《难中易-数控机床设计实例.ppt》的讲解主要围绕数控机械设计的实例展开,以KAM装配机器人为核心,深入剖析了该机器人在机械结构和控制系统方面的设计原理。
在机械结构方面,KAM装配机器人由多个组件构成,包括z方向导轨、r方向电机安装台、减速装置齿轮、进给滚珠丝杠、支座等,这些组件共同协作,确保机器人的精准运动。设计中特别强调了结构的简洁性和经济实用性,即使与现代先进的数控机械相比,其基础设计原则依然具有代表性和参考价值。
在控制系统部分,KAM装配机器人采用的是开环步进电机控制系统,针对z、r、θ三个方向分别配置了步进电机和相应的控制器。控制计算机使用NEC PC-8001型微机,负责坐标数据的处理、转换和脉冲输出。系统采用C语言和汇编语言编写程序,前者处理坐标输入、转换和脉冲计算,后者则用于实现高速的三轴同步控制。数据存储采用盒式磁带机,而I/O接口则由两个8255芯片完成,实现与步进电机控制器的通信。
8255芯片作为可编程I/O口扩展,具备输入/输出、状态信号输入和控制信号输出等功能。步进电机的选择是关键,其规格如SL-回转特性、ST-启动特性所示,具有一定的负载转动惯量和静态扭矩,采用的驱动控制芯片PMM8713支持双脉冲和单脉冲输入,能够灵活控制步进电机的运动。在KAM中,步进电机采用1~2相励磁方式,每个脉冲对应的旋转角度为0.9°,一转需要400个脉冲。
这个设计实例展示了数控机械的基本组成、控制策略以及实际应用中的考虑因素,对于理解和掌握数控技术具有很高的实践意义。通过分析KAM装配机器人的设计,读者可以深入了解数控系统的结构和工作原理,为其他数控设备的设计和优化提供参考。
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