手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)含8張CAD圖
手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)含8張CAD圖,手套,自動(dòng),以及,脫模,裝置,設(shè)計(jì),cad
中期匯報(bào)表
學(xué)生姓名
XX
專 業(yè)
XX
學(xué) 號(hào)
XX
設(shè)計(jì)（論文）題目
手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期工作小結(jié)
本次設(shè)計(jì)首先對(duì)纖維手套的市場(chǎng)需求進(jìn)行調(diào)查，確定市場(chǎng)的供需關(guān)系。同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的成本與利潤(rùn)進(jìn)行對(duì)比。發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)對(duì)纖維手套的需求巨大，但傳統(tǒng)生產(chǎn)方式成本過(guò)高。針對(duì)成本過(guò)高這一缺點(diǎn)與指導(dǎo)老師進(jìn)行相關(guān)的討論，提出多種機(jī)械結(jié)構(gòu)模擬操作過(guò)程的方案以代替人工操作，分析比較各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)選出比較良好的方案，并選擇計(jì)算其中的執(zhí)行原件，比如氣缸與電動(dòng)機(jī)。
在研究過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題：1、由于長(zhǎng)時(shí)間未使用CAD軟件制圖，畫圖時(shí)非常生疏；2、缺少對(duì)參考資料的辨別能力，經(jīng)常使用百度查閱參考資料。
工作進(jìn)度：1、基本確定機(jī)械的設(shè)計(jì)方案；2、下載所需的資料文獻(xiàn)；3、翻譯了一篇相關(guān)外文文獻(xiàn)；4、對(duì)部分主要元件進(jìn)行校核計(jì)算。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
簽名：
年 月 日
存儲(chǔ)程序在伺服電機(jī)中的應(yīng)用原理
摘要
一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬計(jì)算機(jī)被實(shí)現(xiàn)在事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中并連接到互聯(lián)網(wǎng)。所有源代碼都是用c++編寫的。
虛擬計(jì)算機(jī)是為了支持網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的開發(fā)，而不是為了制造快速高效的產(chǎn)品。重點(diǎn)是教授原則、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和討論替代辦法。
存儲(chǔ)程序的原理允許網(wǎng)絡(luò)物理原型在觀察到的情況下對(duì)自己進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幊?。自編程策略由原型的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)。
1.緒論
本文的直接目的是對(duì)復(fù)雜主題網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)教學(xué)的最佳實(shí)踐作出貢獻(xiàn)。因此，存儲(chǔ)程序的原理是必不可少的。它屬于基本的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)[1]，并且說(shuō)程序應(yīng)該以與數(shù)據(jù)相同的方式存儲(chǔ)，并且偶爾進(jìn)行處理。這將打開自編程。愛(ài)好者把這個(gè)原理看作是人工智能的基礎(chǔ)。
通過(guò)將該原理應(yīng)用于伺服電機(jī)，可以制造幾種類型的學(xué)習(xí)機(jī)。中等復(fù)雜程度的學(xué)習(xí)機(jī)可以作為生產(chǎn)設(shè)備，也可以作為客戶的產(chǎn)品。一系列先進(jìn)的產(chǎn)品可以包括自主潛艇、船只、車輛和飛機(jī)。一個(gè)工廠也許可以在這個(gè)基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。
在第二個(gè)層次上，這里建議的教學(xué)也是一個(gè)合適的培訓(xùn)場(chǎng)所，適用于非常不同和不太明顯的應(yīng)用。以相同原則運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序可以通過(guò)私人、公司和社會(huì)數(shù)據(jù)收集，并在某種程度上教會(huì)自己它在尋找什么。調(diào)查結(jié)果可以邏輯地結(jié)合起來(lái)，結(jié)果可能是可行的建議。
小規(guī)模測(cè)試可以通過(guò)向程序提供一些訴訟的核心點(diǎn)和法律的相關(guān)部分來(lái)安排[2]。一家主要的新聞機(jī)構(gòu)正在使用一個(gè)軟件機(jī)器人來(lái)書寫足球比賽，計(jì)劃擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)和金融領(lǐng)域的新聞。軟件機(jī)器人現(xiàn)在正在世界各地的證券交易所從事高頻交易[3]。
這樣的計(jì)算機(jī)程序可以被制作成匹配學(xué)習(xí)工廠的定義，例如[4]。然后可以考慮將該主題擴(kuò)展到“工廠學(xué)習(xí)的自動(dòng)化”。
2.課程方法與目標(biāo)
學(xué)習(xí)者們被告知，所謂的“人工智能”依賴于計(jì)算機(jī)為自己計(jì)算未來(lái)指令的能力，然后在不離開甚至停止程序的情況下運(yùn)行這些指令。
為了在這一層次上進(jìn)行培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，學(xué)生需要一個(gè)動(dòng)手練習(xí)的技術(shù)工具。這里給出了簡(jiǎn)單但合適的“虛擬”計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，并描述了如何建立用于控制伺服電機(jī)的潛在“智能”指令集，并將其用于“人工智能”類型的項(xiàng)目。
建立一個(gè)適合實(shí)際問(wèn)題的自編程系統(tǒng)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。在第13章“編譯器技術(shù)”和第15章“本體、分類法和語(yǔ)法”中可以找到所需洞察的指示。
數(shù)控機(jī)床，例如數(shù)控銑床，作出適當(dāng)?shù)睦?。那里使用的伺服電機(jī)原則上由計(jì)算機(jī)程序控制。然而，通用馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)從1945年提供的潛力沒(méi)有得到充分利用。
在不涉及伺服電機(jī)的情況下，可以很好地講授存儲(chǔ)程序的原理。然而，從數(shù)控機(jī)床看起來(lái)的情況，通過(guò)它的實(shí)際情況，到伺服電機(jī)可以獲得的跨度，給講師提供了一個(gè)增加的可能性，以產(chǎn)生興趣和理解的原則。
伺服電機(jī)可以使各種各樣的裝置移動(dòng)。它們通常會(huì)引起工科學(xué)生的興趣，幸運(yùn)的是，微型電機(jī)價(jià)格便宜。圖1示出了可配置為工業(yè)機(jī)器人的工作模型的馬達(dá)套件的示例。
圖1 模擬焊接操作的微型機(jī)器人
此外，大多數(shù)自動(dòng)化制造機(jī)器以及許多工業(yè)產(chǎn)品都依賴于伺服電機(jī)?，F(xiàn)代電子門鎖和超過(guò)F16戰(zhàn)斗機(jī)改裝成無(wú)人駕駛飛機(jī)可以作為產(chǎn)品多樣化的一個(gè)例子。這些伺服電機(jī)應(yīng)該優(yōu)選地根據(jù)較大參照系的變化重新配置它們對(duì)刺激的反應(yīng)模式。除其他反應(yīng)外，機(jī)器應(yīng)該從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)?；趥鹘y(tǒng)if語(yǔ)句和循環(huán)的軟件對(duì)于學(xué)習(xí)機(jī)來(lái)說(shuō)是不夠的。應(yīng)該應(yīng)用存儲(chǔ)程序的一般原理。
有能力制造和維護(hù)生產(chǎn)設(shè)備以及硬件產(chǎn)品的員工，能夠自學(xué)如何做好工作，自然會(huì)為學(xué)習(xí)型工廠做出貢獻(xiàn)。
相應(yīng)技能和知識(shí)的轉(zhuǎn)移價(jià)值也是顯著的。通過(guò)應(yīng)用這種洞察，可以搜索、重新排列、過(guò)濾和適當(dāng)?shù)爻尸F(xiàn)任何大量且快速變化的數(shù)據(jù)。提取異常可能是特別感興趣的。描述外部市場(chǎng)情況、客戶、內(nèi)部管理數(shù)據(jù)和技術(shù)文檔的數(shù)據(jù)是很好的候選數(shù)據(jù)。然后可以簡(jiǎn)化工廠中的人類學(xué)習(xí)。
3.“虛擬”計(jì)算機(jī)
“仿真”或“虛擬”計(jì)算機(jī)正在廣泛使用。它們作為軟件在普通計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。通過(guò)軟件提供的服務(wù)等同于硬件提供的服務(wù)，只是軟件服務(wù)較慢。這里的“虛擬”計(jì)算機(jī)是以盡可能簡(jiǎn)單的方式制造的，僅適用于強(qiáng)調(diào)原理。
此虛擬計(jì)算機(jī)將普通ASCII文本文件用作輔助內(nèi)存，并將ASCII編輯器的緩沖區(qū)用作主內(nèi)存。這允許用戶在任何狀態(tài)下保存和檢索“虛擬計(jì)算機(jī)”的內(nèi)容。學(xué)生稍后可以討論哪些普通操作系統(tǒng)服務(wù)是“免費(fèi)”的，哪些也是缺乏的。
文本編輯器的標(biāo)準(zhǔn)用戶界面允許軟件開發(fā)人員檢查主內(nèi)存中展開的所有細(xì)節(jié)。這對(duì)于制造虛擬計(jì)算機(jī)的人以及在生成的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行程序的人都很有用。圖2顯示了主內(nèi)存的屏幕轉(zhuǎn)儲(chǔ)。
圖2從測(cè)量?jī)x器傳送到主存儲(chǔ)器的值
記憶的內(nèi)容被標(biāo)準(zhǔn)化為可理解的首字母縮略詞，以利于人類讀者。當(dāng)信息流通過(guò)形式語(yǔ)法進(jìn)行分析時(shí)，這在稍后階段變得很重要。
保存編輯器處理的文本的緩沖區(qū)可以通過(guò)子程序訪問(wèn)。計(jì)算機(jī)程序可以檢查、插入和刪除內(nèi)容。虛擬計(jì)算機(jī)取決于此功能。
4.部分程序設(shè)計(jì)
