盤類零件hub專用機器人y軸設(shè)計-本科畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　盤類零件HUB專用機器人Y軸設(shè)計</p><p>　　學院名稱： 機械工程學院</p><p>　　專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化</p><p>　　班 級： 12機制2W</p><p>

2、　　學 號： 12321233</p><p>　　姓 名： 賈 巧 嬌</p><p>　　指導(dǎo)教師姓名： 朱 巧 榮</p><p>　　指導(dǎo)教師職稱： 講 師</p><p>　　二〇一六 年 六 月</p><

3、p>　　盤類零件HUB專用機器人Y軸設(shè)計</p><p>　　摘 要:本設(shè)計說明書簡述了機器人的種類及在當代社會的應(yīng)用趨勢。另外，介紹了關(guān)于AMPCI9102的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及應(yīng)用方法。設(shè)計了一種用于夾取盤類零件的HUB機器人的Y軸。在設(shè)計過程中，應(yīng)用AMPCI9102數(shù)據(jù)采集控制卡來實現(xiàn)計算機對盤類零件HUB專用機器人Y軸的運動控制。研究了如何利用AMPCI9102數(shù)據(jù)采集控制板對Y軸的方向、速度以及位移量等

4、參數(shù)進行控制。以盤類零件HUB專用機器人為研究對象，研究設(shè)計了Y軸的一組電路（包括主電路和控制電路）并對進給機構(gòu)進行設(shè)計。與此同時，運用VB6.0編制了對Y軸進行調(diào)試與實施控制的程序。而在進給機構(gòu)的設(shè)計過程中，介紹了各零部件的功能和優(yōu)缺點以及關(guān)于驅(qū)動電機的選用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：HUB機器人；Y軸；AMPCI9102；伺服電機</p><p>　　Design about Y-

5、axis of The Disk Type Parts HUB Special Robot</p><p>　　Abstract: During the period of this design, the kinds of robots and the tendency of application are described briefly. In addition, the inner compositi

6、on and the method of application about AMPCI9102 are introduced. During this period, The data collection and control card of AMPCI9102 is applied to achieve the goal that the movement of The Disk Type Parts HUB Special R

7、obot’s Y-axis can be controlled by the computer. The methods on AMPCI9102 data acquisition control panel how to control the direc</p><p>　　Keywords: HUB Robot; Y-Axis; AMPCI9102; Servo Motor</p>&l

8、t;p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引 言1</b></p><p>　　第1章 機器人與AMPCI91022</p><p>　　1.1 機器人概述2</p><p>　　1.2 數(shù)據(jù)采集控制板AMPCI91025</p><p&g

9、t;　　第2章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計9</p><p>　　2.1 電機和驅(qū)動器的選用9</p><p>　　2.2 控制電路接線方式的選用14</p><p>　　2.3 控制電路圖設(shè)計15</p><p>　　2.4 主電路接線方式的選擇與設(shè)計18</p><p>　　第3章 盤類零件HUB專用機器人Y軸傳動

10、系統(tǒng)設(shè)計20</p><p>　　3.1 總體傳動系統(tǒng)方案確定20</p><p>　　3.2 絲杠螺母副的選用21</p><p>　　3.3 軸承的選用25</p><p>　　3.4 聯(lián)軸器的選用26</p><p>　　3.5 導(dǎo)軌的介紹和選用27</p><p>　　3.6

11、 減速裝置的選用28</p><p>　　第4章 基于板卡的VB程序調(diào)試與應(yīng)用30</p><p>　　4.1 VB數(shù)據(jù)采集概述30</p><p>　　4.2 對MITSUBISHIB變頻器進行參數(shù)設(shè)置31</p><p>　　4.3 VB對AMPCI-9102數(shù)據(jù)采集卡函數(shù)的調(diào)用34</p><p>　　

12、4.4 盤類零件HUB機器人Y軸程序運行調(diào)試與整機運行程序編制35</p><p>　　4.4.1 程序運行調(diào)試35</p><p>　　4.4.2 整機運行程序編制36</p><p><b>　　總結(jié)與展望40</b></p><p><b>　　參考文獻41</b></p>

13、;<p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　伴隨著全球機器人技術(shù)的迅猛發(fā)展和勞動力成本的日益增加，對替代人工操作的機器人進行大規(guī)模研發(fā)推廣成為一種趨勢。完善的機器人裝備可以在較短的時間內(nèi)建立起大規(guī)模的無人化工廠。因而，以工業(yè)機器人作為組成部分的自動化加工生產(chǎn)線得到了越來

14、越多的推廣。人們越來越多地運用智能編程技術(shù)，通過日常使用的計算機實現(xiàn)對各類機器人的智能控制以達到生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的個性化應(yīng)用。HUB機器人系統(tǒng)可以實現(xiàn)一人值守16臺機床的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。這將大大降低勞動力成本，也使機器人替代人類從事各項危險、有害作業(yè)成為可能。而可視化、日益簡便化的計算機操作界面更是讓機器人控制技術(shù)日趨完善進而推動機器人的快速發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計正是通過計算機實現(xiàn)對盤類零件HUB專用機器人Y軸的控制。利用計算機進行VB語言

15、編程來使AMPCI9102數(shù)據(jù)采集卡控制伺服驅(qū)動器，從而實現(xiàn)對盤類零件HUB專用機器人的伺服電機實施控制。</p><p>　　因此，盤類零件HUB專用機器人Y軸設(shè)計是機械工程專業(yè)本科生順應(yīng)時代潮流，對于機電結(jié)合的一次設(shè)計實踐。該課題的研究實踐涉及大學該專業(yè)所學，除了可以使設(shè)計者鞏固機械設(shè)計、電工與電子技術(shù)、機械制圖等所學知識。此外還可以拓展運用電氣控制、程序語言等方面的知識，在整個安裝調(diào)試的過程中可以培養(yǎng)設(shè)計者

16、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的實際操作能力以及將理論靈活運用到實踐中的創(chuàng)新性思維。有利于培養(yǎng)設(shè)計者獨立完成工作的能力，對于今后的發(fā)展也大有裨益。</p><p>　　本次主要研究內(nèi)容有以下幾個方面：</p><p>　　1、設(shè)計伺服驅(qū)動系統(tǒng)的主電路和控制電路，并接線；</p><p>　　2、HUB機器人Y向進給機構(gòu)裝配圖及典型零件圖設(shè)計；</p><p&

17、gt;　　3、編制VB控制軟件，調(diào)試Y軸驅(qū)動系統(tǒng)；</p><p>　　4、參與數(shù)控機床改造網(wǎng)站建設(shè)；</p><p>　　5、撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書，整理全部有關(guān)資料文檔。</p><p>　　由于設(shè)計者的水平有限，經(jīng)驗不足，本說明書難免有不妥和錯誤之處，敬請審閱者批評指正。</p><p>　　第1章 機器人與AMPCI9102</p&

