高机器人的自主性和适应性。
还需要加强机器人的人机交互设计，使操作更加直观和便捷。
总结回顾通过对六轴桌面可变成机器人的程序设计进行深入探讨，我对其结构、应用和程序设计等方面有了更深入的理解。
我认识到六轴桌面可变成机器人的程序设计需要综合考虑多种因素，并不断优化和完善，以满足不断变化的市场需求和技术挑战。
在当今社会，工作效率和自动化程度越来越受到重视。
其中，工作台自动往返控制线路是一种重要的自动化设备，其工作原理对于提高生产效率和减少人力成本具有重要意义。
本文将深入探讨工作台自动往返控制线路的工作原理，并就其在工业生产中的应用进行详细分析。
一、工作台自动往返控制线路的概念1.1 工作台自动往返控制线路的定义工作台自动往返控制线路是指一种能够实现自动来回移动的控制系统，其通过预设的程序和信号来实现工作台在工作区域内自动移动的功能。
1.2 工作台自动往返控制线路的组成工作台自动往返控制线路主要由控制器、传感器、执行机构等组成。
控制器负责指挥和控制整个系统的运行，传感器用于感知工作环境，执行机构则实现工作台的移动。
二、工作台自动往返控制线路的工作原理2.1 传感器感知工作环境工作台自动往返控制线路首先通过传感器对工作环境进行感知，包括检测工作区域的障碍物、测量工作区域的距离等。
2.2 控制器进行信号处理传感器采集到的信息将被传输到控制器中进行信号处理，控制器根据这些信息来决定工作台的移动方向、速度和距离。
2.3 执行机构实现工作台移动控制器发出指令后，执行机构就会根据控制信号来实现工作台的移动，包括正向运动、反向运动以及停止等。
三、工作台自动往返控制线路的应用3.1 工业生产中的应用工作台自动往返控制线路广泛应用于自动化生产线上，能够大大提高生产效率和降低人力成本，尤其在装配线、流水线等场景中表现突出。
3.2 其他领域的应用除了工业生产，工作台自动往返控制线路也被应用于仓储物流系统、医疗器械制造等领域，为智能制造和智能产业提供了有力支持。
四、个人观点和理解在我看来，工作台自动往返控制线路是一种极具实用性和前景的自动化设备，其在工业生产中的应用前景广阔。
随着科技的不断发展，工作台自动往返控制线路将会在更多领域得到应用，并为人类社会带来更多便利。
在这篇文章中，我们深入探讨了工作台自动往返控制线路的工作原理及其在工业生产中的应用。
⼯作台⾃动往返控制电路图及⼯作原理在⽣产过程中，⼀些⾃动或半⾃动的⽣产机械要求运动部件的⾏程或位置受到限制，或者在⼀定范围内⾃动往返循环⼯作，以⽅便对⼯件进⾏连续加⼯，提⾼⽣产效率。
在实际⽣产中，⼀般采⽤在运⾏路线的两头各安装⼀个⾏程开关实现位置控制，如下图所⽰：⾏程开关安装时，安装位置要准确，安装要牢固；滚轮⽅向不能装反，挡铁与撞块位置应符合控制线路的要求，并确保能可靠地与挡铁碰撞。
1、电路原理图2、电路组成电路由断路器 QS；熔断器 FU1和 FU2；热继电器 FR；按钮 SB1、SB2、SB3；交流接触器 KM1 和 KM2；⾏程开关SQ1、SQ2；电动机 M 组成。
3、技术要求按下启动按钮 SB2，电机运转，带动⼯作台左移，当运动到设计位置压动 SQ1 限位开关时，电机反转，带动⼯作台右移，当运动到设计位置压动 SQ2 限位开关时电动机正转，… … 如此往复。
按下停⽌按钮 SB1，电动机⽆论正向、反向运⾏都能停车。
4、⼯作原理（1）合上电源开关 QS，电源引⼊。
（2）左移按下 SB2→KM1 线圈得电→→KM1 动断触点先断开→使 KM2 线圈断电→接触器互锁。
→KM1 主触头后闭合→电动机 M 启动连续正转→⼯作台左移。
→KM1 动合触点后闭合→实现⾃锁。
⾄限定位置，撞块碰限位开关 SQ2 挡铁→SQ2 动断触点先断开→使 KM1 线圈断电→KM1 主触头分断，电动机 M 断电停转，⼯作台停⽌左移；KM1 动合触头分断解除⾃锁；KM1 动断触点闭合解除互锁。
（3）右移SQ2 动合触点后闭合→使 KM2线圈得电→→KM2 动断触点断开→实现互锁。
→KM2 主触头后闭合→电动机 M 启动连续反转→⼯作台右移。
→KM2 ⾃锁触点闭合→实现⾃锁。
（4）停⽌时只需按下 SB3 即可。
编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：六自由度液压运动平台的自动控制信机系机械工程及自动化专业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）六自由度液压运动平台的自动控制是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。
其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。
班级：学号：作者姓名：2013 年5 月25 日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目六自由度液压运动平台的自动控制2、专题二、课题来源及选题依据六自由度运动平台，由于有极为广阔的应用前景，六自由度运动平台是由六支油缸，上、下各六只万向铰链和上、下两个平台组成，下平台固定在基础上，借助六只油缸的伸缩运动，完成上平台在空间六个自由度（X，Y，Z，α，β，γ）的运动，从而可以模拟出各种空间运动姿态，可广泛应用到各种训练模拟器如飞行模拟器、舰艇模拟器、海军直升机起降模拟平台、坦克模拟器、汽车驾驶模拟器、火车驾驶模拟器、地震模拟器以及动感电影、娱乐设备等领域，甚至可用到空间宇宙飞船的对接，空中加油机的加油对接中。
在加工业可制成六轴联动机床、灵巧机器人等。
由于六自由度运动平台的研制，涉及机械、液压、电气、控制、计算机、传感器，空间运动数学模型、实时信号传输处理、图形显示、动态仿真等等一系列高科技领域，因而六自由度运动平台的研制变成了高等院校、研究院所在液压和控制领域水平的标志性象征。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1．查阅资料，了解国内外多自由度运动平台的现状和发展趋势。