為了便于啟動(dòng)，數(shù)控機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)指令由編輯器存儲(chǔ)和顯示。以下示例命令切削刀具線性移動(dòng)到具有給定XYZ坐標(biāo)的位置:
N30 G01 X115 Y98 Z52
在“部分編程”中[6]，這種指令稱為“塊”。此塊顯示“標(biāo)記”指令?！癗”、“G”、“X”、“Y”和“Z”是標(biāo)簽?！癗”是塊號(hào)。接下來(lái)是“準(zhǔn)備說(shuō)明”。這里“G01”是“線性內(nèi)插”的代碼。
“標(biāo)記”指令的替代是“固定格式”指令。嘗試這兩種選擇的學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)“固定格式”缺乏非常需要的靈活性。
部分程序設(shè)計(jì)是極好的高級(jí)自動(dòng)化，但是我們從可編程計(jì)算機(jī)中知道的計(jì)算并不涉及。查看更詳細(xì)的細(xì)節(jié)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)被用來(lái)編輯和存儲(chǔ)零件程序，而不是執(zhí)行計(jì)算。目標(biāo)機(jī)器，即數(shù)控機(jī)床，只是按順序工作。他們的處理能力沒(méi)有達(dá)到適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)水平。計(jì)算機(jī)可以模擬機(jī)床的動(dòng)作，但這是另一回事。
5.計(jì)算機(jī)繪圖
想要一個(gè)替代起點(diǎn)的讀者可以學(xué)習(xí)基本的計(jì)算機(jī)圖形:用于繪制指令的參數(shù)被計(jì)算并傳送到圖形卡。
指令隨后被調(diào)用到動(dòng)作中，但是它們不受用戶進(jìn)一步編程的影響。與零件編程相比，有一個(gè)主要區(qū)別:圖形指令在某些情況下存儲(chǔ)在允許部分替換內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化緩沖區(qū)中，這是有效的。
6.指令語(yǔ)法
這里使用的指令語(yǔ)法與零件編程有一些共同的特性，但是它被顯著地?cái)U(kuò)展并且采取了相當(dāng)不同的形狀。以下指令可用作示例:
-N L 40: M1 MOVE S(3, 45);
這里“N”表示新指令的開始，分號(hào)表示結(jié)束。最左邊的連字符表示正在執(zhí)行的指令。
編譯器和類似程序?qū)⒆詣?dòng)添加和更新“N”右側(cè)的連續(xù)指令索引。如果沒(méi)有這樣的引用，解釋器和編譯器必須重復(fù)搜索同一條信息，這是低效的。程序員會(huì)看到這些索引，但不會(huì)使用它們。
“L”引入了一個(gè)標(biāo)簽。標(biāo)簽，如上面的“40”，或常用的“開始”和“停止”，用于跟蹤特定的指令，即使對(duì)上面的程序的修訂使行處于聚焦的新位置，然后還有新的索引。
標(biāo)簽將對(duì)現(xiàn)在已被棄用的“GOTO”語(yǔ)句有用。這又允許以匯編語(yǔ)言樣式進(jìn)行循環(huán)設(shè)計(jì)。循環(huán)將在后面介紹。
“M1”是一種指令類型，表示該行的其余部分以一號(hào)機(jī)器為目標(biāo)，例如工業(yè)機(jī)器人。第一個(gè)，也是這里唯一的，調(diào)用機(jī)器的是“移動(dòng)”。還規(guī)定應(yīng)用于一組伺服電機(jī)“S”。對(duì)于3號(hào)伺服電機(jī)和45度旋轉(zhuǎn)，參數(shù)給出為“( 3，45 )”。
允許從c++“S (…)”借用“重載函數(shù)”的概念來(lái)獲取任意數(shù)量的輸入?yún)?shù)。最后一個(gè)參數(shù)是操作的幅度。前面列出了參與操作的電機(jī)的參數(shù)。負(fù)數(shù)表示相反的方向。
例如“S ( 3，4，45 )”用于雙胞胎，數(shù)字3和4，平行移動(dòng)和“S ( 3，- 4，45 )”用于兩個(gè)彼此相反運(yùn)行的電機(jī)。
7.變量
適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)程序?qū)ψ兞窟M(jìn)行操作。這里有一個(gè)附加類型的“變量”用于此目的。后面可以是標(biāo)簽“BOOL”、“CHAR”、“INT”、“浮點(diǎn)”和“雙精度”。這些構(gòu)造受C和c++編程語(yǔ)言的啟發(fā)。附加標(biāo)記“字符串”將變得有用。
在類型后面插入變量的名稱(根據(jù)需要選擇)。“可變內(nèi)部壓力”可以用作示例。
在適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)中，變量的值被聲明、定義、初始化、設(shè)置、復(fù)位，并最終存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中的某處。在這里，把事情簡(jiǎn)化似乎是合理的:使用等號(hào)作為運(yùn)算符并列出后面的值。然后該示例變?yōu)椤翱勺儍?nèi)部壓力= 26”。以后可以覆蓋這些值。
從設(shè)計(jì)上講，這里的所有變量都相當(dāng)于“STRING”，一系列ASCII字符。但是，不同的標(biāo)記對(duì)于活動(dòng)類型檢查是開放的，這將有助于避免編程錯(cuò)誤。如果試圖連接到外部的普通計(jì)算機(jī)程序，則這種類型檢查也很重要。
8.復(fù)合主存儲(chǔ)器
虛擬計(jì)算機(jī)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地與主計(jì)算機(jī)通信。因此，為了提高效率，所有變量都以雙重表示形式存儲(chǔ)；如ASCII字符串和c++“int”、“double”等。c++變體排列在c++模板庫(kù)提供的“向量”中，每種類型的變量對(duì)應(yīng)一個(gè)。
9.中央處理單元
大多數(shù)關(guān)于計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)教科書都會(huì)告訴我們，有一個(gè)CPU ( Central Processing Unit的縮寫)來(lái)完成所要求的計(jì)算。在CPU內(nèi)部，在幾個(gè)組件中，有一個(gè)“寄存器”和一個(gè)“累加器”。這種布置以幾種變型出現(xiàn)。這種布置主要對(duì)裝配型式編程感興趣。它仍然適用于處理能力有限的一些集成電路。
這里使用了不同的體系結(jié)構(gòu)。三個(gè)指針替換寄存器、累加器和所需的幾個(gè)復(fù)制操作。指針被稱為“操作數(shù)_ A”、“操作數(shù)_ B”和“結(jié)果”。這里的指針通過(guò)它們的指令標(biāo)簽和名稱來(lái)指示變量。這種體系結(jié)構(gòu)是可能的，因?yàn)樵谶@種虛擬計(jì)算機(jī)中對(duì)指令長(zhǎng)度的限制相當(dāng)大。
循環(huán)通過(guò)編輯器緩沖區(qū)的子例程將處理三個(gè)指針的應(yīng)用，并按規(guī)定執(zhí)行邏輯操作、流分支、算術(shù)計(jì)算和對(duì)伺服電機(jī)指令的調(diào)用。此子例程稱為“CPU (…)”，因?yàn)樘峁┑姆?wù)在某種程度上與硬件CPU的服務(wù)相當(dāng)。
可以考慮讓循環(huán)中的每個(gè)圈“掛起”幾毫秒，給計(jì)算機(jī)時(shí)間處理其他任務(wù)
通過(guò)簡(jiǎn)單地重寫現(xiàn)有值，對(duì)變量的算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果被傳送到伺服電機(jī)的指令。這一切都?xì)w結(jié)為文本處理。
重寫也可以更改、添加和刪除指令。這一切都符合存儲(chǔ)程序的原理，該存儲(chǔ)程序?yàn)樽跃幊檀蜷_。
10.分支
c++編程語(yǔ)言有一個(gè)“if”語(yǔ)句和循環(huán)類型的集合以及一個(gè)多路分支(“switch”語(yǔ)句)，用于指導(dǎo)程序執(zhí)行的流程。對(duì)于概念的證明，匯編語(yǔ)言樣式中的簡(jiǎn)單循環(huán)就足夠了。
程序集樣式循環(huán)的頂部有一個(gè)標(biāo)簽，底部有一個(gè)與“GOTO”語(yǔ)句平行的“JMP”語(yǔ)句。跳轉(zhuǎn)到頂部的標(biāo)簽將開始另一輪循環(huán)。在其初始形式中，循環(huán)將永遠(yuǎn)運(yùn)行。
匯編語(yǔ)言“JAZ”語(yǔ)句“如果累加器為零，則跳轉(zhuǎn)”，經(jīng)過(guò)修改以適合替換的三個(gè)指針，正好位于“JMP”語(yǔ)句的上方。它是指位于循環(huán)之后的標(biāo)簽。所選變量中的零(可選地為“false”)將使程序脫離循環(huán)。
c++類型“if”語(yǔ)句自然是可取的，但也應(yīng)包括“block”概念。這里的塊是一系列用大括號(hào)括起來(lái)的語(yǔ)句。
11.外部控制
變量的值可以例如由事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的“回調(diào)”函數(shù)來(lái)設(shè)置，在這種情況下稱為“專用槽”。系統(tǒng)附帶一個(gè)圖形用戶界面庫(kù)。這里，界面中的一個(gè)簡(jiǎn)單按鈕用于激活“插槽”。
Qt附帶了一個(gè)TCP / IP模塊[7]。因此，可以在通過(guò)因特網(wǎng)連接的任何計(jì)算機(jī)的屏幕上呈現(xiàn)該按鈕。如果需要，圖形按鈕可以由連接到USB端口的硬件代替。伺服電機(jī)可以對(duì)來(lái)自遙遠(yuǎn)地方的刺激做出反應(yīng)。
事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)在為虛擬計(jì)算機(jī)提供類似于中斷系統(tǒng)的功能，中斷系統(tǒng)通常屬于適當(dāng)?shù)牟僮飨到y(tǒng)。從學(xué)生的角度來(lái)看，響應(yīng)時(shí)間幾乎可以接受為“實(shí)時(shí)”。關(guān)于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的中斷處理的講座將適合。回調(diào)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)與信號(hào)和時(shí)隙布置之間的差異也將是令人感興趣的。
12.自編程
原則上可以聲稱上面簡(jiǎn)要描述的演示顯示了自編程，盡管其形式非常有限。這很難使讀者滿意。因此，示范推廣如下:
制作了一個(gè)包含滑塊的圖形小部件?；瑝K位置的任何更改都將激活一個(gè)普通的c++子例程。滑塊值通過(guò)功能“SENSOR (…)”傳輸?shù)教摂M計(jì)算機(jī)中的程序?；瑝K的值顯示為函數(shù)的參數(shù)。實(shí)時(shí)顯示更改的值。下面一行是程序的快照，如ASCII編輯器所示:
NL10 :可變內(nèi)部壓力=傳感器( 26 )；
然后程序?qū)⒃撐恢门c預(yù)定值進(jìn)行比較，如圖2所示。超過(guò)該值將觸發(fā)進(jìn)一步的操作。