18、gt;<p><b>　　1.1 機器人概述</b></p><p>　　機器人(Robot)是一種既可以運行編制好的程序，也能接受人類指令，還可以根據(jù)以人工智能技術(shù)基礎(chǔ)作為行動準則自動執(zhí)行工作的機器裝置。其目標是在建筑業(yè)、生產(chǎn)業(yè)、或是其他危險的工作領(lǐng)域方面協(xié)助或取代人類工作。我國的機器人,基于使用環(huán)境的考慮，可以被分為特種類和工業(yè)類機器人。特種機器人包括水下機器人、軍用機器人

19、、服務(wù)機器人、農(nóng)業(yè)機器人、娛樂機器人、機器人化機器人等，是一種服務(wù)于人類、應(yīng)用在非制造業(yè)行業(yè)的各種智能化機器人。而工業(yè)機器人則是針對工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或者多軸自由度機器人。</p><p>　　圖1-1 直角坐標型</p><p>　　工業(yè)機器人主要由驅(qū)動、主體和控制系統(tǒng)幾個模塊構(gòu)成。大多數(shù)工業(yè)機器人有3個或者5個自由度,有時也會有6個自由度。抓取和移動是工業(yè)機器人最主要的功能。而良

20、好的伺服控制驅(qū)動系統(tǒng)和精巧的機械結(jié)構(gòu)是這兩項功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)技術(shù)。工業(yè)機器人可以被分為以下四種基本結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.直角坐標型(如圖1-1所示)：它有三個移動關(guān)節(jié)，三個移動關(guān)節(jié)可以作三個方向的獨立位移,而不會互相受到干擾。此種類型的機器人，有較高的定位精度，微機控制較為簡便。其不足是所占空間較大，運動方式不夠靈活自如，運動的速率相對來說也比較低。</p><p>　　2.圓柱坐

21、標型（如圖1-2所示）：它有一個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)和兩個移動關(guān)節(jié)，末端操作器的安裝軸線的位置通過(z,r,θ)坐標來表示。此種型式的機器人，所占的空間范圍較小，但其工作空間較大，末端執(zhí)行機構(gòu)可獲得較高的運動速率。它的缺點是末端執(zhí)行機構(gòu)離Z軸愈遠，其執(zhí)行位置精度越低。</p><p>　　圖1-2 圓柱坐標型</p><p>　　3.球坐標型（如圖1-3所示）:它有一個移動關(guān)節(jié)和兩個轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，末端操

22、作器的安裝軸線之位置由((θ,ψ，r)坐標來表示。此型式的機器人，所占據(jù)的空間范圍同樣比較小，工作空間較大。</p><p>　　圖1-3 球坐標型</p><p>　　4.關(guān)節(jié)型操作型機器人（如圖1-4所示）:肩關(guān)節(jié)肘關(guān)節(jié)兩個自由度可進行轉(zhuǎn)動，而機身上部則相對于機身下部可實現(xiàn)另一自由度的轉(zhuǎn)動。腕關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動屬于末端執(zhí)行機構(gòu)的自由度。該種結(jié)構(gòu)的機器人，所占空間相對較小，而工作區(qū)間相對較大，

23、還可以輕松地繞過機身四周的障礙物，是當前普及較多的一種機型。</p><p>　　圖1-4 關(guān)節(jié)型操作型</p><p>　　面向工業(yè)方面的應(yīng)用行業(yè)主要有機械加工業(yè)，汽車業(yè)等。而工業(yè)機器人衡量可靠性性能的指標主要有作業(yè)范圍、負載、精度速度等，這些可以反映其作業(yè)能力。目前，國內(nèi)研究熱點包括各種形式的作業(yè)臂、新型驅(qū)動、控制方式等。而盤類零件HUB專用機器人是用來搬運盤類零件的一種專用機器人。

24、本次設(shè)計采用直角坐標式設(shè)計完成盤類零件HUB專用機器人Y軸的設(shè)計，完成從伺服控制系統(tǒng)到整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。</p><p>　　1.2 數(shù)據(jù)采集控制板AMPCI9102</p><p>　　AMPCI-9102板卡屬于PCI總線通用數(shù)據(jù)采集控制板，它可以直接安裝到具備PCI插槽的個人微機的或者工控機（如圖1-5）當中。它可構(gòu)成頻率測量、脈沖計數(shù)、脈沖信號發(fā)生器等電路。另外還具備采集數(shù)字量電壓信號

25、和模擬量電壓信號、監(jiān)視輸入和數(shù)字量電壓信號輸出、模擬量電壓信號輸出及計數(shù)定時系統(tǒng)等功能。</p><p>　　可被選擇的雙端8路/單端16路的模擬量數(shù)據(jù)采集輸入通道被AMPCI9102提供, 此通道具有程控放大功能,它可以直接驅(qū)動6路16位計數(shù)定時通道(二片82C54)。它的所有讀寫操作能力均為16Bit。該采集板結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。 </p>&l

26、t;p>　　圖1-5 數(shù)據(jù)采集卡的安裝與接線</p><p>　　圖1-6 AMPCI-9102 </p><p>　　1、數(shù)字量輸入/輸出插座J1定義（如圖1-7）：</p><p>　　· 圖1-7 信號輸入/輸出插座定義</p><p>　　2、跨接線選擇定義：</p><p>　　J

27、P1、JP2：模擬信號單雙端輸入選擇跳線</p><p>　　a: 單端輸入：JP1的1、2短接，3、4短接，JP2的1、2短接（出廠狀態(tài)）如圖1-8。</p><p>　　圖1-8 單端輸入（出廠狀態(tài)）</p><p>　　b: 雙端輸入：JP1的2、3短接，4、5短接，JP2的2、3短接</p><p>　　圖1-9 雙端輸入&l

28、t;/p><p>　　在本次設(shè)計當中選用單端輸入，即默認出廠狀態(tài)。</p><p>　　第2章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計</p><p>　　2.1 電機和驅(qū)動器的選用</p><p>　　步進電機是按照固定的角度非連續(xù)地、一步一步地旋轉(zhuǎn)的。它可直接實現(xiàn)數(shù)字控制。在沒有超載的情況下，脈沖信號的頻率以及脈沖個數(shù)決定了它的轉(zhuǎn)速和停止的位置，而不是被負載變化影

29、響。通過控制脈沖個數(shù)可以對角位移量進行控制，但由于它的非連續(xù)性，所以不能定位到任意位置，只能是盡可能地接近，且它屬于開環(huán)控制。它適用于傳動功率不大的關(guān)節(jié)型機器人。</p><p>　　交流伺服電機在調(diào)速性能方面優(yōu)于步進電機，其精度取決于編碼器的精度（線數(shù)），而增量式編碼盤的反饋可以達到步進電機達不到的精度。因為它本身具備發(fā)出脈沖的功能，因此伺服驅(qū)動器就和伺服電機編碼器的脈沖之間可以形成呼應(yīng)，所以屬于閉環(huán)控制。而它

