下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)控制的玻璃橫切機(jī)。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為設(shè)計(jì)玻璃橫切機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及人機(jī)界面系統(tǒng)。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)確定為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的同步帶傳動(dòng)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用AT89C51為CPU。由矩陣鍵盤和RT12864M漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊組成人機(jī)界面系統(tǒng)。首先，分析了玻璃橫切機(jī)的市場(chǎng)前景及其在玻璃生產(chǎn)中的重要作用。然后，確定機(jī)械結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)有的玻璃橫切機(jī)的結(jié)構(gòu)將其分類，并歸納出每一類玻璃橫切機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)特征、運(yùn)行特征、切割原理等。本設(shè)計(jì)最終選用了其中的斜置、速度控制式的機(jī)械結(jié)構(gòu)。基于這種機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、同步帶進(jìn)行了選型和計(jì)算。繪制了機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖及部分零件圖。對(duì)于玻璃橫切機(jī)的人機(jī)界面系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)主要大致完成其程序的編寫。即液晶顯示四組控制參數(shù)，并可以通過鍵盤修改這些參數(shù)。本文中包括了各級(jí)程序流程圖及其對(duì)應(yīng)的說明。大致包括LCD驅(qū)動(dòng)、鍵盤監(jiān)控、液晶顯示三個(gè)程序塊。詳見正文。關(guān)鍵字玻璃橫切機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)同步帶單片機(jī)人機(jī)界面系統(tǒng)液晶下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763THISGRADUATIONPROJECTSTOPICISTHEDESIGNOFONEKINDOFTHEAUTOGLASSCUTTERWHICHCONTROLSBASEDONTHEMICROCONTROLLERTHEMAINCONTENTOFTHEDESIGNISTHEMACHINEMECHANISMANDMANMACHINECONTACTSURFACESYSTEMOFTHEGLASSCUTTERSDESIGNTHEMECHANISMPARTSDESIGNIDETERMINEDITASTHATPULSEMOTORGIVESTHEPOWERANDTHETRANSMISSIONSYSTEMTRANSFERTHEPOWERTOTHEAMBULACRUMTHECONTROLSYSTEMUSESAT89C51ASCPUFORMSTHEMANMACHINECONTACTSURFACEDEPARTMENTOFTHEMATRIXKEYBOARDANDTHERT12864MCHINESECHARACTERGRAPHLATTICELIQUIDCRYSTALDISPLAYMODULEFIRST,HASANALYZEDTHEGLASSCUTTERSMARKETPROSPECTANDITSINFLUENTIALROLEINTHEGLASSPRODUCTIONTHEN,DETERMINATIONOFTHEMACHINEMECHANISMACCORDINGTOTHEEXISTINGGLASSCUTTERSSTRUCTUREISTAPLETHENTOSAMETYPES,ANDTHENCONCLUDEDTHEMECHANISMCHARACTER,SPORTCHARACTER,CUTTINGPRINCIPLEOFEACHOFTHETYPESANDSOONTHISDESIGNFINALLYHASSELECTEDTHETILTS,SPEEDCONTROLLIKEMECHANISMBASEDONTHISKINDOFMECHANISM,IDIDTHECHOICEOFTHEPULSEMOTOR,AMBULACRUMSANDTHECOUNT,CHECKOUTOFTHEMIHADDRAWNUPTHEDRAWINGOFMECHANISMASSEMBLYANDSOMEPARTDRAWINGSREGARDINGTHEGLASSCUTTERSMANMACHINECONTACTSURFACESYSTEM,THISDESIGNMAINLYCOMPLETESITSPROGRAMSCOMPILATIONNAMELYTHELIQUIDCRYSTALDISPLAYSHOWSTHEFOURGROUPSOFCONTROLLEDVARIABLES,ANDMAYREVISETHESEPARAMETERSTHROUGHTHEKEYBOARDTHISARTICLEHASINCLUDEDALLLEVELSOFPROGRAMFLOWDIAGRAMANDTHECORRESPONDINGEXPLANATIONINCLUDESTHELCDACTUATION,THEKEYBOARDMONITORING,ANDTHELIQUIDCRYSTALDISPLAYTHREEBLOCKSAPPROXIMATELYFORDETAILSSEESTHEMAINTEXTKEYWORDSGLASSCUTTERPULSEMOTORAMBULACRUMMICROCONTROLLERMANMACHINECONTACTSURFACESYSTEMLIQUIDCRYSTALDISPLAYMODULE下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763目錄摘要（中文）（英文）第一章概述111我國玻璃市場(chǎng)現(xiàn)狀112我國浮法玻璃技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距113高精度玻璃切割的必要114玻璃橫切機(jī)的分類1第二章設(shè)計(jì)方案721研究?jī)?nèi)容722實(shí)現(xiàn)方法723設(shè)計(jì)任務(wù)924總體方案的確定10第三章機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算1131機(jī)械傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型1132機(jī)械裝配圖的繪制17第四章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程1941控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)1942人機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì)19結(jié)束語36參考文獻(xiàn)37下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763買文檔送全套圖紙扣扣414951605下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第一章概述11我國玻璃市場(chǎng)現(xiàn)狀玻璃裝飾建材產(chǎn)品在日常生活中已得到了廣泛使用。但是，就我國目前的浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)而言，除了合資生產(chǎn)線達(dá)到國際先進(jìn)水平外，其余均屬一般水平，與國際先進(jìn)水平相比存在著較大差距。國家每年需要花大量外匯從國外進(jìn)口大量?jī)?yōu)質(zhì)浮法玻璃，以滿足國內(nèi)建筑業(yè)，裝飾，裝修和玻璃深加工業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)浮法玻璃的需求。