從技術(shù)的角度來(lái)看，一個(gè)簡(jiǎn)單的按鈕可以等效，但使用滑塊使學(xué)生相信，測(cè)量?jī)x器，如溫度計(jì)，可以模擬。然后可以推遲購(gòu)買硬件，直到仿真結(jié)果令人滿意。
“進(jìn)一步的操作”在此向運(yùn)行在虛擬計(jì)算機(jī)中的程序添加新指令，這些指令以前從未見(jiàn)過(guò)。當(dāng)程序計(jì)數(shù)器到達(dá)時(shí)將執(zhí)行這些操作。圖3說(shuō)明了起點(diǎn)。
圖3如果滿足給定條件，將復(fù)制并粘貼到整個(gè)文本文件中的指令。
在此添加說(shuō)明可歸結(jié)為插入ASCII文本。子程序需要隨文本編輯器一起提供。其中一些子程序采用文本字符串進(jìn)行輸入；另一些則采用文本文件的名稱。字符串和文件很可能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸。圖4顯示了粘貼到主內(nèi)存中的新指令。
圖4程序中增加了兩個(gè)伺服電機(jī)指令。額外的指令由程序本身插入。
在結(jié)合本文使用的演示中，大量指令從準(zhǔn)備充分的文本文件復(fù)制到正在運(yùn)行的程序中。擴(kuò)展程序激活事先沒(méi)有指令的機(jī)器人軸。原則上也可以刪除指令。
所使用的事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)使得程序計(jì)數(shù)器在加載或移除過(guò)程中停止?？蛇x的設(shè)計(jì)可以要求顯式管理程序計(jì)數(shù)器，例如如果使用并行“線程”。
使這種基本的虛擬計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)遵守任何種類和大小的程序變化是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。虛擬計(jì)算機(jī)的中心，它的“CPU (…)”子例程，可以引入變化本身，但利用它的“操作系統(tǒng)”，即事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在實(shí)踐中使自編程變得更容易。事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有接口，如果需要，該接口甚至便于通過(guò)因特網(wǎng)與外部世界聯(lián)系。外部數(shù)據(jù)用作觸發(fā)器和自編程數(shù)據(jù)。
到目前為止，虛擬計(jì)算機(jī)的指令集還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)子例程的概念。如果增加，大多數(shù)自編程應(yīng)該通過(guò)子程序來(lái)組織。
13.編譯技術(shù)
學(xué)習(xí)者們應(yīng)該有幾堂關(guān)于編譯技術(shù)的基礎(chǔ)課?；ㄒ恍r(shí)間為虛擬計(jì)算機(jī)編寫編程語(yǔ)言也是值得的。在此基礎(chǔ)上，世界不需要一種新的編程語(yǔ)言，但以后學(xué)習(xí)者們將從這門學(xué)科的洞察力中受益。
14.生成輸入
從文件中讀取其他語(yǔ)句本身可能不會(huì)給人留下太深刻的印象。但是，本演示將打開主機(jī)編譯器操作系統(tǒng)、c++編程語(yǔ)言和c++庫(kù)的強(qiáng)大功能。
可以直接調(diào)用任何操作系統(tǒng)命令；甚至可以啟動(dòng)編譯器。c++調(diào)用"系統(tǒng)(..)”可以向操作系統(tǒng)發(fā)送自由選擇的文本字符串。c++關(guān)鍵字“new”將生成類的另一個(gè)實(shí)例，處理以前不存在的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)。c++容器的模板可以維護(hù)類成員的可測(cè)量排列。稱為“動(dòng)態(tài)類加載”的方法可以將可執(zhí)行代碼鏈接到正在運(yùn)行的程序中，而不會(huì)中斷。
15.本體、分類和語(yǔ)法
“本體論”是哲學(xué)中的一個(gè)古老概念，但它顯然被看作是一種新的計(jì)算方法。本體是對(duì)存在及其之間關(guān)系的描述。帳戶僅限于特定的興趣領(lǐng)域?！按嬖凇焙w從行星到哲學(xué)思想的任何事物。本體論是一個(gè)過(guò)于寬泛的概念，在實(shí)際問(wèn)題中難以深入理解。
本體被認(rèn)為是分類的基礎(chǔ)。動(dòng)物學(xué)中用于動(dòng)物的分類排列也許是最廣為人知的分類學(xué)形式。例如，老虎屬于貓科動(dòng)物亞群。分類在大多數(shù)情況下是分層的。
可以使形式語(yǔ)法與分類法相匹配。這些語(yǔ)法描述形式語(yǔ)言。語(yǔ)言中的語(yǔ)句是一系列符號(hào)。編譯器依賴于這些思想。編譯器技術(shù)中感興趣的符號(hào)序列是ASCII文本串。
編譯器可以將序列識(shí)別為語(yǔ)法正確[9]。得出這個(gè)結(jié)論的過(guò)程跟蹤語(yǔ)法是如何被用來(lái)重新生成序列的。跟蹤記錄代表對(duì)序列表示的某種理解。這是制定有用行動(dòng)的起點(diǎn)。
“FORTRAN”是“公式轉(zhuǎn)換”的縮寫。FORTRAN編譯器的輸入是一系列選定的英語(yǔ)單詞和簡(jiǎn)單代數(shù)，可識(shí)別為公式。這被自動(dòng)轉(zhuǎn)換成可由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的算法。本體、分類法和語(yǔ)法已經(jīng)參與了FORTRAN和任何其他編譯器的開發(fā)。
網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)將受益于類編譯器技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，優(yōu)選地在解釋器變體中?！袄斫狻币环N正式的語(yǔ)言比顯而易見(jiàn)的和大量使用的替代語(yǔ)言要先進(jìn)得多，它能識(shí)別數(shù)字和數(shù)字集合。
接下來(lái)的挑戰(zhàn)是為固有的一維語(yǔ)言開發(fā)語(yǔ)法，這些語(yǔ)言給出了一個(gè)通常被認(rèn)為是三維的世界的有用描述。與開發(fā)編程語(yǔ)言相比，這是一項(xiàng)更廣泛、更多樣的任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者正在這里開發(fā)自編程系統(tǒng)的策略。
一個(gè)高端例子的草圖，無(wú)人機(jī)的圖片處理，將指出一些困難。圖片甚至在處理開始之前就已經(jīng)失去了一個(gè)維度。然而，可以基于特征集合來(lái)識(shí)別小區(qū)域。反映這些區(qū)域通常是如何連接和以其他方式相關(guān)的形式的、必須是一維的語(yǔ)言可以導(dǎo)致對(duì)相機(jī)前面的場(chǎng)景的某種“理解”。然后在此基礎(chǔ)上自動(dòng)設(shè)計(jì)導(dǎo)航路徑。
自然的下一步將是在概念中包括幾何建模。幾何建模是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助工程系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。幾何建模服務(wù)可望在網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是在自主移動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。
16 .關(guān)于研究方法和參考文獻(xiàn)的評(píng)論
讀者可能會(huì)錯(cuò)過(guò)一個(gè)明確的研究方法，很簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@篇文章不是關(guān)于調(diào)查。本文介紹了如何在人工智能這一崇高領(lǐng)域教授先進(jìn)的理論和最佳實(shí)踐。然而，讀者會(huì)發(fā)現(xiàn)教學(xué)方法的建議。
對(duì)少數(shù)過(guò)時(shí)文獻(xiàn)的批評(píng)是意料之中的。與研究工作相反，對(duì)想法的描述不一定需要大量的參考清單。思想很可能產(chǎn)生于傳統(tǒng)和眾所周知的背景。
本文是建立在事件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)代實(shí)現(xiàn)之上的，這是一篇關(guān)于2000年以來(lái)的動(dòng)態(tài)類加載的論文，計(jì)算的基本原理早在70年代就已經(jīng)確立并廣為人知，而且不多見(jiàn)。c++可能不適合指定的時(shí)間范圍，但它受到稍舊的“Simula”編程語(yǔ)言的強(qiáng)烈影響。
任何相關(guān)圖書館都有大量關(guān)于本文所涉及的大多數(shù)主題的新文獻(xiàn)，但按照傳統(tǒng)，這里僅列出實(shí)際使用的文獻(xiàn)。
17 .結(jié)論
計(jì)算機(jī)通常具有用戶友好的軟件接口。然后通過(guò)設(shè)計(jì)隱藏計(jì)算中的重要原理。其結(jié)果符合工業(yè)效率的要求，但教計(jì)算機(jī)科學(xué)將受益于一些更簡(jiǎn)單、更接近根本的東西。
本文建議以網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)為對(duì)象，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的虛擬計(jì)算機(jī)進(jìn)行教學(xué)和原型制作。重點(diǎn)介紹了存儲(chǔ)程序的原理，并著重介紹了形式化語(yǔ)言和編譯技術(shù)。這種組合將很好地服務(wù)于自治系統(tǒng)。
此處的插圖來(lái)自正在實(shí)施的虛擬計(jì)算機(jī)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目由一名機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生負(fù)責(zé)。結(jié)果表明，采用這種方法，其他學(xué)科的學(xué)生以及[大學(xué)的學(xué)生都可以從適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)科學(xué)中獲得主題。多學(xué)科工程師和科學(xué)家可能有助于擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，縮短高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間。
長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這種訓(xùn)練有素的工程師可以制造出部分自編程的軟件機(jī)器人，在某種程度上自動(dòng)學(xué)習(xí)在大數(shù)據(jù)集中尋找什么。向“工廠學(xué)習(xí)自動(dòng)化”的過(guò)渡是可以預(yù)見(jiàn)的。
參考文獻(xiàn)
[1] D. Levin: “Theory and Design of Digital Computers”. Thomas Nelson and Sons LTD. London 1972.