30、的響應(yīng)速度也快得多。</p><p>　　因此，步進電機和伺服電機的區(qū)別在于：</p><p>　　1、控制精度不同：前者的相數(shù)和拍數(shù)的多少決定了精確度的高低，而后者取決于自帶的編碼器，精度隨著編碼器的刻度的增多而增多。而后者的精度一般優(yōu)于前者。2、控制方式不同：一個是開環(huán)控制，一個是閉環(huán)控制。</p><p>　　3、低頻時表現(xiàn)不同：在低速時前者需要采用阻尼技術(shù)

31、或細分技術(shù)將低頻下振動的現(xiàn)象克服。而后者運轉(zhuǎn)一直很平穩(wěn)，不可能出現(xiàn)振動現(xiàn)象。因為它具備共振抑制的功能，可以很好地檢測出機械的共振點從而利于系統(tǒng)做出調(diào)整。</p><p>　　4、矩頻特性不同：交流伺服電機輸出方式為恒力矩輸出，而步進電機的輸出力矩則會隨轉(zhuǎn)速升高而下降。</p><p>　　5、過載能力不同：步進電機一般不具有過載能力，而交流電機具有較強的過載能力。</p>&

32、lt;p>　　6、運行可靠度不同：前者承受載荷過大或者啟動時，容易產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或丟步的情況，而停止時又容易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象。而對于交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)來說，其驅(qū)動器可以直接采集電機編碼器的反饋信號，其內(nèi)部可以構(gòu)成速度環(huán)路和位置環(huán)路一般不會出現(xiàn)前者會出現(xiàn)的情況，控制性能較步進電機更為可靠。</p><p>　　7、速度響應(yīng)快慢不同：從靜止達到工作轉(zhuǎn)速，步進電機需要上百毫秒的加速過程。相反，交流伺服系統(tǒng)的加速性能較步進電機

33、好得多，一般只需要幾毫秒，可以應(yīng)用于要求快速啟動或者停止的控制場所。</p><p>　　依據(jù)以上逐條的分析比較，在各個性能方面，步進電機都比交流伺服電機顯弱，因此在現(xiàn)有實驗設(shè)備情況下， 本次設(shè)計采用了日本三菱公司的MR-J3-A伺服放大器，該伺服放大器較之三菱通用伺服MELSERVO-J3系列具有功能更加豐富、性能更優(yōu)越的優(yōu)點。本伺服放大器不僅可以用于普通工業(yè)機械和機床的高精度定位以及平滑的速度控制同時還可以用

34、于線控制和張力控制等領(lǐng)域，其應(yīng)用渠道十分廣闊。另外，本產(chǎn)品具備USB和RS-422串行通信的功能，可以采用帶有伺服裝置的PC機來對參數(shù)進行設(shè)定、調(diào)試運行、對狀態(tài)顯示的監(jiān)控以及增益調(diào)整等活動。此伺服放大器可以自動調(diào)整伺服的增益。MR-J3-A伺服電機采用了極高分辨率的絕對位置編碼器，因此，它可以實施更為高精度的控制。 伺服放大器在安裝好電池后就可保持絕對位置檢測功能。而進行過初始原點的設(shè)定后，在開啟開關(guān)和報警發(fā)生時都不用再次進行原點的重設(shè)

35、。</p><p>　　由于交流伺服電機在數(shù)控機床中被當做執(zhí)行元件，所以轉(zhuǎn)子速度的變化需要能夠很好地反映控制信號，當沒有控制信號時轉(zhuǎn)子就不轉(zhuǎn)動，而當它在轉(zhuǎn)動時，假如控制信號突然消失，轉(zhuǎn)子就要隨之迅即停止。其控制模式含速度控制模式、位置控制模式和轉(zhuǎn)矩控制模式三種。</p><p>　　(1) 速度控制模式</p><p>　　通過參數(shù)設(shè)置的內(nèi)部速度指令或外部模擬速度指

36、令可以對伺服電機的速度和方向進行高精度的平穩(wěn)控制。此外，該模式還具有加減速時間常數(shù)設(shè)定功能可用于速度指令、伺服鎖定功能（在停止時）以及速度指令偏置自動調(diào)整功能（用于外部模擬量）。</p><p>　　(2)位置控制模式:</p><p>　　該模式具有位置平滑功能，它可以根據(jù)機械情況從既有的兩種模式中進行選擇。 比如當位置指令脈沖急劇變化時，它可以使啟動和停止更平穩(wěn)。另外該模式還可以使用最

37、大1Mpps的高速脈沖串，，使其對轉(zhuǎn)動方向以及速率兩個因素實施命令，進而實現(xiàn)高分辨率的高精度定位。另外，在該模式下，為了限制轉(zhuǎn)矩，還使用了嵌位電路。通過外部模擬量輸入或參數(shù)設(shè)置的方式調(diào)整可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的限制。</p><p>　　(3) 轉(zhuǎn)矩控制模式</p><p>　　伺服電機的輸出轉(zhuǎn)矩可以通過內(nèi)部參數(shù)設(shè)置的轉(zhuǎn)矩指令或外部模擬量轉(zhuǎn)矩輸入指令來控制。該模式下可以對速度進行限制，此功能可用于

38、張力調(diào)控等場所，可以防止無負載時電機速度過高的現(xiàn)象。</p><p>　　伺服放大器接線原理：根據(jù)三菱公司提供的技術(shù)資料，連接HF-KP13伺服電機與MR-J3-A伺服驅(qū)動器接線原理圖與真實接線模塊如圖2-1。</p><p>　　MR-J3-A伺服驅(qū)動器不同的控制模式的控制信號接口CN1有其不同的連接方法，本次設(shè)計采用位置控制模式，其信號連接狀態(tài)如圖2-2所示。</p>&

39、lt;p>　　圖2-1 伺服放大器與伺服電機的連接</p><p>　　三種控制模式可以通過CN1接口用外部信號LOP進行相互切換（圖2-3）。</p><p>　　當參數(shù)PA01為0001H時，可進行位置/速度切換；當參數(shù)PA01為0003H時，可進行速度/轉(zhuǎn)矩切換；當參數(shù)PA01為0005H時，可進行轉(zhuǎn)矩/位置切換。本實驗裝置設(shè)置參數(shù)PA01為0000H，工作狀態(tài)采用位置控制模

40、式。</p><p>　　位置控制模式的控制信號有多種指令輸入形式，可以通過設(shè)定參數(shù)PA13指定。參數(shù)默認為0000H，以正邏輯的方式進行正反脈沖串控制；如果采用脈沖和方向（脈沖串+符號）作控制信號，則該參數(shù)設(shè)置應(yīng)為0011H（負邏輯）或者0001H（正邏輯）。本實驗控制方式采用正邏輯、脈沖串+符號，因此，設(shè)定參數(shù)PA13為0001H，見圖2-5所示。</p><p>　　脈沖和符號信號通

41、過編程，由數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出，數(shù)據(jù)采集卡與CN1的連接如圖1-5右和表2-1所示。</p><p>　　圖2-2 位置控制模式信號連接</p><p>　　表2-1 數(shù)據(jù)采集卡與CN1的連接</p><p>　　圖2-3 CN1接口及接線圖</p><p>　　此伺服放大器MELSERVO-J3共有7個連接口分別為CN1，CN2，CN2L,