1994年，全國優(yōu)質(zhì)浮法玻璃產(chǎn)量占總產(chǎn)量的55，經(jīng)綜合分析預(yù)測(cè)，本世紀(jì)末我國浮法玻璃需求量為14億重量箱，其中，優(yōu)質(zhì)浮法玻璃需求量為交通運(yùn)輸業(yè)850900萬重量箱，建筑業(yè)12501300萬重量箱，制鏡業(yè)300350萬重量箱，市場(chǎng)及其他400450萬重量箱，出口600700萬重量箱，供給34003700萬重量箱。占總產(chǎn)量的243264我們應(yīng)抓緊機(jī)遇，建設(shè)具有當(dāng)代國際先進(jìn)技術(shù)水平的浮法玻璃生產(chǎn)線，推進(jìn)我國平板玻璃工業(yè)技術(shù)進(jìn)步，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)浮法玻璃，滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，參與國際競(jìng)爭(zhēng)，縮小我國浮法玻璃技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距。12我國浮法玻璃技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距我國浮法玻璃技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距表現(xiàn)在軟件上是指浮法玻璃生產(chǎn)線各部分的自動(dòng)控制能力和全線自動(dòng)控制程度和水平。對(duì)于浮法玻璃的生產(chǎn)來說，高水平的自控可以最大限度的消除認(rèn)為因素對(duì)玻璃質(zhì)量的影響，從而達(dá)到穩(wěn)定，高質(zhì)量的生產(chǎn)。國內(nèi)的浮法玻璃生產(chǎn)線一般都是以半經(jīng)下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763驗(yàn)半技術(shù)自控，自控程度和自控水平較低。13高精度玻璃切割的必要在加工浮法玻璃的過程中,高精度的玻璃切割作為加工的第一道工序是必不可少的。平板玻璃生產(chǎn)線是連續(xù)型生產(chǎn)線。原料在經(jīng)過了熔化、成形、退火后成為連續(xù)的帶狀玻璃帶。這條玻璃帶必須經(jīng)過在線切割才能滿足包裝與市場(chǎng)的需求。橫切機(jī)就是玻璃在線切割必不可少的設(shè)備之一。它的設(shè)備形式、控制原理及與生產(chǎn)的匹配性直接影響了成品玻璃板的幾何質(zhì)量。平板玻璃生產(chǎn)線的特點(diǎn)是連續(xù)性和大規(guī)模，但是由于缺乏行之有效的控制方法，橫切機(jī)切割質(zhì)量的檢測(cè)和調(diào)節(jié)一直是由人工來完成的。由于人工檢測(cè)調(diào)節(jié)的間歇性、經(jīng)驗(yàn)性和不確定性，玻璃切割質(zhì)量的控制不能很好的針對(duì)工況的變化，同時(shí)又加重了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。而橫切機(jī)的切割系統(tǒng)是一個(gè)離散、滯后、非線性不確定的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的控制方法又很難滿足它的控制要求。采用先進(jìn)的智能控制技術(shù)可以將這一問題較好的解決。14玻璃橫切機(jī)的分類由于目前各種工藝設(shè)備研究都相對(duì)獨(dú)立,造成了橫切機(jī)名稱與特征上的混亂與界限不明確的現(xiàn)狀。以下是從平板玻璃橫切機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式方面對(duì)其進(jìn)行的分類。玻璃帶為運(yùn)動(dòng)的帶狀物體,運(yùn)動(dòng)速度為VL。為了保證成品玻璃板為矩形,橫切機(jī)的切刀必須同時(shí)具有縱向與橫向兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)如圖1所示?？v向運(yùn)動(dòng)使切刀與玻璃帶保持運(yùn)動(dòng)同步,即縱向運(yùn)動(dòng)速度VZ與玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度VL保持一致而橫向運(yùn)動(dòng)則使切刀完成切割工作,其運(yùn)動(dòng)速度為VH。切刀的橫向運(yùn)動(dòng)速度VH、刀口壓力和刀刃狀況決定了切痕的切口情況切刀的縱向運(yùn)動(dòng)速度VZ與玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度VL的一致性與否,則決定了切痕軌跡的幾何形狀。切刀兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)可以分別進(jìn)行控制,也可以由切刀的工作運(yùn)動(dòng)分解形成,即VZ和VH可由切刀的工作運(yùn)動(dòng)速度VQ及它與橫向運(yùn)動(dòng)方向的夾角而確定,并由此而決定了橫切機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成方式。根據(jù)橫切機(jī)上用以承載切刀工作機(jī)構(gòu)并擔(dān)負(fù)其工作運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌作用的橫梁與玻璃帶輸送輥道玻璃帶運(yùn)動(dòng)方向的相互位置關(guān)系,橫切機(jī)機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成方式可以分為垂直式與斜置式。垂直式橫切機(jī)的切刀在工作運(yùn)動(dòng)過程中,其橫向運(yùn)動(dòng)與縱向運(yùn)動(dòng)分別由不同的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的作用下,橫向運(yùn)動(dòng)速度與縱向運(yùn)動(dòng)速度應(yīng)分別滿足玻璃切割工藝與隨玻璃帶同步運(yùn)動(dòng)的基本要求,從而實(shí)現(xiàn)切刀對(duì)玻璃帶的正確切割。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763斜置式橫切機(jī)切刀的橫向運(yùn)動(dòng)與縱向運(yùn)動(dòng),是由沿斜置橫梁運(yùn)動(dòng)的切刀的工作運(yùn)動(dòng)分解形成的。橫向運(yùn)動(dòng)速度和縱向運(yùn)動(dòng)速度的比例關(guān)系,按照控制對(duì)象的不同,由實(shí)際工作要求決定,可以采用角度調(diào)節(jié)方式或速度控制方式實(shí)現(xiàn)。下面將分別對(duì)垂直式和斜置式橫切機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成方式及其基本工作原理進(jìn)行分析說明。141垂直式玻璃橫切機(jī)如前所述,垂直式橫切機(jī)采用雙運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由橫梁、橫梁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫梁導(dǎo)軌、切刀小車、小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、小車導(dǎo)軌等組成如圖2所示。橫梁導(dǎo)軌安裝在玻璃帶輸送輥道兩邊,與玻璃帶運(yùn)動(dòng)方向平行。切刀小車及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與導(dǎo)軌安裝在橫梁上,橫梁與玻璃帶輸送輥道玻璃帶運(yùn)動(dòng)方向垂直放置。橫梁在橫梁傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下做縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng),切刀小車在其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下做橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。垂直式橫切機(jī)的基本工作原理是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的工況與要求,運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與機(jī)構(gòu)分別對(duì)橫梁和切刀小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制,使橫梁前行運(yùn)動(dòng)速度VZVL同時(shí),在電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及負(fù)載情況允許的條件下,應(yīng)盡可能提高切刀小車的工作速度VH,以減少橫切機(jī)整體的工作循環(huán)時(shí)間。