[2] Aa. Opheim: “Journalistrobot”, Adresseavisen April 28th 2016 P 2.
[3] Micael Lewis: “Flash Boys: A Wall Street Revolt”. W.W. Northon & company 2014, ISBN 9780393244663.
[4] E. Abelea, J. Metternich, M. Tisch, G. Chryssolouris, W. Sihn, H. ElMaraghy, V. Hummel, F. Ranz: “Learning Factories for research, education, and training”, The 5th Conference on Learning Factories 2015, Procedia CIRP 32 ( 2015 ) 1 – 6
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[6] I. Zeid “Mastering CAD / CAM”, McGraw-Hill 2005.
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[8] J. Norton: Dynamic Class Loading for C++ on Linux. Linux Journal 2000.
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[10] Simula. See for instance: https://en.wikipedia.org/wiki/Simula
[11] M. L. Furevik: Software for Autonomous Working Submersibles. Project thesis 2015, Department of Engineering Design and Materials NTNU, Trondheim, Norway.
課題申報(bào)表
指導(dǎo)教師
XX
職稱
XX
教研室
XX
申報(bào)課題名稱
手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)
課題類型
工程設(shè)計(jì)類
課題來(lái)源
教師科研
課
題
簡(jiǎn)
介
隨著社會(huì)的發(fā)展，人工成本不斷升高，為了降低成本與提高效率，應(yīng)用自動(dòng)化機(jī)械代替人工進(jìn)行簡(jiǎn)單且重復(fù)的工作是大勢(shì)所趨，纖維手套作為醫(yī)用、古玩等方面的必需品，消耗巨大，本次設(shè)計(jì)可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
課題要求
（包括所具備的條件）
1、 方案設(shè)計(jì)。
2、 主要機(jī)械零部件設(shè)計(jì)。
3、 利用CAD繪制工程圖。
課題工作量要求
設(shè)計(jì)說(shuō)明書的字?jǐn)?shù)不少于2萬(wàn)字；
工程繪圖量折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙不少于1.5張；
翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于4000字。
教研室
審定意見(jiàn)
同意
室主任簽字：
學(xué) 院
審定意見(jiàn)
同意
教學(xué)院長(zhǎng)簽字：
任 務(wù) 書
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)的背景：
隨著社會(huì)的發(fā)展，人工成本不斷升高，為了降低成本與提高效率，應(yīng)用自動(dòng)化機(jī)械代替人工進(jìn)行簡(jiǎn)單且重復(fù)的工作是大勢(shì)所趨，纖維手套作為醫(yī)用、古玩等方面的必需品，消耗巨大，本次設(shè)計(jì)可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求：
內(nèi)容：
1、方案設(shè)計(jì)。
2、主要機(jī)械零部件設(shè)計(jì)。
3、利用CAD繪制工程圖。
要求：
1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書的字?jǐn)?shù)不少于2萬(wàn)字；
2、工程繪圖量折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙不少于1.5張；
3、翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字?jǐn)?shù)不少于4000字。
3．主要參考文獻(xiàn)：
[1]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2002．1．
[2]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)第四版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9
[3]黃靖遠(yuǎn),龔劍霞.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社,1997．10
[4]王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社,1995．12．
[5]朱龍根,黃雨華.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1997．5．
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[7]甘永立.幾何量公差與檢測(cè).第五版.上海科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10.
[8]徐灝，邱宣懷，蔡春源.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版.機(jī)械工業(yè)出版社，1992．
[9]武棟梁,吳英濤,解丹,武岳,徐東曉,侯建國(guó).鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(16):69.
[10]孫恒,陳作模.機(jī)械原理（第八版）[M].北京:高等教育出版社,2001.
[11]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京:高等教育出版社,2010.
[12]漆漢宏,魏艷君,王振臣,楊秋霞.PLC電氣控制技術(shù)(第三版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.12.
[13]Yong Wang,Desheng Ji,Kai Zhan. Modified sprocket tooth profile of roller chain drives[J]. Mechanism and Machine Theory,2013,70.
[14]Darya Plinere,Arkady Borisov. Evaluation of the Ontological Knowledge Model/ Ontolo?iskā zinā?anu mode?a novērtē?ana/
Оценка качества онтологической модели знаний[J]. Information Technology and Management Science,2015,17(1).
[15]D. Bontemps,F. Chopin,Y. Le Moullec,T. Morand,Y. Zanella,C. Pinto. LEMEDES-CO 2 : A Lab for Studying Degradation of Solvents used for CO 2 Capture Post-combustion Amine Based Systems[J]. Energy Procedia,2014,63.
4．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃(以周為單位)：
第1周：實(shí)習(xí)、調(diào)研、查閱文獻(xiàn)。
第2周：實(shí)習(xí)、調(diào)研、查閱文獻(xiàn)。
第3周：翻譯外文一篇。
第4周：初步構(gòu)設(shè)并確定設(shè)計(jì)方案。
第5周：完成裝配圖草圖的繪制。
第6周：主要零部件方案設(shè)計(jì)及計(jì)算。
第7周：繪制總裝配圖。
第8周：繪制總裝配圖。
第9周：繪制零件圖。
第10周：繪制零件圖。
第11周：編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
第12周：修訂初稿。
第13周：完成答辯。
教研室審查意見(jiàn)：
室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院審查意見(jiàn)：
教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日
開題報(bào)告
課題名稱
手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)
課題來(lái)源
教師科研
課題類型
工程設(shè)計(jì)類
1．選題的背景及意義：
纖維手套作為醫(yī)用、古玩等方面的必需品，消耗巨大，現(xiàn)如今的纖維手套生產(chǎn)，采用了超聲波縫合技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的針線縫合，超聲波縫合大大提高了生產(chǎn)效率。為了加強(qiáng)手套腕口的強(qiáng)度需要對(duì)手套腕口進(jìn)行翻邊，而且，制作完成的手套需要翻面，對(duì)于翻邊，國(guó)內(nèi)外較多的設(shè)計(jì)都是用滾輪或毛刷將橡膠類手套翻邊，然而此種方法并不適用于纖維手套，而對(duì)于翻面，國(guó)內(nèi)外對(duì)此依舊采用人工翻面，這不僅大大加重了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度而且效率低下。為了滿足市場(chǎng)需求，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低生產(chǎn)成本，需要設(shè)計(jì)一種機(jī)械來(lái)適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。
隨著社會(huì)的發(fā)展，人工成本不斷升高，為了降低成本與提高效率，應(yīng)用自動(dòng)化機(jī)械代替人工進(jìn)行簡(jiǎn)單且重復(fù)的工作是大勢(shì)所趨，本次設(shè)計(jì)可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，以此推動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)展。
2．研究?jī)?nèi)容擬解決的主要問(wèn)題：
傳統(tǒng)手套生產(chǎn)中，手套的翻邊和翻面由人工完成，工人工作機(jī)械且單一，勞動(dòng)強(qiáng)度大屬勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，隨著時(shí)代的發(fā)展，此類工作將被機(jī)械所代替以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
為此本人將設(shè)計(jì)一種自動(dòng)翻邊和翻面脫模裝置，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工翻邊和翻面。
3．研究方法技術(shù)路線：
本課題研究的手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置主要由手模、翻邊機(jī)構(gòu)、脫模機(jī)構(gòu)、PLC控制系統(tǒng)等部分組成。當(dāng)由人工將手套套在手模上后，自動(dòng)翻邊裝置將手套口翻邊此時(shí)利用超聲波縫合，之后由脫模裝置將手套翻面脫模。1.闡述裝置的工作原理，選定研究方案；2.主要部件的組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；3.計(jì)算和校核有關(guān)數(shù)據(jù)；4.繪制主要零件圖及其總體裝配圖。
4．研究的總體安排和進(jìn)度計(jì)劃：
第1周：實(shí)習(xí)、調(diào)研、查閱文獻(xiàn)。
第2周：實(shí)習(xí)、調(diào)研、查閱文獻(xiàn)。
第3周：翻譯外文一篇。
第4周：初步構(gòu)設(shè)并確定設(shè)計(jì)方案。
第5周：完成裝配圖草圖的繪制。
第6周：主要零部件方案設(shè)計(jì)及計(jì)算。
第7周：繪制總裝配圖。
第8周：繪制總裝配圖。
第9周：繪制零件圖。
第10周：繪制零件圖。
第11周：編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
第12周：修訂初稿。
第13周：完成答辯。
5．主要參考文獻(xiàn)：
[1]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社,2002．1．
[2]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)第四版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.9
[3]黃靖遠(yuǎn),龔劍霞.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社,1997．10
[4]王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社,1995．12．
[5]朱龍根,黃雨華.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1997．5．
[6]華中理工大學(xué)等院校編.畫法幾何及機(jī)械制圖.高等教育出版社．1975．5
[7]甘永立.幾何量公差與檢測(cè).第五版.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003．10.
[8]徐灝，邱宣懷，蔡春源.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版.機(jī)械工業(yè)出版社，1992．
[9]武棟梁,吳英濤,解丹,武岳,徐東曉,侯建國(guó).鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(16):69.
[10]孫恒,陳作模.機(jī)械原理（第八版）[M].北京:高等教育出版社,2001.
[11]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）[M].北京:高等教育出版社,2010.
[12]漆漢宏,魏艷君,王振臣,楊秋霞.PLC電氣控制技術(shù)(第三版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2015.12.
[13]Yong Wang,Desheng Ji,Kai Zhan. Modified sprocket tooth profile of roller chain drives[J]. Mechanism and Machine Theory,2013,70.