42、CN3，CN4，CN5 ，CN6接口。接口見下圖2-4。</p><p>　　圖2-4 伺服驅(qū)動器全部接口標示</p><p>　　圖2-5 指令脈沖輸入形式</p><p>　　2.2 控制電路接線方式的選用</p><p>　　控制電路接線方式有兩種方式可供選擇，分別為集電極開路方式和差分驅(qū)動方式。</p><p&

43、gt;　　集電極開路，事實上僅僅是一個NPN型三極管，不會輸出任一特定電流值或者電壓值（即三極管的集電極上什么都不接）。其取決于三極管基級所連接的集成電路，通過使它的發(fā)射極接地，集電極開路而輸出。通過集電極開路的輸出裝置，能夠讓‘邏輯門’輸出端的直接并聯(lián)使用。</p><p>　　而差分放大電路可以抑制共模信號并且放大差模信號，通過電路參數(shù)的負反饋作用以及對稱特性，可以使靜態(tài)工作點穩(wěn)定。根據(jù)輸入輸出方式，差分放大

44、電路被分為四種電路。按共模負反饋的形式被分為兩種類型。</p><p>　　差動脈沖各方面情況都較集電極開路方式好一些?？偟膩碚f，其主要區(qū)別是差動方式的頻率要高些，接線距離可以遠些，抵抗干擾的能力更強一些，對應(yīng)的定位模塊，價格也會偏高一些。綜合考慮差分驅(qū)動方式更能滿足長期使用的需求。</p><p>　　2.3 控制電路圖設(shè)計</p><p>　　本設(shè)計使用AMPC

45、I9102數(shù)據(jù)采集卡通過J1模塊連接伺服驅(qū)動器CN1口，同時與變頻器相連。伺服驅(qū)動器CN1口的24V接線端與變壓器接線端相連。其余接線與J1模塊相連接。接線圖如圖2-6。</p><p>　　圖2-6 CN1口接線方式</p><p>　　以下是位置控制模式下CN1對應(yīng)接口示意圖（圖2-7）：</p><p>　　圖2-7 CN1接口標示</p>

46、<p>　　以下是CN1部分接口對應(yīng)功能（表2-2）:</p><p>　　表2-2 CN1部分接口標示含義</p><p>　　以下是CN1接口對應(yīng)含義（表2-3）：</p><p>　　表2-3 接口標示全注</p><p>　　圖2-8 控制電路接線圖</p><p>　　根據(jù)以上位置控制模式信號

47、連接圖以及CN1接口及接線圖設(shè)計所需要實現(xiàn)功能的控制電路連接原理圖，如圖2-8。</p><p>　　2.4 主電路接線方式的選擇與設(shè)計</p><p>　　主電路的連接方式較多，現(xiàn)僅介紹常見的幾種：</p><p>　　1、三相五線制電路：三相五線制的配電方式是由一根零線和三根相線再加上一根接地線組成的。出于安全性角度考慮，目前很多場所基本上都被要求采用該種配電方

48、式。A、B、C、N和PE是其對應(yīng)的五根線。其中，為了保證用電安全，PE線則被專門用來接到類似器件外殼等方面，作為保護地線使用。N線和PE線在供電變壓器的那一側(cè)被接到一起，但PE線在進入用戶端后如果被當作零線來使用的話就可能在實際生活中引發(fā)有關(guān)電的事故。零線與PE線的本質(zhì)區(qū)別在于： PE線僅僅起保護作用，而零線則需要形成回路，。</p><p>　　2、三相四線制電路：大多數(shù)時候，指的是660V或者380V，又或者

49、是220V的低壓線路。在低壓配電網(wǎng)中，一般輸電線路會使用該電路。而A,B,C三相指的是三條線路，而另一條N則作為中性線。在三相系統(tǒng)中，三相平衡時，零線（中性線）不存在電流的，所以才會被稱作三相四線制；不論中性線還是保護接地線，在用戶側(cè)都需要采用重復(fù)接地，以提高安全性。但是，重復(fù)接地只可以在接地點或者接近接地點的地方接到一起，一定不能在任意位置尤其是室內(nèi)接在一起。</p><p>　　3. 三相三線制電路：一般性而

50、言指的是10KV及以上的高電壓線路。不引出中性線的星型接法與三角形接法為三相三線制，沒有中性線。電力系統(tǒng)高壓架空線路一般采用此種方法，三條線路通常是指U,V,W（a,b,c）三相。三根線有時呈三角形分列，有時是水平分列；對每一相有時是單獨的一根線，也有的時候是分裂線。依靠分裂導(dǎo)線可以降低線路電抗以及電暈損耗，多根線拼在一起作為一個相線時，三相交流發(fā)電機向外供電的方式是通過三個繞組的始端引出三根火線。大部分供電局為了解決回路帶來的問題 很

51、多時候V相充當回路作用,無電流和電壓。</p><p>　　因為三相五線制是最安全的接線方式且也是國家規(guī)定的安全用電的接線方式，所以，我們優(yōu)先選用作為主電路連接方式。以上三種接線方式參見如圖2-9。</p><p>　　圖2-9 主電路三種主要接線方式</p><p>　　考慮到實驗室基本情況我們采用單相三線制的接線方式使用220V交流電壓，這種接線方式將安全性作

52、為首要考慮因素，其次是考慮使用情況。因為實驗室設(shè)備不宜采用會對學生安全造成隱患的三相電，所以在本次設(shè)計中我們使用單相三線制接線方式。</p><p>　　根據(jù)伺服驅(qū)動器使用說明書對主電路連接方式接線接法（如圖2-1）的介紹，本次使用的畢業(yè)設(shè)計實際接法如圖2-10所示。</p><p>　　圖2-10 主電路接線圖</p><p>　　第3章 盤類零件HUB專用機器

53、人Y軸傳動系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　3.1 總體傳動系統(tǒng)方案確定</p><p>　　機器人傳動系統(tǒng)設(shè)計要從需求出發(fā)考慮諸多要素，比如是為了實用還是為了研發(fā)，設(shè)計周期需要多久，性能優(yōu)先還是價格優(yōu)先。本次設(shè)計的盤類零件HUB機器人Y軸傳動系統(tǒng)，顯然是從實用的角度考慮，而作為實用的角度性價比也要盡量高，這就要求我們要盡量使用標準件，減少非標件，以達到盡可能減少成本的目的。而HUB本身的含義

54、就說明要有系統(tǒng)集成的思路，故而可采用模塊化設(shè)計方式，縮短設(shè)計周期。因為模塊化的設(shè)計可以很好地處理規(guī)格、設(shè)計周期以及產(chǎn)品品種之間的需求。其模塊化設(shè)計的流程，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 模塊化設(shè)計思路流程</p><p>　　對于專用機器人來說，執(zhí)行元件的執(zhí)行位置精度直接受到傳動精度的影響。進給運動不管是連續(xù)控制還是點位控制都屬于數(shù)字控制系統(tǒng)的直接控制對象。為了達到讓運動