垂直式橫切機(jī)的特點(diǎn)是控制方式簡(jiǎn)單易行,但機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的組成方式較為復(fù)雜,并由于橫梁的運(yùn)動(dòng)慣量較大,因而不適用于玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度較高的生產(chǎn)場(chǎng)合。在實(shí)際生產(chǎn)中,垂直式橫切機(jī)在平拉或格法玻璃生產(chǎn)線上應(yīng)用較多。由于垂直式橫切機(jī)的橫梁速度應(yīng)與玻璃帶速度保持一致,所以垂直式橫切機(jī)又稱為垂直隨動(dòng)式橫切機(jī)。142斜置式橫切機(jī)由玻璃帶在線切割時(shí)所必須具有的橫向運(yùn)動(dòng)和縱向運(yùn)動(dòng)可知,切刀的實(shí)際工作運(yùn)動(dòng),應(yīng)該是這兩個(gè)相互垂直方向上運(yùn)動(dòng)的合成。反之,若控制切刀進(jìn)行該合成運(yùn)動(dòng),則可以對(duì)應(yīng)地分解為橫向與縱向運(yùn)動(dòng)。斜置式橫切機(jī),就是通過把決定切刀小車運(yùn)動(dòng)方向的橫梁與玻璃帶輸送輥道玻璃帶運(yùn)動(dòng)方向傾斜放置,并對(duì)切刀小車沿橫梁的工作運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制,而實(shí)現(xiàn)玻璃帶切割時(shí)所需的橫向與縱向運(yùn)動(dòng)。切刀小車的工作運(yùn)動(dòng)速度VQ與橫向運(yùn)動(dòng)速度VH和縱向運(yùn)動(dòng)速度VZ的關(guān)系,可以由式1和式2表示,其中為VQ與VH之間的夾角。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763VHVQCOS1VZVQSIN2在玻璃切割過程中,為了保證切痕的平直,切刀的縱向運(yùn)動(dòng)必須與玻璃帶的運(yùn)動(dòng)保持同步,即必須保證VZVL。當(dāng)VL為恒量或基變量時(shí),由式2可知,可以通過分別控制和VQ來實(shí)現(xiàn)VZ與VL相等的要求。若僅變化,則稱為角度調(diào)節(jié)方式若僅變化VQ,則稱為速度控制方式。此外,由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)困難,通常都不會(huì)采用對(duì)和VQ同時(shí)調(diào)控的方式。1角度調(diào)節(jié)式橫切機(jī)采用角度調(diào)節(jié)方式的斜置式玻璃橫切機(jī),稱為角度調(diào)節(jié)式橫切機(jī)。它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由橫梁、切刀小車、小車導(dǎo)軌、小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和角度調(diào)節(jié)裝置等所組成如圖3所示。在角度調(diào)節(jié)時(shí),可令VZVQSINVL3則有ARCSINVLVQ4若保持VQ常量,則角度與VL之間的關(guān)系可由式4確定。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于產(chǎn)品規(guī)格與實(shí)際工況的改變,將會(huì)引起VL的改變。因此,需要根據(jù)實(shí)際確定的或?qū)嶋H測(cè)出的VL,由式4中求出對(duì)應(yīng)的值0,90,并據(jù)此調(diào)節(jié)橫梁的實(shí)際斜置角度。根據(jù)平板玻璃生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn),玻璃帶的運(yùn)動(dòng)速度與所生產(chǎn)的玻璃規(guī)格有關(guān)。生產(chǎn)的玻璃越厚,則拉引速度越慢,即玻璃帶運(yùn)行速度越低VL越小反之,生產(chǎn)的玻璃越薄,則拉引速度越快,即玻璃帶運(yùn)行速度越高VL越大。由式4和式1中可以看出,VL越小VZVL,則越小,而相應(yīng)VH就會(huì)越大反之,VL越大同樣有VZVL,則越大,而相應(yīng)VH就會(huì)越小。在實(shí)際切割時(shí),當(dāng)玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度越快時(shí),除了要求切刀的同步速度VZ要更快外,實(shí)際的切割周期也必須越短,即VH也必須越快。切割周期是指橫切機(jī)的切刀從初始狀態(tài)位置啟動(dòng)直到重新回到下一個(gè)初始狀態(tài)位置所經(jīng)歷的全部時(shí)間。它包括工作行程時(shí)間T前、停頓等待時(shí)間T停和返回下次初始狀態(tài)位置時(shí)間T返如圖4所示,并可由式5表示。其中停頓等待時(shí)間與返回時(shí)間往往設(shè)成定值,而工作行程時(shí)間則通常決定于切割條件與切割運(yùn)動(dòng)的實(shí)際調(diào)節(jié)控下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763制方式。TT前T停T返5在角度調(diào)節(jié)時(shí),由VQ常量,對(duì)于同樣尺寸規(guī)格的產(chǎn)品,無法保證VZ和VH同時(shí)提高的要求。此外,由橫切機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械特性可知,驅(qū)動(dòng)電機(jī)在正常調(diào)速范圍內(nèi),轉(zhuǎn)速越高則它所輸出的轉(zhuǎn)矩就越小。而角度調(diào)節(jié)式橫切機(jī)在生產(chǎn)中實(shí)際切割薄玻璃時(shí),由于同步運(yùn)動(dòng)的需要,VZ較高,則電機(jī)實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩的縱向轉(zhuǎn)矩分量較小,而相應(yīng)的橫向轉(zhuǎn)矩分量則較大。同理,當(dāng)需要在生產(chǎn)中切割厚玻璃時(shí),對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的縱向轉(zhuǎn)矩分量較大,而其橫向轉(zhuǎn)矩分量則較小。但在浮法玻璃生產(chǎn)線上,玻璃越薄,玻璃的切割阻力越小,橫切機(jī)的切刀壓力也就越小,即相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的橫向負(fù)載越輕,所需的橫向轉(zhuǎn)矩越小反之,玻璃越厚,玻璃的切割阻力越大,橫切機(jī)的切刀壓力也就越大,即驅(qū)動(dòng)電機(jī)的橫向負(fù)載也就越重,所需的橫向轉(zhuǎn)矩越大。這恰與角度調(diào)節(jié)式橫切機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)相反,因而不能很好地滿足實(shí)際切割工作的需要。目前,角度調(diào)節(jié)式橫切機(jī)僅在一些應(yīng)急的、非生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)上有限使用,但一般都不作為生產(chǎn)線上的主用橫切機(jī)。而且,角度調(diào)節(jié)一般都是針對(duì)某種相對(duì)固定的產(chǎn)品規(guī)格及以相對(duì)穩(wěn)定工況為前提而進(jìn)行的,難以根據(jù)實(shí)際的VL實(shí)現(xiàn)無級(jí)自動(dòng)跟蹤式的調(diào)節(jié)。2速度控制式橫切機(jī)采用速度控制方式的斜置式玻璃橫切機(jī),稱為速度控制式橫切機(jī)。它的機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由橫梁、刀具小車、小車導(dǎo)軌、小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成如圖5所示。這是機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成方式最為簡(jiǎn)單的橫切機(jī),也是目前使用最為廣泛的。