[14]Darya Plinere,Arkady Borisov. Evaluation of the Ontological Knowledge Model/ Ontolo?iskā zinā?anu mode?a novērtē?ana/
Оценка качества онтологической модели знаний[J]. Information Technology and Management Science,2015,17(1).
[15]D. Bontemps,F. Chopin,Y. Le Moullec,T. Morand,Y. Zanella,C. Pinto. LEMEDES-CO 2 : A Lab for Studying Degradation of Solvents used for CO 2 Capture Post-combustion Amine Based Systems[J]. Energy Procedia,2014,63.
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教研室意見(jiàn)：
通過(guò)，同意開題
教研室主任簽名： 年 月 日
學(xué)院意見(jiàn)：
教學(xué)院長(zhǎng)簽名： 年 月 日
手套自動(dòng)翻邊和脫模裝置設(shè)計(jì)
DESIGN OF AUTOMATIC CRIMPING AND DEMOULDING DEVICE FOR GLOVES
摘要
科技的發(fā)展推動(dòng)著生產(chǎn)力的提高，現(xiàn)如今的社會(huì)是一個(gè)邁向自動(dòng)化的社會(huì)，用自動(dòng)化的機(jī)械代替人工進(jìn)行重復(fù)且繁重的生產(chǎn)作業(yè)是大勢(shì)所趨。PLC以及伺服電機(jī)和氣缸是現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的設(shè)備，這些設(shè)備的應(yīng)用大大降低了自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)成本，為自動(dòng)化機(jī)械的普及提供了條件。
纖維手套是一種消耗量巨大的醫(yī)用產(chǎn)品，在纖維手套的生產(chǎn)中卷邊和翻面是最繁重的兩個(gè)步驟，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)是通過(guò)人工來(lái)完成這兩個(gè)步驟，然而人工操作不僅效率低下，且由于手套的消耗量大故需要雇傭許多工人來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，這使得手套的生產(chǎn)成本過(guò)高。
本次設(shè)計(jì)采用PLC控制技術(shù)，通過(guò)伺服電機(jī)以及氣缸的運(yùn)動(dòng)，完成手套加工中最為繁重的卷邊以及翻面過(guò)程，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞 手套；自動(dòng)；卷邊；脫模
Abstract
The development of science and technology promotes the improvement of productivity. today's society is a society moving towards automation. it is the general trend to use automation machinery instead of manual to carry out repetitive and heavy production operations. Plc, servo motors and cylinders are widely used in automation industry at present. the application of these equipment greatly reduces the production cost of automation equipment and provides conditions for the popularization of automation machinery.
Fiber gloves is a kind of medical product with huge consumption. curling and turning over are the most complicated steps in the production of fiber gloves. traditional production technology is to finish these two steps manually. however, manual operation is not only inefficient, but also needs to employ many workers to produce gloves because of the high consumption of gloves, which makes the production cost of gloves too high.
Plc control technology is adopted in this design, and through the movement of servo motor and cylinder, the heaviest curling and turning process in glove processing is completed, thus reducing the labor intensity of workers and reducing the production cost.
Keywords Gloves Automatic edge curl Release
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 研究目的及意義 1
1.2 纖維手套生產(chǎn)現(xiàn)狀 1
1.3 國(guó)內(nèi)外手套卷邊焊接和翻面機(jī)的發(fā)展 1
1.4 纖維手套卷邊焊接和脫模裝置綜述 1
1.4.1卷邊裝置 1
1.4.2 焊接裝置 2
1.4.2 翻面裝置 2
2 手套自動(dòng)卷邊焊接和脫模裝置整體方案設(shè)計(jì) 3
2.1 纖維手套特性分析 3
2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求 3
2.3方案設(shè)計(jì) 3
3 驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì) 4
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算 4
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型 4
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式 4
3.1.2 計(jì)算負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 4
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 5
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 5
3.2 氣缸的選擇計(jì)算 5
3.2.1 卷邊推板氣缸選擇計(jì)算 5
3.2.2 卷邊支座氣缸選擇計(jì)算 7
3.2.3 焊模氣缸選擇計(jì)算 8
3.2.4 脫模爪氣缸選擇計(jì)算 9
3.2.5 脫手套氣缸選擇計(jì)算 11
3.2.6 托手套氣缸選擇計(jì)算 11
3.2.7 脫模手模氣缸選擇計(jì)算 12
4 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 14
4.1 減速器的選擇計(jì)算 14
4.1.1 確定減速器的工作條件 14
4.1.2 初選減速器 14
4.2 直線導(dǎo)軌的選擇 15
4.2.1 卷邊推板導(dǎo)軌選擇 15
4.2.2 卷邊支座導(dǎo)軌選擇 16
4.2.3 焊模導(dǎo)軌選擇 16
5 PLC控制程序設(shè)計(jì) 18
5.1 可編程控制器 18
5.1.1 選擇PLC型號(hào) 18
5.1.2 輸入輸出點(diǎn)的分配 18
5.1.3 程序運(yùn)行框圖 20
5.1.4 控制程序設(shè)計(jì) 20
結(jié)論 21
致謝 22
參考文獻(xiàn) 23
附錄 24
附錄1 24
26
1 緒論
1.1 研究目的及意義
手套是一種常見(jiàn)的日常生活用品，在許多場(chǎng)合都有他們的身影，纖維手套作為醫(yī)療、古玩鑒賞等領(lǐng)域常用物品，需求巨大且消耗速度非?？?，以前的手套生產(chǎn)大多是通過(guò)針織及物理縫合的方式進(jìn)行生產(chǎn)，因?yàn)閱渭痔椎睦麧?rùn)很低，所以需要大批量的生產(chǎn)來(lái)降低成本，且需要的生產(chǎn)場(chǎng)所占地面積很大。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展各種新技術(shù)逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)生活，超聲波縫合技術(shù)便是其中之一，這種方式生產(chǎn)的手套只需要將兩塊纖維布重疊然后用焊接手模進(jìn)行邊緣縫合即可，生產(chǎn)速度極快且成本低廉。但是，生產(chǎn)好的手套需要進(jìn)過(guò)翻邊以及翻面處理，使得手套更美觀使用時(shí)間更長(zhǎng)，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中這兩步由人工進(jìn)行操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，隨著超聲波縫合技術(shù)的應(yīng)用，人工方式顯然無(wú)法滿足如此快速的生產(chǎn)效率。本次設(shè)計(jì)便是想要設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)床代替人工進(jìn)行卷邊及翻面，工人只需將手套套到手模上，如此便大大提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
1.2 纖維手套生產(chǎn)現(xiàn)狀
纖維手套作為日用品其初始產(chǎn)品通過(guò)超聲波縫合技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)可以滿足市場(chǎng)的需求，然而經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的卷邊焊接和翻面加工成的最終產(chǎn)品卻仍然有非常大的市場(chǎng)缺口。目前的手套卷邊及翻面機(jī)械，都是用于橡膠手套的生產(chǎn)，對(duì)于纖維手套依舊沒(méi)有相應(yīng)的機(jī)器，雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有了纖維手套的翻面機(jī)，但是卷邊操作依舊靠人工進(jìn)行。
由上述分析可知，目前市場(chǎng)上需要一種集卷邊和脫模于一體的機(jī)械，來(lái)減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，相比于傳統(tǒng)人工卷邊效率可以提高幾十倍。
1.3 國(guó)內(nèi)外手套卷邊焊接和翻面機(jī)的發(fā)展
超聲波縫合技術(shù)應(yīng)用于纖維手套生產(chǎn)的時(shí)間并不長(zhǎng)。我國(guó)是一個(gè)紡織品生產(chǎn)及出口大國(guó)，擁有非常廣闊的紡織機(jī)械應(yīng)用市場(chǎng)，但是對(duì)于纖維手套卷邊焊接和翻面機(jī)的研究依舊非常少，這與我國(guó)的機(jī)床設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)有關(guān)，在以前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展長(zhǎng)期處于落后時(shí)期人工成本相對(duì)低廉，并且由于設(shè)計(jì)生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)不足機(jī)床主要依賴進(jìn)口，這也是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問(wèn)題之一。國(guó)外由于人口、社會(huì)生產(chǎn)模式等原因，對(duì)于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)沒(méi)有合適的發(fā)展空間，所以沒(méi)有相關(guān)的機(jī)械的設(shè)計(jì)。
1.4纖維手套卷邊焊接和脫模裝置綜述
1.4.1卷邊裝置
卷邊是通過(guò)手模上的焊接模板與卷邊推板所實(shí)現(xiàn)，其原理類似于兩塊平板之間預(yù)先留有縫隙，將一塊布料夾在兩塊平板之間，讓其中一塊平板作平行的相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而使布料產(chǎn)生卷邊。
1.4.2 焊接裝置
焊接裝置依舊是采用超聲波焊接，通過(guò)焊模將重疊的手套腕口進(jìn)行焊接，使得手套的腕口擁有更大的強(qiáng)度，使用時(shí)更可靠。
1.4.2 翻面裝置
翻面裝置是通過(guò)手模與翻面手模預(yù)先對(duì)頂，之后脫模爪勾住手套的腕口拉向翻面手模，使得手套翻面后套到翻面手模上，從而完成手套的翻面動(dòng)作。
2 手套自動(dòng)卷邊焊接和脫模裝置整體方案設(shè)計(jì)
2.1 纖維手套特性分析
無(wú)紡布又稱不織布，其為定向的或隨機(jī)的纖維構(gòu)成。之所以稱其為布是因?yàn)槠渚哂胁嫉耐庑魏湍承┬阅堋?
