現(xiàn)代工業(yè)中,機(jī)械凸輪有著廣泛的應(yīng)用,但是因?yàn)槠涔逃械娜秉c(diǎn),在很多自動(dòng)化機(jī)構(gòu)中受到限制。而數(shù)字化凸輪機(jī)構(gòu)以其精度高、加工柔性好、控制方便等特點(diǎn),并且能夠通過軟件編程實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,因此能夠在很多場(chǎng)合取代機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)。 本課題研究了一種由單片機(jī)控制的數(shù)字化凸輪系統(tǒng),該系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為核心,通過編寫程序控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),以步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)精密絲杠作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為從動(dòng)件的直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)使用光電編碼器檢測(cè)輸出軸的轉(zhuǎn)角位置,并將轉(zhuǎn)角信號(hào)反饋給單片機(jī),調(diào)整運(yùn)動(dòng)輸出,從而模擬出高精度的凸輪運(yùn)動(dòng)曲線。并且可以將多條凸輪曲線存儲(chǔ)在單片機(jī)的外接存儲(chǔ)器中,方便的實(shí)現(xiàn)不同加工曲線的切換。 本文在分析機(jī)械凸輪曲線的基礎(chǔ)上,建立了數(shù)字化凸輪機(jī)構(gòu)的控制函數(shù)方程,并以二次多項(xiàng)式凸輪曲線為例進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算,建立了數(shù)據(jù)表格,在此基礎(chǔ)上確立了系統(tǒng)的運(yùn)行方法。同時(shí)仔細(xì)分析了系統(tǒng)控制電路,采用當(dāng)前流行的電子元器件設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路來取代傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì),并在proteus環(huán)境下完成了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、光電編碼器電路、鍵盤輸入與LED顯示電路以及系統(tǒng)報(bào)警電路等電路的詳細(xì)設(shè)計(jì),而且在完善系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上還增加了抗干擾電路的設(shè)計(jì),從而確保系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH112.2
【部分圖文】：

1 緒論數(shù)字化凸輪系統(tǒng)研究的背景輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用有著非常悠久的歷史，在數(shù)字控制技術(shù)出現(xiàn)以前，它是唯任意運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)構(gòu)，因此廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)控制裝置中燃機(jī)中的配氣機(jī)構(gòu)（如圖 1－1），通過凸輪迫使推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來實(shí)啟或關(guān)閉，以控制可燃物質(zhì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)入氣缸或排除廢氣。再如自刀機(jī)構(gòu)（如圖 1－2），通過帶凹槽的圓柱凸輪的回轉(zhuǎn)，迫使推桿往復(fù)運(yùn)現(xiàn)刀架的進(jìn)刀和退刀運(yùn)動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、推桿和機(jī)架三個(gè)主要構(gòu)副機(jī)構(gòu)，通常情況下，凸輪為主動(dòng)件，推桿為從動(dòng)件，凸輪通過其變化動(dòng)從動(dòng)件完成預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪機(jī)構(gòu)簡單緊湊，只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)出曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，并且使凸輪機(jī)構(gòu)擁有良好的力學(xué)特性，因此在自動(dòng)機(jī)械中獲得了廣泛的普及與應(yīng)用。

1 緒論數(shù)字化凸輪系統(tǒng)研究的背景輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用有著非常悠久的歷史，在數(shù)字控制技術(shù)出現(xiàn)以前，它是唯任意運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)構(gòu)，因此廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)機(jī)械和自動(dòng)控制裝置中燃機(jī)中的配氣機(jī)構(gòu)（如圖 1－1），通過凸輪迫使推桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，來實(shí)啟或關(guān)閉，以控制可燃物質(zhì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)入氣缸或排除廢氣。再如自刀機(jī)構(gòu)（如圖 1－2），通過帶凹槽的圓柱凸輪的回轉(zhuǎn)，迫使推桿往復(fù)運(yùn)現(xiàn)刀架的進(jìn)刀和退刀運(yùn)動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、推桿和機(jī)架三個(gè)主要構(gòu)副機(jī)構(gòu)，通常情況下，凸輪為主動(dòng)件，推桿為從動(dòng)件，凸輪通過其變化動(dòng)從動(dòng)件完成預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪機(jī)構(gòu)簡單緊湊，只要適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)出曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，并且使凸輪機(jī)構(gòu)擁有良好的力學(xué)特性，因此在自動(dòng)機(jī)械中獲得了廣泛的普及與應(yīng)用。

（a）數(shù)字化凸輪機(jī)構(gòu) （b）機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)1． 從動(dòng)件 2. 機(jī)械凸輪 3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 4. 控制單元圖 1-4 數(shù)字化凸輪系統(tǒng)與機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)Fig.1-4 The mechanical cam wheel mechanism and the digital cam wheel system一些廠家已經(jīng)生產(chǎn)出了采用 PLC 或者單片機(jī)作為核心的凸輪運(yùn)動(dòng)服電機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行元件，通過編程模擬凸輪運(yùn)動(dòng)曲線，從而的數(shù)字化凸輪機(jī)構(gòu)。美國、德國、日本的一些公司已經(jīng)生產(chǎn)出了一些化凸輪控制器，比如德國倫茨(Lenze)公司生產(chǎn)的 9300 凸輪型伺服控00-EK)，內(nèi)置數(shù)字化凸輪發(fā)生器，可同時(shí)編程 8 條凸輪曲線，能實(shí)現(xiàn)復(fù)加工和工藝的快速改變[10]。內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀化凸輪機(jī)構(gòu)的研究和應(yīng)用在國內(nèi)尚處于起步階段。很多學(xué)者對(duì)于數(shù)字念只是做了一般性的表述，而對(duì)數(shù)字化凸輪的設(shè)計(jì)及實(shí)際應(yīng)用研究沒
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 林萬煥;基于自由曲線的共軛凸輪打緯、引緯機(jī)構(gòu)反求及參數(shù)化設(shè)計(jì)[D];浙江理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2888627