當(dāng)進(jìn)行速度控制時(shí),由式3中可以得到VQVLSIN6由于為定值,由式6可知,切刀工作運(yùn)動(dòng)速度VQ與玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度VL成正比。因此,可根據(jù)實(shí)際測(cè)出的VL,就能通過式6求出對(duì)應(yīng)的VQ,最終根據(jù)VQ來控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763由于為定值,則由式1、2、6中還可以得出VHVQVL7VZVQVL8由式7、8可知,當(dāng)VL增大時(shí),VQ增大,VH與VZ也都相應(yīng)增大,而驅(qū)動(dòng)電機(jī)所輸出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩則相應(yīng)減小。當(dāng)VL減小時(shí),VQ減小,VH與VZ也都相應(yīng)減小,而驅(qū)動(dòng)電機(jī)所輸出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩則相應(yīng)增大。這與玻璃實(shí)際生產(chǎn)時(shí),玻璃帶理論運(yùn)動(dòng)速度隨板材厚度變化時(shí)所需的切刀橫向與縱向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和切割工藝要求相一致,并且由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成方式簡(jiǎn)單可靠,因此速度控制式橫切機(jī)作為生產(chǎn)線上的主用橫切機(jī)而得到了廣泛的應(yīng)用。在速度控制時(shí),由于切刀的工作運(yùn)動(dòng)速度VQ需根據(jù)玻璃帶實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度VL而定,即VQ隨著VL的變化而變化,所以速度控制式橫切機(jī)通常又稱為隨動(dòng)斜置式橫切機(jī)。目前,對(duì)切割過程中的切刀速度的控制策略有兩種在切刀切割的過程中,切刀的速度與玻璃帶的速度在每一時(shí)刻都保持式6的關(guān)系,即完全隨動(dòng)的策略,切刀速度為時(shí)時(shí)變化的。以這種控制策略控制的橫切機(jī)稱為完全隨動(dòng)斜置式橫切機(jī)。當(dāng)切刀停止時(shí),控制器根據(jù)玻璃帶速度按式6不停的計(jì)算著切刀的速度。當(dāng)切刀啟動(dòng)時(shí),切刀以最后計(jì)算的速度為切刀速度進(jìn)行玻璃的切割。即不完全隨動(dòng)的策略,每一次切割過程中,切刀的速度是不變的。以這種控制策略控制的橫切機(jī)稱為不完全隨動(dòng)斜置式橫切機(jī)。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第二章設(shè)計(jì)方案21、研究?jī)?nèi)容研究方向、內(nèi)容隨著單片機(jī)、PLC技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)逐漸被新型智能控制系統(tǒng)取代。鑒于PLC比單片機(jī)成本高，且輸入/輸出點(diǎn)數(shù)受到限制。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我主要研究單片機(jī)技術(shù)的全自動(dòng)玻璃橫切結(jié)構(gòu)，分別對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)和人機(jī)界面系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。以下為欲設(shè)橫切機(jī)的功能設(shè)定1）機(jī)械系統(tǒng)功能切割速度方向要求玻璃帶為運(yùn)動(dòng)的帶狀物體,運(yùn)動(dòng)速度為VL。為了保證成品玻璃板為矩形,橫切機(jī)的切刀必須同時(shí)具有縱向與橫向兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)如圖1所示?？v向運(yùn)動(dòng)使切刀與玻璃帶保持運(yùn)動(dòng)同步,即縱向運(yùn)動(dòng)速度VZ與玻璃帶運(yùn)動(dòng)速度VL保持一致而橫向運(yùn)動(dòng)則使切刀完成切割工作,其運(yùn)動(dòng)速度為VH。刀架運(yùn)動(dòng)要求；接到單片機(jī)控制信號(hào)后，落刀，由同步帶帶動(dòng)沿橫梁方向切割玻璃，抬刀，返回原落刀點(diǎn)。其中落刀刀口壓力要控制在指定厚度的玻璃的承載范圍之內(nèi)。要保證其對(duì)玻璃的沖擊不至于使玻璃損壞。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763橫梁的直線度不低于對(duì)玻璃的直線度的要求。2）人機(jī)界面系統(tǒng)功能手動(dòng)輸入所要切割的玻璃的長(zhǎng)度，切片數(shù)量，落刀位置，抬刀位置等參數(shù)，并可以通過鍵盤修改相關(guān)參數(shù)。鍵盤設(shè)置急停鍵，抬刀鍵、回車鍵，以便切割出現(xiàn)問題時(shí)手動(dòng)處理。22、實(shí)現(xiàn)方法221機(jī)械結(jié)構(gòu)方案對(duì)綜述中提到的幾種橫切機(jī)的結(jié)構(gòu)的比較本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我也決定采用斜置式速度控制式機(jī)械結(jié)構(gòu)。機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖6123456781主電機(jī)2同步帶3刀架4氣動(dòng)元件5玻璃切割刀6支桿7被切玻璃8工作臺(tái)（玻璃輸送機(jī)構(gòu)）下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖6自動(dòng)玻璃橫切機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)組成具體工作過程1、通電由鍵盤輸入所切玻璃長(zhǎng)度、切片數(shù)量、，落刀、抬刀位置這四個(gè)參數(shù)。點(diǎn)擊啟動(dòng)鍵，系統(tǒng)開始運(yùn)行。2、啟動(dòng)主電機(jī)；啟動(dòng)按下后單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，啟動(dòng)主電機(jī)，同步帶帶動(dòng)刀架到指定落刀位置。3、切割傳感器檢測(cè)玻璃輸送情況，到達(dá)要求長(zhǎng)度時(shí)，單片機(jī)控制落刀并切割到指定抬刀位置，抬刀。將單片機(jī)計(jì)數(shù)單元中的切片數(shù)量減一。刀架以最大回車速度運(yùn)動(dòng)到指定落刀點(diǎn)。4、顯示將單片機(jī)計(jì)數(shù)單元中的數(shù)值傳輸給LCD并顯示，全程顯示落刀、抬刀位置、切割玻璃長(zhǎng)度。5、系統(tǒng)自動(dòng)重復(fù)3、4步至實(shí)際切割片數(shù)等于設(shè)定切割片數(shù)或手動(dòng)停車為止。222控制系統(tǒng)方案1）主電機(jī)控制單元為了保證加工過程的連續(xù)性和生產(chǎn)效率，切刀必須連續(xù)不斷地工作，同時(shí)因切割玻璃長(zhǎng)度的不同，主電機(jī)應(yīng)持續(xù)通電，且能夠調(diào)速以適應(yīng)不同切斷長(zhǎng)度的需要。考慮到此要求，本設(shè)計(jì)中主電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)，并變頻器進(jìn)行速度控制。2）單片機(jī)控制模塊單元處理器用單片機(jī)主要用于信號(hào)的采集，數(shù)據(jù)的處理、控制信號(hào)的輸出等，它是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。鍵盤完成加工參數(shù)以及干預(yù)信號(hào)的輸入?？紤]到以后顯示功能的擴(kuò)展，本設(shè)計(jì)采用的是漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊。單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)傳感器鍵盤LCD下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖7控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理223軟件流程方案根據(jù)自動(dòng)橫切記的自動(dòng)化過程，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)掉電保護(hù)程序，保護(hù)工作狀態(tài)信息和加工參數(shù)，以便恢復(fù)生產(chǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我只編寫人機(jī)界面系統(tǒng)的程序，包括LCD驅(qū)動(dòng)程序、顯示程序、鍵盤監(jiān)控程序。玻璃橫切機(jī)總體工作流程圖如下下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763開始系統(tǒng)初始化控制參數(shù)輸入RUN一組片數(shù)到否停止切割YN下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖8玻璃橫切機(jī)總體工作流程圖23設(shè)計(jì)任務(wù)主要內(nèi)容1設(shè)計(jì)玻璃切割機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。根據(jù)玻璃切割機(jī)的工況，設(shè)計(jì)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、工作可靠、易維護(hù)的設(shè)計(jì)目的。2設(shè)計(jì)人機(jī)界面系統(tǒng)。包括人機(jī)界面的單片機(jī)硬件電路，設(shè)計(jì)相關(guān)軟件，畫出程序流程圖，然后分別編寫各個(gè)模塊程序，包括LCD驅(qū)動(dòng)程序、鍵盤監(jiān)控程序、顯示程序等。主要設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)1使用最大原版寬度45M；2對(duì)角線切割精度5MM，切割直線度05；3使用玻璃厚度1519MM4最大回車速度3M/S，適用玻璃帶速度50M1200M/H下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605裝斜置角7；6控制器帶有LCD和鍵盤，能夠顯示切片數(shù)量、落刀位置、抬刀位置等參數(shù)，并可以通過鍵盤修改相關(guān)參數(shù)。24總體方案的確定241機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇（1）同步帶傳動(dòng)副的選用由于同步帶常以鋼絲繩作負(fù)載心層，由與鋼絲繩受載后變形極小，仍能保持帶長(zhǎng)不變，故帶與帶輪間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，傳動(dòng)比恒定。同步帶薄而輕，可用于高速場(chǎng)合，線速度可達(dá)40M/S,傳動(dòng)比可達(dá)10，效率可達(dá)98（2）伺服電動(dòng)機(jī)的選用從設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容來看脈沖當(dāng)量尚未達(dá)到0001MM,定位精度未達(dá)到微米級(jí)，空載最快移動(dòng)速度也只有3M/S。因此，本設(shè)計(jì)不采用高檔次的伺服電動(dòng)機(jī)，如交流伺服電動(dòng)機(jī)或直流伺服電動(dòng)機(jī)等，可以選用性能好的一些步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，以降低成本，提高性價(jià)比。任務(wù)書所給的精度對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來說可以達(dá)到，所以選用開環(huán)控制。242控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（1）對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開環(huán)控制，選用MCS51系列的8位單片機(jī)AT89C51作為控制系統(tǒng)的CPU,應(yīng)該能夠滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標(biāo)。（2）人機(jī)界面選用44的薄膜式矩陣鍵盤，顯示選用RT12864M漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊。第三章機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算31機(jī)械傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763玻璃橫切機(jī)的傳動(dòng)部分通常由刀架、同步帶、傳動(dòng)軸、以及伺服電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。其中，伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行元件用來驅(qū)動(dòng)同步帶，同步帶帶動(dòng)刀架完成切割運(yùn)動(dòng)。同步帶、伺服電動(dòng)機(jī)等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)只需要根據(jù)工作在和選取即可。311同步帶帶動(dòng)部件的重量估算按照同步帶帶動(dòng)部件的重量進(jìn)行估算，即整個(gè)刀架加傳動(dòng)帶的重量最大50N。312切割力的估計(jì)，約為100N313同步帶傳動(dòng)副的計(jì)算與選型要求傳遞功率P03KW,主動(dòng)輪最大轉(zhuǎn)速N14440R/MIN,主、從動(dòng)輪的傳動(dòng)比為11（1）確定帶的設(shè)計(jì)功率PD設(shè)計(jì)功率PDKAP（9）式中KA工作情況系數(shù)。P傳遞功率，單位為KW。根據(jù)玻璃切割機(jī)工作情況查同步帶工作情況系數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P28表318），選取KA200。PD20003KW06KW（2）選擇帶型和節(jié)距PB根據(jù)PD和N1由同步帶選型圖機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P29圖314選擇帶型，圖中水平坐標(biāo)為帶的設(shè)計(jì)功率PDKW,垂直坐標(biāo)為小帶輪的轉(zhuǎn)速N1R/MIN。當(dāng)所得交點(diǎn)落在兩種節(jié)距的分界線上時(shí)，盡可能選擇較小的節(jié)距。選擇L輕型，節(jié)距為9525MM。（3）確定小帶輪齒數(shù)Z1和小帶輪節(jié)圓直徑D1應(yīng)使Z1ZMIN,ZMIN可由帶輪最少許用齒數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P28表317）查得，查得結(jié)果為ZMIN18,在帶速V和安裝尺寸允許時(shí)，Z1盡可能選用較大值。本設(shè)計(jì)中選用Z119。小帶輪節(jié)圓直徑D1PBZ1/952519/57606,根據(jù)此值再查帶輪直徑尺寸系列表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P27表316），取D15761。小帶輪節(jié)圓直徑初定后應(yīng)驗(yàn)算帶速，不適合則重取。同步帶的速度V應(yīng)滿足VD1N1/6001000ZMMIN6。因?yàn)閆M96,所以合適。（7）計(jì)算基準(zhǔn)額定功率P0基準(zhǔn)額定功率P0為P0TAMV2V/1000（12）式中P0所選型號(hào)同步帶在基準(zhǔn)寬度下所允許傳遞的額定功率，單位為KW下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763TA帶寬為BS0時(shí)的許用工作拉力，單位為N,查“同步帶在基準(zhǔn)寬度下的許用工作拉力和線密度”表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P30表321）。