無(wú)紡布具有防潮、透氣性好、質(zhì)量輕、不易助燃、易分解、無(wú)毒無(wú)刺激性、顏色多樣、價(jià)格低等特點(diǎn)。大多數(shù)無(wú)紡布采用聚丙烯材料為原料，經(jīng)過(guò)高溫融化、噴絲、鋪綱、熱壓卷取連續(xù)一步法生產(chǎn)而成。
無(wú)紡布沒(méi)有經(jīng)緯線，易于剪裁和縫紉，并且質(zhì)量輕容易定型，這給連續(xù)化的機(jī)械生產(chǎn)提供了條件。
2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)及要求
生產(chǎn)效率：生產(chǎn)過(guò)程的主要時(shí)間為套手套這一步驟，這一過(guò)程大約需要15s時(shí)間，故決定生產(chǎn)速度為2雙/分鐘。
生產(chǎn)物品：纖維手套
機(jī)器材料：機(jī)器的整體材料采用45號(hào)鋼。
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤1s轉(zhuǎn)過(guò)90°，故轉(zhuǎn)速n=15r/min。
氣缸工作氣壓：氣缸的工作氣壓P=0.6MPa
2.3方案設(shè)計(jì)
1）本次設(shè)計(jì)中有兩種方案可供選擇，具體如下：
流水線生產(chǎn)
優(yōu)點(diǎn)：可設(shè)置雙邊進(jìn)料生產(chǎn)速度快。
缺點(diǎn)：占地面積大、不易于搬運(yùn)。
2）轉(zhuǎn)盤式生產(chǎn)
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、易于移動(dòng)。
缺點(diǎn)：?jiǎn)未渭庸ぶ芷陂L(zhǎng)、加工有間隔期。
經(jīng)對(duì)比我選擇第二種方案，理由為在我國(guó)紡織類企業(yè)大多為中小企業(yè)，企業(yè)的車間面積不大，不適于放置多條流水線，其次從事此類的工作人員大多為中年人，企業(yè)的人員不固定，甚至有時(shí)需要搬遷工廠。故機(jī)械占地面積小且易于搬運(yùn)非常重要。
3 驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)
3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算
電動(dòng)機(jī)的選擇包括選擇類型、結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）、轉(zhuǎn)速和型號(hào)。
3.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型
電動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)視具體情況而定，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是要確定：負(fù)載的性質(zhì)（如水平負(fù)載還是垂直負(fù)載等）、轉(zhuǎn)矩、慣量、轉(zhuǎn)速、精度等要求，主要控制方式是位置、轉(zhuǎn)矩還是速度。供電電源是直流還是交流，電壓范圍。
本次設(shè)計(jì)中，電動(dòng)機(jī)需要驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在工作時(shí)電動(dòng)機(jī)需要間歇啟動(dòng)，在轉(zhuǎn)盤上有四個(gè)工位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)盤需要一定的位置精度，故電機(jī)需要有分度功能。
綜上所述，我選擇伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
3.1.2 確定電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式
由實(shí)際分析可知從一個(gè)工位到下一個(gè)工位所轉(zhuǎn)過(guò)的角度為90°，設(shè)定電機(jī)加減速時(shí)間為ta=td=0.1s，勻速時(shí)間為tb=0.8s，循環(huán)時(shí)間為tc=15+0.1+0.1+0.8=16s，轉(zhuǎn)過(guò)角度θ=90°，據(jù)此得到如圖3-1電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)間速度曲線。
3.1.2 計(jì)算負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
轉(zhuǎn)盤質(zhì)量計(jì)算：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-42鋼板每平方米面積理論質(zhì)量得在鋼板厚度為20mm時(shí)鋼板每平方米理論質(zhì)量為157.0kg，轉(zhuǎn)盤面積為S=a×b=0.6×0.6=0.36m2故轉(zhuǎn)盤質(zhì)量m1=S×157.0=0.0036×157.0=56.52kg，由于轉(zhuǎn)盤被切去一部分，故質(zhì)量折合為m=50kg.
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
《理論力學(xué)》表12-1
=50÷12×（0.62+0.62）
=3.0kg·m2
式中 JZ——表示剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，單位kg·m2；
m——表示剛體的質(zhì)量，單位kg；
a——表示剛體的長(zhǎng)度，單位m；
b——表示剛體的寬度，單位m。
假設(shè)減速機(jī)減速比為1：i，則折算到伺服電機(jī)軸上的負(fù)載慣量為：
機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表17-1-11
=3.0÷i2
=kg·m2
3.1.2 校核電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
查臺(tái)達(dá)伺服電機(jī)產(chǎn)品目錄預(yù)選伺服電機(jī)為ECMA-C109-07-C型，電動(dòng)機(jī)功率P=750W，查電動(dòng)機(jī)說(shuō)明書得轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JM=1.93×10-4kg·m2，nmax=3000r/min,由于電動(dòng)機(jī)3000r/min使用時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高，故通過(guò)電動(dòng)機(jī)調(diào)速模塊調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n電=1500r/min，計(jì)算實(shí)際所需傳動(dòng)比：
i1==1500÷15=100
由臺(tái)達(dá)伺服電機(jī)產(chǎn)品選型手冊(cè)知當(dāng)負(fù)載慣量過(guò)大時(shí)將會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的精度，查選型手冊(cè)得當(dāng)負(fù)載慣量<3倍電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量時(shí)電機(jī)可符合應(yīng)用要求，則：
JL<3×JM，3.0/i2<3×1.93×10-4，i2>5181,i>72.0
輸出轉(zhuǎn)速：
=1500÷72.0
=20.8r/min
由于n1>n，所以選擇的ECMA-C1-09-07-C型電動(dòng)機(jī)符合要求無(wú)需再選。
3.1.2 校核電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩
本次設(shè)計(jì)中的電動(dòng)機(jī)主要驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，并不是為了承受載荷，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的阻力很小，故忽略扭矩的計(jì)算。
3.2 氣缸的選擇計(jì)算
選擇合適的氣缸是使機(jī)械正確運(yùn)轉(zhuǎn)的前提，氣缸過(guò)大則會(huì)造成推力浪費(fèi)成本增加，氣缸過(guò)小則會(huì)無(wú)法推動(dòng)負(fù)載使得機(jī)械無(wú)法正常工作。
3.2.1 卷邊推板氣缸選擇計(jì)算
推板質(zhì)量計(jì)算：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-42鋼板每平方米面積理論質(zhì)量得在鋼板厚度為5mm時(shí)鋼板每平方米理論質(zhì)量為39.25kg，推板面積為：
S=a×b=0.4×0.1=0.04m2，故推板質(zhì)量：
m=S×39.25=0.04×39.25=1.57kg，取m=1.6kg。
氣缸行程：s=30mm
氣缸運(yùn)行耗時(shí)：t=0.3s
氣缸軸向負(fù)載力：
F=mg 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=1.6×9.8
=15.68N
式中 F——?dú)飧纵S向負(fù)載力，單位N；
m——負(fù)載質(zhì)量，單位kg。
氣缸的平均速度：
V= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=30÷0.3
=100mm/s
式中 V——?dú)飧灼骄俣?，單位mm/s
氣缸所需實(shí)際推力：
F0= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=15.68÷0.5
=31.36N
式中 F0——?dú)飧讓?shí)際推力，單位N；
β——?dú)飧棕?fù)載率，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6；
氣缸所需理論推力：
F1= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=31.36÷0.85
=36.9N
式中 F1——?dú)飧姿枥碚撏屏?，單位N；
η——?dú)飧仔?，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6。
氣缸缸徑：
機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=
=8.8mm
式中 D——?dú)飧赘讖剑瑔挝籱m；
P——?dú)飧坠ぷ鲏毫?，單位MPa。
故選取單作用彈簧壓回氣缸，缸徑為10mm，活塞桿直徑為4mm。
3.2.2 卷邊支座氣缸選擇計(jì)算
卷邊支座質(zhì)量計(jì)算：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-42鋼板每平方米面積理論質(zhì)量得在鋼板厚度為10mm時(shí)鋼板每平方米理論質(zhì)量為78.50kg，推板面積為：
S=a×（b1+b2）=0.4×（0.1+0.2）=0.12m2，故卷邊支座質(zhì)量：
m1=S×78.5=0.12×78.5=9.42kg，由于卷邊支座上安裝有卷邊推板與推板氣缸，故負(fù)載質(zhì)量為：
m=m1+1.6=9.42+1.6=11.02kg
氣缸行程：s=10mm
氣缸運(yùn)行耗時(shí)：t=0.1s
氣缸軸向負(fù)載力：
F=μmg 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=0.25×11.02×9.8
=27.0N
式中 m——負(fù)載質(zhì)量，單位kg。
氣缸的平均速度：
V==10÷0.1=100mm/s 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
式中 V——?dú)飧灼骄俣?，單位mm/s
氣缸所需實(shí)際推力：
F0= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=27.0÷0.5
=54.0N
式中 F0——?dú)飧讓?shí)際推力，單位N；
β——?dú)飧棕?fù)載率，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6；
氣缸所需理論推力：
F1= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=54.0÷0.85
=63.5N
式中 F1——?dú)飧姿枥碚撏屏?，單位N；
η——?dú)飧仔?，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6。
氣缸缸徑：
D= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=
=12.6mm
式中 P——?dú)飧坠ぷ鲏毫?，單位MPa。
故選取單作用彈簧壓回氣缸，缸徑為16mm，活塞桿直徑為6mm。
3.2.3 焊模氣缸選擇計(jì)算
焊模質(zhì)量確定：焊模由廠家設(shè)計(jì)制造，質(zhì)量約為m1=10Kg