55、過程更為可靠，各配合件、連接件之間的摩擦力更小的目的，所以，進給運動的機械結(jié)構(gòu)一般需要有傳動系統(tǒng)的精度和剛度好、盡量減小運動慣量，具有適當阻尼、消除系統(tǒng)中的間隙等特點。</p><p>　　盤類零件HUB專用機器人對于抓取重量的要求不大，活動空間要求也較小，所以軸總長一般在1米以內(nèi)。在滿足強度和剛度的條件下，零部件可盡量選擇輕質(zhì)材料。而具有定位功能的支承板可采用板筋結(jié)構(gòu)。另外各零件在空間的合理分布可以減小傾覆力矩

56、。</p><p>　　在本設(shè)計中，整體運動只涉及通過伺服電機驅(qū)動，將回轉(zhuǎn)運動通過滾珠絲杠傳動轉(zhuǎn)化為直線運動。 所以整體結(jié)構(gòu)的選用可被分割為以下幾個方面：</p><p>　　(1)工作臺進給運動采用滾珠絲杠螺母副結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(2)滾珠絲杠支撐方式采用一端固定，一端鉸支；</p><p>　　(3)伺服電機與滾珠絲杠間采用聯(lián)軸

57、器連接；</p><p>　　(4)支承軸承選用一個深溝球軸承和2個并列的角接觸球軸承。</p><p>　　3.2 絲杠螺母副的選用</p><p>　　伺服電機的轉(zhuǎn)動要借絲杠螺母副轉(zhuǎn)變成為直線運動，其定位精度要在士0.02mm以內(nèi)，由于滑動絲杠副容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象、精度不高，壽命短，滾珠絲杠副一般用于精密傳動，有動態(tài)響應(yīng)快、傳動靈活、壽命長、精度保持性好等優(yōu)點。所

58、以選用滾珠絲杠副。其組成和主要尺寸如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 滾珠絲杠副的組成和主要尺寸關(guān)系</p><p>　　1一滾珠絲杠;2一滾珠螺母體;3-滾珠</p><p>　　滾珠絲杠副的特點有：</p><p>　　（1）摩擦損失小，傳動效率高，可達0.90-0.96；</p><p>　?。?）

59、絲杠螺母之間預(yù)緊后，可以完全消除間隙，提高傳動剛度；</p><p>　?。?）摩擦阻力小，幾乎與運動速度無關(guān)，動靜摩擦之差極小，可以使運動保持平穩(wěn)，在低速時不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。滾動形式，磨損較小、壽命較滑動形式長、可以保持良好的精度；</p><p>　?。?）不能實現(xiàn)自鎖，運動具有可逆性，因此絲杠以豎立的形式使用時，需要增加制動裝置或者抱閘機構(gòu)。</p><p>

60、　　滾珠絲杠螺母副在結(jié)構(gòu)上，有兩種情況：循環(huán)時，滾珠有的時候會和絲杠脫離接觸的情況被叫做外循環(huán)式，而滾珠始終與絲杠保持接觸的形式被稱為內(nèi)循環(huán)式。外循環(huán)式由于制造工藝簡單，價格較為便宜，因此被廣泛應(yīng)用。但由于其滾道接縫處沒辦法制作盡量光滑，所以極易對滾珠滾動的平穩(wěn)性產(chǎn)生影響，嚴重時甚至會發(fā)生卡珠現(xiàn)象，且外循環(huán)式噪聲很大。與此相反，內(nèi)循環(huán)式的滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)緊湊、定位可靠，除此之外，它還不易發(fā)生磨損、有良好的剛性、來回的滾珠路徑短、滾道

61、堵塞的情況基本不會發(fā)生、摩擦損失很小等優(yōu)點。其缺點是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜因此制造較困難，價格較高，而且不能用于多線螺紋傳動。對比可知，由于本次設(shè)計不需要使用多線螺紋傳動，所以采用內(nèi)循環(huán)式更符合要求。而內(nèi)循環(huán)式又分為浮動式和固定式。根據(jù)兩者特點分析，本次設(shè)計選擇固定式。</p><p>　　表3-1 內(nèi)循環(huán)方式比較</p><p>　　滾珠絲杠螺母副有多種預(yù)緊方法，其方法都是使兩個螺母生出軸向位移

62、，旋加預(yù)緊力從而將它們之間的間隙消除。由于墊片調(diào)整法剛性好且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、可靠性好，此外本次設(shè)計不需要在工作中經(jīng)常性地調(diào)整墊片。所以本次畢業(yè)設(shè)計采用此種預(yù)緊方法，來使螺母產(chǎn)生軸向位移，施加預(yù)緊力。</p><p>　　在滾珠絲杠螺母副的選取過程中，最先需要定下來的是名義直徑、螺距、滾珠直徑等必要的數(shù)據(jù)。而在明確螺距t 時，通常情況下，絲杠的剛度要求和承載能力必須被考慮。第一步，選定名義直徑D，然后依據(jù)名義直徑D盡量

63、選用比較大的螺距。由于滾珠絲杠傳動副主要為標準件，所以在滿足其臨界轉(zhuǎn)速和額定動載荷后。本次設(shè)計選用米思米品牌的滾珠絲杠，其螺距為5.10mm，軸徑為20mm，其型號為BSSC(k)2505，如圖3-3所示。</p><p>　　滾珠絲杠固定方式有兩端固定, 一端固定、一端自由，兩側(cè)鉸支以及一側(cè)固定、一側(cè)鉸支四種。這里考慮兩側(cè)固定或者一側(cè)固定、一側(cè)鉸支兩種。兩側(cè)固定方式的結(jié)構(gòu)筒單、軸向剛度小、適合并用在對位移精度和

64、剛度要求都不高的中等回轉(zhuǎn)速度的滾珠絲杠上。對絲杠的熱伸長較敏感，所以要安裝在離伺服電機較遠處。</p><p>　　圖3-3 滾珠絲杠BSSC（k）2505</p><p>　　兩端固定方式如圖3-4所示。一側(cè)固定，一側(cè)鉸支的優(yōu)點是，絲杠無論是動態(tài)還是靜態(tài)，穩(wěn)定性都較高，適用于中等回轉(zhuǎn)速度；軸向剛度較大、結(jié)構(gòu)稍微有些復(fù)雜，適合被用在對位移精度和剛度的要求都比較高的滾珠絲杠安裝上。一側(cè)固定

65、，一側(cè)鉸支方式。 滾珠絲杠必須進行潤滑，可采用潤滑油或者鋰基油脂，同時要對其進行防塵密封處理。如使用接觸式或非接觸密封墊圈、螺旋式彈簧鋼帶等，用來防止硬性雜質(zhì)或者塵土落入絲杠。其分布形式，如圖3-5所示。 </p><p>　　圖3-4 兩端固定</p><p>　　圖3-5 一端固定，一端鉸支</p><p>　　滾珠絲杠必須進行潤滑，可采用潤滑油或者鋰基油