M帶寬為BS0時(shí)的單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位為KG/M,查“同步帶在基準(zhǔn)寬度下的許用工作拉力和線密度”表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P30表321）。V同步帶的線速度，單位為M/S。查表得L型BSO254時(shí)，TA24446N,M0095KG/M。同步帶線速度V由任務(wù)書知A7VZ501200M/H由VHVQCOS1VZVQSIN2得VQVZSIN6所以同步帶速度V0114M/S274M/S。由以上得P006679KW8確定實(shí)際所需同步帶寬度BS實(shí)際所需同步帶寬度BS為BSBS0PD/KZP01/114（13）式中BSO選定型號(hào)的基準(zhǔn)帶寬，如表所示（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P30表321）。KZ小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，查小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P31表322），即ZM6時(shí)，KZ100。由以上得BS2165MM。（8）帶的工作能力驗(yàn)算用下式來計(jì)算同步帶的額定功率P,若結(jié)果滿足PPD（帶的設(shè)計(jì)功率），則帶的工作能力合格PKZKWTABS/BS0MV2V103（14）式中KS嚙合系數(shù)，上式中以查得。KW齒寬系數(shù)，KWBS/S0114TA基準(zhǔn)帶寬為BS0時(shí)的許用工作拉力，單位為N,以上已查得為24446M帶寬為BS0時(shí)的單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，單位為KG/M,以上已查得0095V同步帶的線速度，單位為M/S,以上已算得為274下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763由以上得P06063KW因?yàn)镻PD，所以同步帶的工作能利合格。314步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型1）根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，求得加在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JEQ；加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JEQ是進(jìn)給伺服系統(tǒng)的主要參數(shù)之一，它對(duì)選擇電動(dòng)機(jī)具有重要意義。在本設(shè)計(jì)中JEQ主要包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、傳動(dòng)系統(tǒng)、同步帶、刀架折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。已知傳動(dòng)系統(tǒng)的聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、同步帶輪的尺寸與材料。移動(dòng)部件總重量G50N,傳動(dòng)比11如常用部件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P56表41）所示圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式為JMJD2/8（15）式中，MJ圓柱體質(zhì)量（KG）D圓柱體直徑（CM）由上式求各個(gè)零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（1）聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1聯(lián)軸器內(nèi)圓直徑14MM、外圓直徑25MM、高77MM、材料密度785103KG/CM3聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J1M1D2/80209KGCM22從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2從動(dòng)階梯軸如下圖下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763尺寸由左向右為125MM、L127MM、238MM、L245MM、332MM、L3435MM、429MM、L435MM、525MM、L521MM材料密度785103KG/CM3從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2DI2LIDI2/3207591KGCM23同步帶帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3同步帶帶輪內(nèi)圓直徑30MM、外圓直徑576MM、高45MM、材料密度785103KG/CM3同步帶帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3338KGCM24主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J4主傳動(dòng)軸為七階梯尺寸由左向右為115MM、L138MM、222MM、L239MM、325MM、L327MM、438MM、L445MM、532MM、L5435MM、629MM、L635MM、725MM、L721MM材料密度785103KG/CM3主傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J40844KGCM2（5）移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J5移動(dòng)部件總重量G50N移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J541472KGCM2初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為110BC3100，為三相式，二相八拍驅(qū)動(dòng)時(shí)的步距角為06，從反應(yīng)式/磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P63表43）查得該型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM7KGCM2。則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JEQJMJ1J2J3J4J553664KGCM22計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩TEQ分快速空載起動(dòng)和承受最大工作負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。（1）快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TEQ1由式TEQ1TAMAXTFT0（16式中TAMAX快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩，單位為NMTF移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為NMT0同步帶預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩，單位為NM具體計(jì)算過程如下A）快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；TAMAXJEQ2JEQNM/60TA（17）式中JEQ步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位為KGM2電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的角加速度，單位為RAD/S2NM電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為R/MINTA電動(dòng)機(jī)加速所用時(shí)間，單位為S,一般在031S之間選取。