焊模推板質(zhì)量確定：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1-42鋼板每平方米面積理論質(zhì)量得在鋼板厚度為10mm時(shí)鋼板每平方米理論質(zhì)量為78.50kg，推板面積為：
S=a×b=0.2×0.1=0.02m2，推板質(zhì)量：
m2=S×78.5=0.02×78.5=1.57kg，取m2=1.6kg
故負(fù)載質(zhì)量：
m=m1+m2=10+1.6=11.6kg
氣缸行程：s=30mm
氣缸運(yùn)行耗時(shí)：t=0.3s
氣缸軸向負(fù)載力：
F=mg 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=11.6×9.8
=113.68N
式中 m——負(fù)載質(zhì)量，單位kg。
氣缸的平均速度：
V==30÷0.3=100mm/s 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
式中 V——?dú)飧灼骄俣?，單位mm/s
氣缸所需實(shí)際推力：
F0= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=113.68÷0.5
=227.36N
式中 F0——?dú)飧讓?shí)際推力，單位N；
β——?dú)飧棕?fù)載率，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6；
氣缸所需理論推力：
F1= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=227.36÷0.85
=267.48N
式中 F1——?dú)飧姿枥碚撏屏?，單位N；
η——?dú)飧仔剩瑱C(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6。
氣缸缸徑：
D= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=
=23.8mm
式中 P——?dú)飧坠ぷ鲏毫?，單位MPa。
故選取雙作用氣缸，缸徑為25mm，活塞桿直徑為10mm。
氣缸拉力校核：
Fe= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=×（252－102）×0.6×0.85
=189.76N
式中Fe——?dú)飧讓?shí)際輸出拉力，單位N。
因?yàn)镕e=189.76>F=113.68N，所以氣缸合適。
3.2.4 脫模爪氣缸選擇計(jì)算
脫模爪質(zhì)量：脫模爪質(zhì)量大約為m=1.5kg
氣缸行程：s=400mm
氣缸運(yùn)行耗時(shí)：t=2s
氣缸軸向負(fù)載力：
F=mg 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=1.5×9.8
=14.7N
式中 m——負(fù)載質(zhì)量，單位kg。
氣缸的平均速度：
V==400÷2=200mm/s 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
式中 V——?dú)飧灼骄俣?，單位mm/s
氣缸所需實(shí)際推力：
F0= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=14.7÷0.5
=29.4N
式中 F0——?dú)飧讓?shí)際推力，單位N；
β——?dú)飧棕?fù)載率，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6；
氣缸所需理論推力：
F1= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6
=29.4÷0.85
=34.6N
式中 F1——?dú)飧姿枥碚撏屏Γ瑔挝籒；
η——?dú)飧仔?，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-6。
氣缸缸徑：
D= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=
=8.6mm
式中 P——?dú)飧坠ぷ鲏毫?，單位MPa。
故選取雙作用氣缸，缸徑為10mm，活塞桿直徑為4mm。
氣缸拉力校核：
Fe= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=×（102－42）×0.6×0.85
=33.6N
式中 Fe——?dú)飧讓?shí)際輸出拉力，單位N。
因?yàn)镕e=33.6>F=14.7N，所以氣缸缸徑合適。
氣缸撓度校核：
L/k=0.4÷0.002=200>85=85×=42.5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
式中 L——?dú)飧装惭b長(zhǎng)度，單位m；
k——活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑，單位m；
m——末端因數(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7。
J===1.26×10-11m4 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
式中 J——活塞桿橫截面慣性矩，單位m4。
Fk= 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表23-4-7
=0.25×π2×2.1×1011×1.26×10-11÷0.42
=40.8N
式中 Fk——縱向彎曲極限力，單位N；
E——材料彈性模量，鋼材E=2.1×1011Pa；
F1==40.8÷2=20.4NF=115.29N，所以氣缸合適。
4 傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)
4.1 減速器的選擇計(jì)算
由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，若伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，則會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生損傷，降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命甚至損壞電動(dòng)機(jī)，造成機(jī)器無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以通常電動(dòng)機(jī)需要連接減速器使用。
4.1.1 確定減速器的工作條件
選用的減速器必須滿足機(jī)械承載的額定功率及熱平衡需用率兩方面要求[13]。本次設(shè)計(jì)的機(jī)械是用于于紡織業(yè)使用的機(jī)械，屬于輕工產(chǎn)品，機(jī)械每天工作8h，機(jī)器需要經(jīng)常啟動(dòng)以及制動(dòng)，故會(huì)產(chǎn)生輕微沖擊，減速器由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)功率750W，轉(zhuǎn)速n電=1500r/min。
4.1.2 初選減速器
計(jì)算傳動(dòng)比：
機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)16-2-30
=1500÷15
=100
減速器選用功率：
P2m=P2KASA 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)16-2-23
=0.75×0.8×1.2
=7.2kW
式中 P2m——選用功率，單位kW；
P2——載荷功率（當(dāng)未給出載荷功率或轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以原動(dòng)機(jī)的額定功率P代替P2計(jì)算），單位kW；
KA——減速器工況系數(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-2-8；
SA——減速器安全系數(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-2-9。
查歐德克伺服電機(jī)減速器產(chǎn)品目錄，按電動(dòng)機(jī)功率P=750W，輸入轉(zhuǎn)速n輸入=1500r/min，傳動(dòng)比i=100，初選PLX-90-100-S2-P2型伺服電機(jī)減速器。
校核熱功率PG1：
P2t=P2f1f2f3 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)16-2-24
=0.75×1.15×0.56×1.1
=0.53kW
式中 P2t——計(jì)算熱功率，單位kW；
f1——環(huán)境溫度系數(shù)，按30℃查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-2-10；
f2——載荷率系數(shù)，每小時(shí)負(fù)載時(shí)間，按20%查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-2-11；
f3——公稱功率利用系數(shù)，按P2/P1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表16-2-12。
查歐德克伺服電機(jī)減速器說(shuō)明書得PLX-90-100-S2-P2的PG1=11>P2t=0.53kW,PG1通過(guò)。
校核尖峰載荷：
由于轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)減速器軸幾乎不承受載荷，故無(wú)需進(jìn)行尖峰載荷校核。
故選擇PLX-90-100-S2-P2型伺服電機(jī)減速器合適。
4.2 直線導(dǎo)軌的選擇
直線導(dǎo)軌是用來(lái)支撐和引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)部件，按照預(yù)先設(shè)定的方向做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的裝置，直線導(dǎo)軌主要分為滾輪直線導(dǎo)軌，圓柱直線導(dǎo)軌，滾珠直線導(dǎo)軌。
本次設(shè)計(jì)采用滾珠直線導(dǎo)軌。
4.2.1 卷邊推板導(dǎo)軌選擇
導(dǎo)軌使用條件設(shè)定：導(dǎo)軌應(yīng)用于手套自動(dòng)卷邊和脫模裝置屬于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)設(shè)備，滑塊的行程為L(zhǎng)=30mm，滑塊的速度與氣缸速度相同則運(yùn)行速度V=100mm/s，查閱說(shuō)明書可得精度等級(jí)普通級(jí)（C級(jí)）即可，負(fù)荷為一般運(yùn)行狀態(tài)無(wú)沖擊和震動(dòng)。
選用系列產(chǎn)品：查上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)可得，其MGN系列產(chǎn)品適用于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)機(jī)器 。
假定滑塊尺寸及數(shù)目：根據(jù)上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)選擇MGN系列MGN-9H導(dǎo)軌，滑塊滑塊長(zhǎng)度l=39.9，寬度W=20，數(shù)目為4。
計(jì)算單個(gè)滑塊承受的負(fù)荷：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)表1.3
=
=0.0003kN
式中 P——單個(gè)滑塊承受負(fù)荷，單位kN；
W——裝置本身重力，單位kN；
h——施力點(diǎn)與裝置中點(diǎn)距離，單位mm；
d——同一導(dǎo)軌上滑塊中心距離，單位mm；
F——外加作用力，單位kN；
l——施力點(diǎn)與著力點(diǎn)距離，單位mm。
計(jì)算滑塊最大負(fù)荷：
=0.0003+2.55×0.01
=0.0258kN
式中 PC——滑塊最大負(fù)荷，單位kN；
Pmax——單個(gè)滑塊最大負(fù)荷，單位 kN；
PZ——預(yù)壓力，單位kN。
計(jì)算滑軌的使用壽命：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)Eq1.3
=
=3.6×105km
式中 L——壽命，單位km；
fh——硬度系數(shù)，查手冊(cè)為1.0；
ft——溫度系數(shù)，查手冊(cè)為1.0；
C——基本動(dòng)額定負(fù)荷，查手冊(cè)得2.55kN；
fw——負(fù)荷系數(shù)，查手冊(cè)表1-2為1.1；
Pc——最大工作負(fù)荷，單位kN。
滑軌使用壽命時(shí)間：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)Eq.1.4
=
=1×106h
式中 Lh——壽命時(shí)間，單位h；
Ve——運(yùn)行速度。單位m/min
4.2.2 卷邊支座導(dǎo)軌選擇