2．确定总体方案，设计六自由度运动平台的本体结构和液压伺服系统并完成相关工程图的设计。
2.任务流程图
3.知识点链接
4.环境设备
5.电路图、I/O点分配、顺序功能图、电路组成及各元器件功能(1)电路图
(2)I/O点分配
(3)顺序功能图剖析各输入、输出信号之间的逻辑关系，绘制顺序功能图(SFC)。
(4)电路组成及各元器件功能。
(5)梯形图
必要知识讲解
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动、有秩序地进行操作。
顺序功能图（简称SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。
它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作组成。
(1)步顺序控制系统的一个动作周期分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称作步, 用编輕元件(例如位存储器M或顺序控制继电器S)来代表各步。
步根据输出量的状态变化来划分。
各步内输出量的ON/OFF状态不变，但是相邻两步至少有一个输出量发生了变化。
步的这种划分方法使代表各步的编程元件状态与各输出量状态之间有着极为简单的逻辑关系。
(2)初始步与系统的初始状态对应的步称为初始步。
初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态，用双线框表示，每一个顺序功能图至少应
进展相对应。
(3)转换条件使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件，转换条件可以是外部的输人信号，例如按钮、指令开关、限位开关的接通或断开等；也可以是PLP内部产生的信号，例如定时器、计数器常开触点的接通等；转换条件还可以是若干个信号的与、或、非逻辑组合。
转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线旁边，使用得最多的是布尔代数表达式。
2.顺序功能图的基本结构——单序列
如图6-6所示，单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅有一个转换，每一个转换的后面只有一个步。
3.将单序列的顺序功能图转化为梯形图
这里以起保停控制电路为例来说明将单序列的顺序功能图转化为梯形图的方法。
根据顺序功能图设计梯形图时，可以用存储器位M来代表步。
某一步为活动步时，对应的存储器位为0N，某一转换实现时，该转换的后续步变为活动步，前级步变为不活动步。
所以设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。
通常，当前步作为输出时，前级步和转换条件串联构成起动条件；后续步的常闭触点作为停止条件；当前步自保持。
如图6-5所示，初始步MO.O作为当前步输出时，由有向连线可知：前级步是M0.4,转换条件是10.2,所以用M0. 4的常开触点和10. 2的常开触点串联作为起动条件之一，又因M0. 0为初始步，SM0. 1在PLC上电后要对M0. 0进行初始化，所以SM0.1的常开触点是另一个起动条件，即控
制步M0.0的起动条件应序列顺序SM0.4·I0.2+SM0.1,对应的起动电路由两条并联支路组成；M0.0的后续步是MO. 1,所以MO. 1的常闭触点作为M0. 0输出的停止条件；M0.0具有自锁功能。
设计出的梯形图如图6-7所示。
4.顺序控制程序中的输出电路由于步是根据输出变量的状态来划分的，它们之间的关系极为简单，可以按照以下方式来进行处理：
1)某一输出量仅在某一步中为ON状态，可以将它的线圈与动作所在的辅助继电器并联, 序设计时可以写成图6-8所示。
2)某一输出量在几步中都应为1状态，应将代表各相关步的辅助继电器常开触点并联后，驱动该输出量的线圈。
例如，图6-5中，MO. 1和M0. 3步的输出均为Q0. 0,则按照图6-9所示进行程序设计。
5.行程开关
行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。
在实际生产中，将行程开关安装在预先设定的位置。
当装于生产机械
运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。
因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的工作原理与按钮类似。
行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。
在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
图6-lOa 所示为行程开关外形，图6-10b所示为行程开关结构与符号。
知识拓展
1顺序功能图中转换实现的基本规则
（1）转换实现的条件在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。
转换实现必须同时满足两个条件：
①该转换所有的前级步都是活动步。
②相应的转换条件得到满足。
许的。
由PLC的循环扫描工作原理可以知道，PLC程序的执行结果马上就可以被后面的逻辑运算使用，所以双线圈输出问题，不仅对本身的编程元件的线圈有影响，有时通过该编程元件的触点也会影响其他元件的状态。
所以，在程序设计过程中应尽量避免双线圈输出问题。
习题
设计图所示流水线送料小车控制系统的梯形图程序。
控制要求如下：按下起动按钮SB1后，小车由SQ1处前进到SQ2处，暂停5s,再后退到SQ1处停止。
教学
反思。