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763B移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩TFF摩D1/2I（18）式中F摩導(dǎo)桿的摩擦力，單位為ND1同步帶輪節(jié)圓直徑，單位為M傳動(dòng)鏈總效率，一般取07085；I總的傳動(dòng)比其中導(dǎo)桿的摩擦力為F摩FCG（19）式中導(dǎo)桿的摩擦因數(shù)（滑動(dòng)副取015018，滾動(dòng)副取00030005）；FC垂直方向的工作負(fù)載；G運(yùn)動(dòng)部件總重力，單位為NC同步帶預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩T0FYJD1102/2I（20）式中FYJ同步帶的預(yù)緊力，一般取同步帶工作載荷的1/3,單位為N0同步帶為預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，一般取009。由于同步帶的傳動(dòng)效率很高，所以由式20算出的T0值很小，在式（16）中與TAMAX和TF比起來，通?？梢院雎圆挥?jì)。則有TEQ1TAMAXTF（21）根據(jù)式（17），考慮縱向傳動(dòng)鏈的總效率，計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩TAMAX2JEQNM/60TA（22）式中NM對(duì)應(yīng)縱向空載最快移動(dòng)速度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，單位R/MINTA步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有靜止到加速至NM轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間，單位為S；其中NMVMAX/360（23）式中VMAX縱向空載最快移動(dòng)速度，任務(wù)書制定為180000MM/MIN。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角，為06脈沖當(dāng)量，本例為05MM/脈沖。將以上各值代入式（23），算得NM600R/MIN設(shè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速至NM轉(zhuǎn)速的時(shí)間TA03S,縱向傳動(dòng)總效率08；由式（22）求得TAMAX253664104600/600308NM14NM由式（18）可知，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為I（24）/1GFCTFD式中導(dǎo)桿的摩擦因數(shù)，滾動(dòng)副取0005；FC工作負(fù)載，空載時(shí)取0；傳動(dòng)鏈總效率，取08下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763由式（24）得0003NMNMTF802/5761050最后由式（21），求得快速啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為（25）43TFAMXEQ1（2）最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TEQ2260FTT由式（26）知，TEQ2包括三部分折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩TF,移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩TF,同步帶預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩T0T0相對(duì)于TT和TF很小，可以忽略不計(jì)。則有（27）TFTEQ2式中TF按式（18）進(jìn)行計(jì)算。而折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩TT由下式計(jì)算28IFFDT2/1式中FF進(jìn)給方向最大工作載荷，單位為N估計(jì)FF100N,則有；TT100005761/2081146NMTF按式（18）進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算垂直方向承受最大負(fù)載情況下，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩000510050005761/20800027NMIDGFZ2/1TF最后由式（27），求得最大工作狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為00027114611487NMFTEQ2經(jīng)過上訴計(jì)算后，得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為NMTEQT40312,MAX3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的選定考慮到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源手電網(wǎng)電壓影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)TEQ來選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要考慮安全系數(shù)。本例中取安全系數(shù)K4,則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足295612NM403TEQJMAX上述初選的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為110BC3100,由永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P65表45）該型號(hào)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩TJMAX98NM,可見滿足式（29）的要求。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能校核（1）最快工進(jìn)速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定刀架的最快工進(jìn)速度VMAX20000MM/MIN,脈沖當(dāng)量05MM/脈沖。計(jì)算電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率為30HZVF67506/260MAX/從110BC3100電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻特性曲線圖可以看出，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩TEQ211487NM,滿足要求。98NT（2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定刀架最快空載移動(dòng)速度VMAX180000MM/MIN,計(jì)算電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率HZVF605/1806MAX/從110BC3100電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻特性曲線圖可以看出，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TEQ11403NM,滿足要求。5NT（3）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核與最快空載移動(dòng)速度VMAX180000MM/MIN對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率FMAX6000HZ查由永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表（機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P65表45）可知該型號(hào)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá)15000HZ,可見沒有超出上限。