由于推板導(dǎo)軌校核計(jì)算時(shí)擁有極大的使用時(shí)間余量，且導(dǎo)軌的使用條件也相似，故支座導(dǎo)軌可參考推板導(dǎo)軌的校核計(jì)算，無(wú)需另外校核。
支座導(dǎo)軌同樣選擇MGN-9H導(dǎo)軌，查上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)得所需導(dǎo)軌長(zhǎng)度X=155mm。
4.2.3 焊模導(dǎo)軌選擇
導(dǎo)軌使用條件設(shè)定：導(dǎo)軌應(yīng)用于手套自動(dòng)卷邊和脫模裝置屬于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)設(shè)備，滑塊的行程為L(zhǎng)=10mm，滑塊的速度與氣缸速度相同則運(yùn)行速度V=100mm/s，查閱說(shuō)明書可得精度等級(jí)普通級(jí)（C級(jí)）即可，負(fù)荷為一般運(yùn)行狀態(tài)無(wú)沖擊和震動(dòng)。
選用系列產(chǎn)品：查上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)可得，其MGN系列產(chǎn)品適用于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)機(jī)器 。
假定滑塊尺寸及數(shù)目：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇MGN系列MGN-9H導(dǎo)軌，滑塊滑塊長(zhǎng)度l=39.9，寬度W=20，數(shù)目為4。
計(jì)算單個(gè)滑塊承受的負(fù)荷：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)表1.3
=
=0.002kN
式中 P——單個(gè)滑塊承受負(fù)荷，單位kN；
W——裝置本身重力，單位kN；
h——施力點(diǎn)與裝置中點(diǎn)距離，單位mm；
d——同一導(dǎo)軌上滑塊中心距離，單位mm；
F——外加作用力，單位kN；
l——施力點(diǎn)與著力點(diǎn)距離，單位mm。
計(jì)算滑塊最大負(fù)荷：
=0.002+2.55×0.01
=0.0275kN
式中 PC——滑塊最大負(fù)荷，單位kN；
Pmax——單個(gè)滑塊最大負(fù)荷，單位 kN；
PZ——預(yù)壓力，單位kN。
計(jì)算滑軌的使用壽命：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)Eq1.3
=
=3.0×105km
式中 L——壽命，單位km；
fh——硬度系數(shù)，查手冊(cè)為1.0；
ft——溫度系數(shù)，查手冊(cè)為1.0；
C——基本動(dòng)額定負(fù)荷，查手冊(cè)得2.55kN；
fw——負(fù)荷系數(shù)，查手冊(cè)表1-2為1.1；
Pc——最大工作負(fù)荷，單位kN。
滑軌使用壽命時(shí)間：
上銀直線導(dǎo)軌選型手冊(cè)Eq.1.4
=
=8.3×105h
式中 Lh——壽命時(shí)間，單位h；
Ve——運(yùn)行速度。單位m/min
5 PLC控制程序設(shè)計(jì)
5.1 可編程控制器
在可編程控制器（PLC）問(wèn)世之前，在工業(yè)領(lǐng)域中繼電器-接觸器控制占有主導(dǎo)地位[12]。然而繼電器-接觸器控制具有很大的弊端，比如生產(chǎn)任務(wù)發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)非常的浪費(fèi)時(shí)間和資金。此外，在大型控制系統(tǒng)中如果用繼電器-接觸器控制，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)會(huì)有大量的繼電器，導(dǎo)致了控制系統(tǒng)會(huì)占用非常大的空間，消耗大量的電能，并且由于繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)觸點(diǎn)被頻繁使用時(shí)壽命較短，使得控制系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致生產(chǎn)停滯。
隨著時(shí)代的發(fā)展尤其是信息技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器（PLC）逐漸被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。它具有可靠性高抗干擾能力強(qiáng)、通用性強(qiáng)使用方便、采用模塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組合靈活方便、編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短、對(duì)生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)、安裝調(diào)試方便維護(hù)工作量小的優(yōu)點(diǎn)[12]。
5.1.1 選擇PLC型號(hào)
西門子公司的PLC產(chǎn)品目前有SIMATIC S7、M7和C7等幾大系列[12]。S7系列PLC是基于傳統(tǒng)控制要求的PLC產(chǎn)品，其中的S7-200系列主要應(yīng)用于低性能要求的小型PLC；S7-300系列主要應(yīng)用于低性能要求的模塊式中小型PLC，最大擴(kuò)展數(shù)32個(gè)；S7-400系列主要應(yīng)用于有較高性能要求的大型PLC，最多可以擴(kuò)展300多個(gè)模塊。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)所要控制的元件數(shù)量較少，控制系統(tǒng)屬于小型系統(tǒng)，故選用S7-200系列PLC即可滿足要求。
S7-200系列是西門子的一款小型PLC產(chǎn)品，它提供了4種基本輸入輸出擴(kuò)展模塊和6種不同型號(hào)的輸入輸出擴(kuò)展模塊，系統(tǒng)主要是由基本模塊、擴(kuò)展模塊、編程器、存儲(chǔ)器等構(gòu)成。S7-200系列具有體積小、擴(kuò)展性好、功能種類豐富、成本低的優(yōu)點(diǎn)，是目前應(yīng)用技術(shù)非常成熟的一種小型控制器。S7-200系列PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226四種型號(hào)，根據(jù)控制系統(tǒng)規(guī)模的不同選擇合適的S7-200系列PLC，如小型控制系統(tǒng)選用CPU221，其內(nèi)部擁有6個(gè)數(shù)字量輸入口與4個(gè)數(shù)字量輸出口，沒(méi)有模擬量的輸入輸出口。其余類型的CPU輸入輸出口可通過(guò)產(chǎn)品說(shuō)明書查得。S7-200系列PLC可以讓用戶根據(jù)控制要求選擇多種不同的位置控制方式，比如通過(guò)高速脈沖輸出控制方式實(shí)現(xiàn)位置控制，或者通過(guò)EM253位置控制模塊，也可以通過(guò)串口通信控制方式。
5.1.2 輸入輸出點(diǎn)的分配
經(jīng)過(guò)分析控制系統(tǒng)的組成，轉(zhuǎn)盤由一臺(tái)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，兩塊卷邊推板的運(yùn)動(dòng)各由一只氣缸驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)卷邊支座也是各由一只氣缸推動(dòng)，兩個(gè)焊模各由一只氣缸推動(dòng)，脫模手模由兩只氣缸推動(dòng)，脫模爪由兩只氣缸推動(dòng)，脫手套板由一只氣缸推動(dòng)，托手套板也由一只氣缸推動(dòng)。
綜上所訴，輸入點(diǎn)共18個(gè)，輸出點(diǎn)共16個(gè)，共計(jì)34個(gè)輸入輸出點(diǎn)。
控制系統(tǒng)占用PLC的34個(gè)輸入輸出口（I/O），其中18個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)，S7-200系列的CPU226輸入輸出點(diǎn)數(shù)為24/16，足夠滿足要求。具體的輸入輸出點(diǎn)分配如下表5-1所示：
表5-1輸入輸出分配表
序號(hào)
名稱
輸入點(diǎn)
序號(hào)
名稱
輸出點(diǎn)
0
啟動(dòng)按鈕
I0.0
0
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)
Q0.0
1
停止按鈕
I0.1
1
卷邊推板氣缸伸出
Q0.1
2
重置按鈕
I0.2
2
卷邊推板氣缸縮回
Q0.2
3
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)限位
I0.3
3
卷邊支座氣缸伸出
Q0.3
4
卷邊推板氣缸伸出限位
I0.4
4
卷邊支座氣缸縮回
Q0.4
5
卷邊推板氣缸縮回限位
I0.5
5
焊模氣缸伸出
Q0.5
6
卷邊支座氣缸伸出限位
I0.6
6
焊模氣缸縮回
Q0.6
7
卷邊支座氣缸縮回限位
I0.7
7
脫模手模氣缸伸出
Q0.7
8
焊模氣缸伸出限位
I1.0
8
脫模手模氣缸縮回
Q1.0
9
焊模氣缸縮回限位
I1.1
9
脫模爪氣缸伸出
Q1.1
10
脫模手模氣缸伸出限位
I1.2
10
脫模爪氣缸縮回
Q1.2
11
脫模手模氣缸縮回限位
I1.3
11
脫手套氣缸伸出
Q1.3
12
脫模爪氣缸伸出限位
I1.4
12
脫手套氣缸縮回
Q1.4
13
脫模爪氣缸縮回限位
I1.5
13
托手套氣缸伸出
Q1.5
14
脫手套氣缸伸出限位
I1.6
14
托手套氣缸縮回
Q1.6
15
脫手套氣缸縮回限位
I1.7
15
提示喇叭發(fā)聲
Q1.7
16
托手套氣缸伸出限位
I2.0
17
托手套氣缸縮回限位
I2.1
5.1.3 程序運(yùn)行框圖
5.1.4 控制程序設(shè)計(jì)
PLC的控制程序是執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)想動(dòng)作的前提，在系統(tǒng)允許的前提下程序應(yīng)盡量簡(jiǎn)單明了，本次設(shè)計(jì)的控制程序梯形圖見(jiàn)附錄1。
結(jié)論
通過(guò)在市場(chǎng)上的搜索，目前出現(xiàn)的機(jī)械中只有手套翻面機(jī)，在此基礎(chǔ)上我通過(guò)消化吸收，改進(jìn)了脫模機(jī)構(gòu)與手模，加裝了卷邊機(jī)構(gòu)與焊接機(jī)構(gòu)，使得加工步驟集成度更高加工時(shí)間進(jìn)一步縮短。
此機(jī)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1. 由原來(lái)的人工卷邊焊接和翻面變成了由各種機(jī)構(gòu)完成，操作人員只需完成簡(jiǎn)單的套手套步驟，減少了加工人員，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。
2. 主要零部件易于加工，使得成本降低，機(jī)器造價(jià)不高。
3. 機(jī)器占地面積小，適用于我國(guó)紡織業(yè)生產(chǎn)主要由中小企業(yè)組成的現(xiàn)狀。
4. 人手對(duì)手套的接觸時(shí)間短，符合醫(yī)用手套的生產(chǎn)需要盡量減少人體接觸防止手套有過(guò)多細(xì)菌滋生。
當(dāng)然，事物都有好有壞，機(jī)器同時(shí)也有不足之處：由于是為纖維手套設(shè)計(jì)，故無(wú)法滿足所有種類手套的卷邊焊接和脫模，而且機(jī)器無(wú)法滿足大規(guī)模流水線式的連續(xù)性生產(chǎn)。
綜上所述，盡管機(jī)器有不可忽視的缺點(diǎn)，但優(yōu)點(diǎn)較多，機(jī)器的造價(jià)較低使得企業(yè)的前期投入較低，緩解了我國(guó)目前的中小企業(yè)資金不多的尷尬，具有很高的市場(chǎng)潛力。
致謝
三個(gè)月的時(shí)間一晃而過(guò)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也已經(jīng)快要結(jié)束。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師韓翔教授對(duì)我的悉心指導(dǎo)與督促，使我能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這段時(shí)間里，我從一開始的迷茫與困惑到最后完成時(shí)的了然，讓我深深的感受到設(shè)計(jì)者的困難與艱辛，也讓我懂得了只有穩(wěn)扎穩(wěn)打才能夠設(shè)計(jì)出合格的機(jī)械產(chǎn)品。
最后，對(duì)所有在設(shè)計(jì)過(guò)程中積極協(xié)助我的同學(xué)表示感謝。
參考文獻(xiàn)
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附錄
附錄1
PLC控制程序梯形圖
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