66、脂，同時要對其進行防塵密封處理。如使用接觸式或非接觸密封墊圈、螺旋式彈簧鋼帶等，用來防止硬性雜質(zhì)或者塵土落入絲杠。其分布方式，如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 分布結(jié)構(gòu)</p><p>　　1一外罩; 2一軸承; 3-壓蓋</p><p>　　4一預(yù)壓固定螺栓; 5-防塵密封圈; 6一隔圈；</p><p><b>

67、　　3.3 軸承的選用</b></p><p>　　滑動軸承摩擦阻力比滾動軸承大，一般被應(yīng)用于不便安裝滾珠軸承的地方。所以本次設(shè)計中采用滾動軸承，選擇滾動軸承的類型要考慮多種因素，可參考化學工業(yè)出版社第五版第二卷表7-2-1和表7-2-3以及根據(jù)下列幾個主要因素進行綜合考慮。</p><p>　　1、軸承的剛性。可通過適當“預(yù)緊’ 提高軸承的剛性。一般球軸承的剛性小于滾子軸承。

68、</p><p>　　2、旋轉(zhuǎn)精度。一般情況下，機械中0級公差軸承均可被選用。</p><p><b>　　3、軸承工作轉(zhuǎn)速。</b></p><p>　　4、軸向載荷的方向和大小。例如安裝對中性差且存在殼體或軸變形大的情況，可以選用調(diào)心滾子袖承或者調(diào)心球軸承。又如徑向載荷大、軸向載荷小時，可以選取內(nèi)外側(cè)都有擋邊的圓柱滾子軸承或者深溝球軸承；如

69、果徑向載荷小，軸向載荷大，推力圓柱滾子抽承和推力角接觸球軸承都是不錯的選擇。如果同時還要求調(diào)心性能，則可以選用推力調(diào)心滾子軸承。</p><p>　　5、允許空間的大小。</p><p>　　6、摩擦力矩。需要低摩擦力矩的機械(如儀器)，應(yīng)盡量采用球抽承.還應(yīng)避免采用接觸式密封軸承。</p><p>　　7、安裝與拆卸。在裝卸頻繁時，可選用調(diào)心球軸承，或者帶退卸套或

70、者緊定套的調(diào)心滾子軸承，或內(nèi)圈為圓錐孔的或者分離型軸承。</p><p>　　8、軸向游動。軸承配置通常選用一端固定，一端游功的方式，用來適應(yīng)軸的熱脹冷縮。因此，一方面可以選用在內(nèi)圈與軸或者外圈與軸承孔之間采用間隙配合，另一方面也可以內(nèi)圈或外圈無擋邊的軸承，以保證軸承游動方式。</p><p>　　滾動軸承分類，如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7 滾動

71、軸承分類</p><p>　　本次設(shè)計使用一個深溝球軸承和2個單列角接觸球軸承，如圖3-8所示（圖左為深溝球軸承，圖右為并列放置的角接觸球軸承）。深溝球軸承選用NACHI品牌的6002ZZE軸承，其外徑為32mm,內(nèi)徑為15mm，厚度為9mm。單列角接觸球軸承選用SH品牌的7002AC/C型號，同樣其內(nèi)徑為15mm，外徑32mm，厚度9mm。</p><p>　　圖3-8 深溝球軸承（左

72、圖）和角接觸球軸承（右圖）</p><p>　　3.4 聯(lián)軸器的選用</p><p>　　由于制造及安裝誤差的存在、承受載荷后的變形以及溫度變化等因素的影響，通常不能使聯(lián)軸器所連接的兩軸保持嚴格的對中性，而是會產(chǎn)生一定的相對位移。這要求我們設(shè)計聯(lián)軸器時，首先要從結(jié)構(gòu)上采取各種措施來使之具有一種能適應(yīng)一定范圍的相對位移能力。</p><p>　　聯(lián)軸器可根據(jù)對于各種相

73、對位移是否存在補償能力，分為有補償能力的撓性聯(lián)軸器和無補償能力的剛性聯(lián)軸器兩大類。</p><p>　　由于這里的伺服電機和絲杠的軸在同一直線上具有很好的對中性，但存在軸向位移，而梅花型聯(lián)軸器（如圖3-9所示）不僅具有較大的軸向、徑向和角向補償能力，還具有徑向尺寸小、減振、緩沖、承載能力較高、不用潤滑、維護方便、轉(zhuǎn)動慣量小等特點，適用于中高速場合。所以選用梅花型彈性聯(lián)軸器能很好地滿足結(jié)構(gòu)要求、且結(jié)構(gòu)相對簡單、便于

74、安裝。本次設(shè)計使用型號為LK8-80-3236的新式固定式的定位螺絲梅花聯(lián)軸器。</p><p>　　圖3-9 定位螺絲固定式梅花聯(lián)軸器</p><p>　　3.5 導(dǎo)軌的介紹和選用</p><p>　　導(dǎo)軌是工作臺系統(tǒng)的重要組成部分，起支撐和導(dǎo)向作用。本次設(shè)計的導(dǎo)軌選用直線運動導(dǎo)軌，直線運動導(dǎo)軌根據(jù)接觸面的摩擦性質(zhì)可以被分為滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌三大類。&

75、lt;/p><p>　?。?）滑動導(dǎo)軌：它是機床上使用最多的導(dǎo)軌形式。它具備結(jié)構(gòu)不復(fù)雜、操作簡單、剛度良好、抗震性能高等特征。但其缺點是靜摩擦因數(shù)大，而且動摩擦因數(shù)隨速度變化而變化，在低速狀態(tài)下容易出現(xiàn)爬行的情況而降低運動部件的定位精度，因摩擦而帶來的損失也大。</p><p>　?。?）靜壓導(dǎo)軌：其形式主要是將具備相應(yīng)壓力的油液，經(jīng)過節(jié)流器運送到油腔當中，從而形成具有一定承載能力的油膜，將相

76、互接觸的導(dǎo)軌面隔開，實現(xiàn)液體摩擦的形式被稱為靜壓導(dǎo)軌。這種導(dǎo)軌的摩擦小從而使提高了機械效率，能夠長時間地保持導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度。承載油膜具有良好的吸震性，低速下不易產(chǎn)生爬行。但是該類導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)錯綜復(fù)雜，且需要配備一套特定的供油裝備。所以不適合應(yīng)用在本次設(shè)計當中。</p><p>　?。?）滾動導(dǎo)軌 滾動導(dǎo)軌要在導(dǎo)軌面的間隙里安裝滾針、滾珠、滾柱之類的滾動體，從而令導(dǎo)軌面相互間呈滾動摩擦的形式而不是滑動摩擦。它與滑動導(dǎo)軌