（4）啟動(dòng)頻率的計(jì)算已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JEQ53664KGCM2,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM7KGCM2,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時(shí)的空載起動(dòng)頻率FQ1500HZ，則由式510HZJMEQFL/1/上式說明，要想保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不失步，任何時(shí)候的起動(dòng)頻率都必須小于510HZ。實(shí)際上，在采用軟件升降頻時(shí)，起動(dòng)頻率選得更低，通常只有100HZ即100脈沖/S綜上所述，本設(shè)計(jì)中選用110BC3100步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。315滾動(dòng)軸承的選擇本設(shè)計(jì)中載荷不大，且對(duì)軸承轉(zhuǎn)速要求比較高，所以采用極限轉(zhuǎn)速比較高的球軸承。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中，軸承在承受徑向載荷的同時(shí)還要承受一定的軸向載荷，所以選用向心推力36305極限轉(zhuǎn)速950014000RAD/MIN,額定載荷1620KGN316主傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定軸上零件的裝配方案如裝配圖所示，軸套、軸承、軸承端蓋、聯(lián)軸器依次從軸的下端向上安裝，同步帶輪、軸套、軸承、軸用彈性擋圈、軸承端蓋依次從軸的上端向下安裝。軸上零件的定位以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋來保證。詳見裝配圖。本軸為傳動(dòng)軸，主要承受轉(zhuǎn)矩，對(duì)其進(jìn)行扭轉(zhuǎn)條件計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為RDNPWT320/95/下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763式中T扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPAT軸所受的扭矩，單位為NMMWT軸的抗扭截面系數(shù)，單位為MM3N軸的轉(zhuǎn)速，單位為R/MIN；P軸傳遞的功率，單位為KWD計(jì)算截面出軸的直徑，單位為MM；R許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為MPA計(jì)算得T0956MPA,45號(hào)鋼的R2545MPA，所以軸強(qiáng)度合格。32玻璃切割機(jī)機(jī)械裝配圖的繪制在完成同步帶、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算、選型后，繪制玻璃切割機(jī)機(jī)械裝配圖。在繪制裝配圖時(shí)考慮以下問題1）了解玻璃切割機(jī)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料里查閱機(jī)箱、橫梁、刀架等的結(jié)構(gòu)及尺寸。2）根據(jù)載荷特點(diǎn)和支撐形式，確定傳動(dòng)軸兩端軸承的型號(hào)，由于本設(shè)計(jì)中傳動(dòng)軸為豎置，軸承需具備同時(shí)承受軸向、徑向力的能力，所以選用了向心推力球軸承。3）考慮各零部件之間的定位、聯(lián)接和調(diào)整方式。主傳動(dòng)軸與電機(jī)輸出軸間采用套筒連軸器、銷聯(lián)接，采用在主傳動(dòng)軸上設(shè)階梯、軸套的方法定位。4）考慮密封、防護(hù)、潤(rùn)滑以及安全機(jī)構(gòu)等問題。5）在進(jìn)行各零部件設(shè)計(jì)時(shí)，注意了裝配的工藝性，考慮裝配的順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便。6）注意了繪制裝配圖的基本要求。裝配圖見附錄下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763第四章控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程41控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的硬件主要考慮以下功能；1接收鍵盤數(shù)據(jù)。2控制液晶顯示。如圖7（控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理）所示，CPU選用ATMEL公司的AT89C51由于AT89C51本身資源已滿足設(shè)計(jì)要求，所以不需要進(jìn)行擴(kuò)展。鍵盤與液晶均直接與CPU相連。具體聯(lián)接情況請(qǐng)參看附錄的電路原理圖。人機(jī)界面的構(gòu)成如下液晶固定顯示；玻璃長(zhǎng)度待切片數(shù)落刀位置抬刀位置矩陣鍵盤0123456789確定清屏圖9人機(jī)界面的構(gòu)成人機(jī)界面設(shè)置了16個(gè)鍵，09的數(shù)字鍵，清屏鍵、確定鍵。42人機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì)下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763人機(jī)界面的監(jiān)控管理程序人機(jī)界面的監(jiān)控管理程序流程圖見圖10，如圖所示，首先進(jìn)行液晶顯示功能初始化1；然后進(jìn)行液晶固定顯示2（即12864的點(diǎn)陣漢字顯示液晶可以顯示四行漢字每行可顯示8個(gè)字，這里固定顯示內(nèi)容如圖9所示）；然后掃描鍵盤3；判斷鍵盤是否有鍵按下4；如果沒有鍵按下則重新進(jìn)行鍵盤掃描（即回到3）；否則（即有鍵按下）進(jìn)行判斷鍵值5；如果為數(shù)字鍵（即鍵值10）則進(jìn)如功能鍵處理程序6B，根據(jù)不同鍵值進(jìn)入不同的功能鍵子程序7AB，之后從2開始重新循環(huán)1）首先，對(duì)設(shè)計(jì)中用到的12864ST7920液晶進(jìn)行必要的說明。本實(shí)驗(yàn)RT12864MST7920漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)中文漢字1616點(diǎn)陣,128個(gè)字符816點(diǎn)陣及64256點(diǎn)陣顯示RAMGDRAM由E選通，其與單片機(jī)P0口相接，用于顯示控制界面信息。采用的連接方式是直連方式，通過直接的人為控制狀態(tài)位，來實(shí)現(xiàn)LCD的顯示。其硬件連接圖見附錄。圖形液晶顯示屏的命令和詳細(xì)原理見附錄。2）以下對(duì)各個(gè)子程序進(jìn)行說明液晶驅(qū)動(dòng)程序模塊1液晶顯示功能初始化子程序該子程序流程圖見圖11，第一步將現(xiàn)在的ACC值入棧保護(hù)第二步功能設(shè)定值送入A,本設(shè)計(jì)中功能設(shè)定值送30H（見附錄液晶指令表即00110000，使用基本指令集動(dòng)作）；第三步調(diào)用“寫命令到GLCD”子程序（見1A子程序說明）；第四步顯示模式設(shè)定值送入A，本設(shè)計(jì)中顯示模式設(shè)定值送04H（即00000100，顯示器控制，游標(biāo)不顯示）；第五步調(diào)用“寫命令到GLCD”子程序；第六步清屏命令值送入A，即01H送入A；第七步調(diào)用“寫命令到GLCD”子程序；第八步模式設(shè)定值送入A，本設(shè)計(jì)中模式設(shè)定值送0FH即00001111，即顯示功能全開；第九步調(diào)用“寫命令到GLCD”子程序；第十步ACC出棧；第十一步返回主程序。（1A）“寫命令到GLCD”子程序該子程序流程圖見圖12，第一步將現(xiàn)在的DPTR值入棧保護(hù),第二步調(diào)“檢查忙碌標(biāo)志BF”子程見1B子程序說明；第三步寫指令口地址送入DPTR即設(shè)置指令口寫地址；第四步DPTR地址中的數(shù)送入A寫指令代碼；第五步DPTR出棧；第六步返回主程序。下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605LCD初始化2顯示一遍GLCD3掃描鍵盤4是否有鍵按下5判斷鍵值6數(shù)字鍵6A數(shù)字鍵處理程序6B功能鍵處理程序清屏鍵7BF確認(rèn)鍵7ANYYN下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖10人機(jī)界面的監(jiān)控管理程序流程圖下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢4149