77、相比，具有靈敏性高、摩擦阻力較小，且其動摩擦因數(shù)與靜摩擦因數(shù)差距很小等優(yōu)越性。尤其是低速時，它不會像滑動導(dǎo)軌容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；它的重復(fù)定位誤差可達0.2um，所以定位精度很高；因為牽引力小所以移動輕便；而很小的磨損使它的精度保持性很好、有很長的壽命。</p><p>　　要設(shè)計的盤類零件HUB專用機器人Y軸進給機構(gòu)需要承受的載荷不大，但需要較高的定位精度，盡可能小的脈沖當量。因此選用直線滾動導(dǎo)軌。因為選取的導(dǎo)軌必

78、須滿足導(dǎo)軌直線度小于定位精度的1/3 (約為0.013mm)。所以根據(jù)表3-2所示，滑軌長度及定位精度的要求，可選定導(dǎo)軌的精度等級為H12?？紤]到導(dǎo)軌精度和長度方面的要求，本次設(shè)計決定選取MGN系列的導(dǎo)軌。</p><p>　　3.6 減速裝置的選用</p><p>　　為了放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩以及圓整脈沖當量，減小機械部件傳送到電動機旋轉(zhuǎn)軸上的慣量，在選擇了伺服電動機和滾珠絲杠副之后，有

79、可能需要用到減速裝置，且應(yīng)具有消除間隙的機構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)該選用無間隙齒輪傳動減速箱。</p><p>　　表3-2 導(dǎo)軌的精度等級</p><p>　　第4章 基于板卡的VB程序調(diào)試與應(yīng)用</p><p>　　4.1 VB數(shù)據(jù)采集概述</p><p>　　VB屬于微軟公司開發(fā)的Windows環(huán)境下的編程語言，使用方便，開發(fā)效率

80、高，容易上手。它有豐富的函數(shù)和控件，可以充分發(fā)揮Windows系統(tǒng)的性能，因此對于應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫、人機界面的開發(fā)極為方便。運用VB開發(fā)Windows環(huán)境下的工業(yè)控制和數(shù)據(jù)采集軟件也比較簡易。特別是軟件界面設(shè)計非常簡約，所需要的開發(fā)周期較短，編程的工作量也較小。對于非計算機專業(yè)的工程技術(shù)人員掌握和使用起來非常合適。使用VB完成數(shù)據(jù)采集工作，通常要編制DLL和ActiveX控件。再使用VB的API功能調(diào)用和控件調(diào)用，實現(xiàn)對模擬量輸入或者輸

81、出、數(shù)字量輸入或者輸出還有計數(shù)等功能。根據(jù)VB應(yīng)用來說，一般廠商都會為他們的數(shù)據(jù)采集卡提供豐富的DLL函數(shù)和ActiveX控件，以此靈活地實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)采集功能。</p><p>　　VB中的工程由類似于Windows窗口有控件、有代碼的窗體和無用戶界面的代碼模塊組成，而模塊里包含一個個代表過程的子函數(shù)，可供調(diào)用。VB較其他程序開發(fā)語言具有以下優(yōu)點： </p><p>　　VB較其他程序開

82、發(fā)語言具有以下優(yōu)點：</p><p>　　1、可見的編程方式。傳統(tǒng)形式的程序設(shè)計語言是通過編程代碼來設(shè)計使用界面的，界面的實際顯示效果無法在設(shè)計的過程中被開發(fā)員看到，只有在編制完成程序之后才可以看到，而VB語言的最大好處就是開發(fā)者只需按照設(shè)計好的進行屏幕布局，使用軟件的自帶功能模塊可以在屏幕上直接畫出各種控件，并定義好所有的圖形屬性。</p><p>　　2、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計。VB與JA

83、VA,C++等語言存在較大的不同。它是把程序和數(shù)據(jù)封裝起來整體作為一個對象來處理，并且賦予每個對象相應(yīng)的屬性。</p><p>　　3、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言。VB語言用子程序和函數(shù)來實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使其對象更具體直觀。</p><p>　　4、事件驅(qū)動編制機制。VB執(zhí)行對象可以以事件的形式，每一個事件都可以通過一段程序來實施完成，而一個對象當中可以包含多個事件。在使用VB編制設(shè)計程序時，

84、只需要針對這些事件進行編碼，而不需要編制具有明顯的開始和結(jié)束標志的程序。</p><p>　　5、具有強大的功能與開放的特點。VB語言的語法雖然不算復(fù)雜，但是卻可以實現(xiàn)較為繁雜的功能，這是因為它具有開放式的特點。</p><p>　　VB編程界面如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 VB編程界面圖</p><p>　　4.2 對M

85、ITSUBISHIB變頻器進行參數(shù)設(shè)置</p><p>　　對變頻器進行初始化的參數(shù)設(shè)置，才能保證VB程序能正?？刂票P類零件HUB機器人的運作。其變頻器面板MITSUBISHI如圖4-2所示。</p><p>　　變頻器參數(shù)Pr.79用于設(shè)置運行模式，本次設(shè)計中Pr.79參數(shù)可以設(shè)置為除1以外的任意值，因為需要來自外部程序即VB程序發(fā)出的控制信號驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，所以必須將工作模式置于外部模式

86、。其變頻器運行模式范圍如圖4-3所示。</p><p>　　圖4- 2 MITSUBISHI變頻器面板</p><p>　　圖4-3 變頻器運行模式</p><p>　　首先，設(shè)置變頻器79號參數(shù)，根據(jù)圖4-3變頻器運行模式使其工作于模式2，通過面板上的按鈕PU/EXT可以切換到EXT模式，這樣就可以使變頻器受外部信號控制。</p><p&g

87、t;　　MITSUBISHI變頻器面板操作類型及實施方法，如表4-1所示。</p><p>　　表4-1 MITSUBISHI變頻器面板操作類型及實施方法</p><p>　　2、MITSUBISHI變頻器基本操作步驟，如圖4-4。</p><p>　　圖4-4 MITSUBISHI變頻器基本操作</p><p>　　MITSUBISHI變

88、頻器79號參數(shù)設(shè)置</p><p>　　接通電源后，首先，等待變頻器出現(xiàn)監(jiān)視畫面，然后一起按下PU/EXT和MOD兩個按鈕，在持續(xù)一會兒之后可以看到閃爍的信號，即可進入79號參數(shù)，進行設(shè)置。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)變頻器上左側(cè)選鈕，直至顯示79 - 2后，按下SET鍵確定。此時，變頻器工作于模式2，通過按鈕PU/EXT可以切換到EXT即外部模式，這是我們預(yù)期希望的變頻器工作模式。<

89、/p><p>　　4.3 VB對AMPCI-9102數(shù)據(jù)采集卡函數(shù)的調(diào)用</p><p>　　在使用時用戶可直接通過VB編程軟件調(diào)用函數(shù)Am9102.dll而不用具體的關(guān)心I/O端口，通過調(diào)用Am9102.dll完成輸入輸出操作。全部函數(shù)如下：</p><p>　?。?）打開AMPCI設(shè)備：</p><p>　　函數(shù)：BOOL _stdcall

90、AM9102_Open(handle *phPLX9052, word nCardNum)</p><p>　　功能：打開AMPCI-9102卡 </p><p>　　入口有效參數(shù)：nCardNum = 0，1，2，3……</p><p>　　出口返回值：1—打開設(shè)備成功，0—打開設(shè)備失敗</p><p>　?。?）對某通道模擬量進行一次A/

91、D變換：</p><p>　　函數(shù)：函數(shù)：WORD _stdcall AM9102_AD(handle hPLX9052, word CH, word Gain)</p><p>　　功能：對某通道模擬量進行一次A/D變換</p><p>　　有效的入口參數(shù)：CH是通道號，其取值區(qū)間為0-15，對應(yīng)的模擬量輸入通道為0-15</p><p>

92、　　Gain-增益，取值范圍0-3，對應(yīng)程控放大倍數(shù)1/2/4/8</p><p>　　出口返回值：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果，輸出范圍0000-0FFF</p><p>　?。?）某通道模擬量輸出進行一次D/A變換：</p><p>　　函數(shù)：函數(shù)：void _stdcall AM9102_da(handle hPLX9052, word CH, word date)<

93、/p><p>　　功能：輸出一次D/A變換 </p><p>　　有效的入口參數(shù)：CH是通道號，其取值區(qū)間為0-3，對應(yīng)D/A模擬量輸出通道1-4</p><p>　　date-D/A轉(zhuǎn)換數(shù)值，取值范圍0000-0FFF</p><p><b>　　出口返回值: 無</b></p><p>　?。?）

94、16BIT開關(guān)量輸出：</p><p>　　函數(shù)：void _stdcall AM9102_do(handle hPLX9052, word date)</p><p>　　功能：輸出16BIT數(shù)字量</p><p>　　入口有效參數(shù)：date-輸出數(shù)值，取值范圍0000-FFFF</p><p><b>　　出口返回值: 無&l

95、t;/b></p><p>　?。?）16BIT開關(guān)量輸入：</p><p>　　函數(shù)：word _stdcall AM9102_DI(handle hPLX9052)</p><p>　　功能：讀入16BIT數(shù)字量輸入狀態(tài)</p><p><b>　　入口有效參數(shù)：無</b></p><p&

96、gt;　　出口返回值: DI-輸出數(shù)值范圍0000-FFFF</p><p>　?。?）寫計數(shù)定時器82C54-A或82C54-B </p><p>　　函數(shù)：void _stdcall AM9102_WR8254(handle hPLX9052, word CS, word CH, word date)</p><p>　　功能：寫計數(shù)定時器82C54計數(shù)數(shù)值或控

97、制字</p><p><b>　　入口有效參數(shù)：</b></p><p>　　CS-0或1：0時寫82C54-A,1時寫82C54-B</p><p>　　CH-寄存器號：取值范圍0-3，0/1/2對應(yīng)82C54通道0/1/2的數(shù)據(jù)寄存器，3為選擇寫控制寄存器。date為要寫入的數(shù)值：它的取值區(qū)間是0000-00FF,需要寫入的計數(shù)值或控制字，

98、需要留意的是，當82C54工作在16位計數(shù)工作方式時,計數(shù)值應(yīng)該分兩次寫到82C54,而此時82C54是8位數(shù)據(jù)操作。</p><p><b>　　出口返回值：無</b></p><p>　　（7）關(guān)閉AMPCI設(shè)備：</p><p>　　函數(shù)：void _stdcall AM9102_Close(HANDLE hPLX9052)</p

99、><p>　　功能：關(guān)閉某一AMPCI9102卡</p><p><b>　　入口有效參數(shù)：無</b></p><p><b>　　出口返回參數(shù)：無</b></p><p>　　4.4 盤類零件HUB機器人Y軸程序運行調(diào)試與整機運行程序編制</p><p>　　4.4.1程序運行

100、調(diào)試</p><p>　　根據(jù)程序運行調(diào)試過程，可以判定是否能預(yù)期達到預(yù)定位置或者實現(xiàn)預(yù)期功能，從而檢查是否機構(gòu)配合或者變頻器設(shè)置等方面是否存在問題。待調(diào)試完成后，編制相應(yīng)所需程序，以備調(diào)用。</p><p><b>　　工程</b></p><p><b>　　1、軌跡仿真基礎(chǔ)</b></p><p&

101、gt;　　設(shè)置起始點：PSet (500, 100)，編程示例：</p><p>　　Private Sub Command2_ Press()</p><p>　　PSet (500, 100)</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　測試軌跡是否按預(yù)期進行：利用LINE-STEP（60

102、,20），vbGreen，改變坐標數(shù)據(jù)，測試軌跡仿真過程，用vbRed、vbGreen等控制界面軌跡走線顏色。編程示例：</p><p>　　Private Sub Command1_Press ()</p><p>　　Line -Step(50, 30), vbGreen</p><p><b>　　End Sub</b></p>

103、;<p>　　測試電機正反轉(zhuǎn)是否按控制程序預(yù)期實施：用Yz、Yf控制Y電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一步，用YJz、YJf接受鍵盤連續(xù)控制Y電機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。編程示例：</p><p>　　Private Sub Command3_Click()</p><p>　　For a= 1 To 125 ‘讓Y電機連續(xù)反轉(zhuǎn)125步</p><p><b>　　Y

104、f</b></p><p><b>　　Next</b></p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　4.4.2 整機運行程序編制</p><p><b>　　1、主函數(shù)：</b></p><p>　　Privat

105、e Sub Main()</p><p>　　Dim back As Integer </p><p>　　back = AM9102_Open(hPLX9052, 0) '0為AMPCI9102卡號</p><p><b>　　'判斷返回數(shù)值</b></p><p>　　If back = 0 Th

106、en</p><p><b>　　End If</b></p><p>　　XLNCL.Show</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　2、對主軸的參數(shù)的設(shè)置：</p><p>　　Option Explicit</p><

107、;p>　　''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&#

108、39;'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&#

109、39;'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&#

110、39;'''''''''''</p><p>　　Public Const chuantong As Integer = 5 'PCI輸入通道，1-16腳分別代表0-15通道</p><p>　　Public Const kongchu As Integer = 0

111、 'PCI輸出通道，1-4腳分別代表0-3通道</p><p>　　Public Const danzhuanzeng As Integer = 100 '單位轉(zhuǎn)速增減量</p><p>　　Public Const zuidazhuan As Integer = &HFFF '最大轉(zhuǎn)速到4095&l

112、t;/p><p>　　Public Constzuixzhuan As Integer = 0 '最小轉(zhuǎn)速為0</p><p>　　'Public Const OriginSpeed As Integer = 25</p><p>　　Global shuru As Integer, shuchu As Intege

113、r</p><p>　　'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&

114、#39;'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&

115、#39;'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''&

116、#39;''''''''''''''</p><p>　　Public SubSz()</p><p>　　shuru = shuru + danzhuanzeng</p><p>　　If shuru > zuidazhuan Then shuru

117、 = zuidazhuan</p><p>　　shuchu = shuru</p><p>　　Call AM9102_DA(hPLX9052, kongchu, shuru)</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Public Sub YJZ()</p><p&g