1。1。2 自动加工平台国内外发展情况

1。2 本文的选题意义及主要研究内容

本次选题，一是因为在工业日益发展快速的社会，各工业发达国家在大力发展机器人和柔性制造系统的基础上，努力实现计算机综合自动化制造系统和全自动工厂，从而实现自动化加工生产，在这个大环境下，研究自动化加工平台是大势所趋。二是根据工业化进程的实际情况以及实际要求，结合工业机器人技术，设计数控铣床自动加工平台，进行简单的操作，更进一步的了解以及创造自动化平台，并在设计的过程中，能基本实现机械臂的自动上料功能，完成数控铣床自动加工一体化。

本次设计的主要内容分为三部分：一是对触摸屏程序进行设计，利用EB8000 Project Manager 软件，针对加工所需指令，进行界面设计，能基本控制各个部分的运行并满足设计要求；二是机器人的程序设计，针对使用机械臂的自动加工，设计一套程序包含取料（仓库中）——上料——退出——等待（机床加工中）——取料（机床上）——退出——放料等动作；三是进行数控铣床内置PLC的改造，对于FANUC Series 0i MATE-MC数控铣床，其与机器人连接一体进行自动加工，需改造部分接口，并能使其接收自动加工信号，所以需要改造内置PLC 程序，达到设计要求。

第二章  自动加工平台系统总体方案设计论文网

2。1 料仓机械结构

料仓是放置加工材料的微小型存储室，这样更加直观的了解自动平台这一结构的特性。如图2-1所示，料仓是由自动回转电动刀架模拟而成。其主要包括四个转动工位以及一个放置加工完成的物料工位，还有两个位置传感器和一个步进电机。

四个转动工位可通过触摸屏控制主界面中的仓料位置开关进行切换，在切换过程中要按照逆时针方向进行切换，即一号工位加工完成后才能取二号工位上面的需加工材料。这样是为了确保在加工过程中每个工位上的材料都能无错误的加工完成。放置加工完成的材料工位就是物料在加工完成后模拟成一个成品放置储存室，经过加工完成之后的材料由机械手夹取放置在这个位置以区分未加工的产品。

传感器的作用是将机械手夹取动作完成的信号或者夹取物料放置成功的信号传递给PLC，从而进行下一步指令。此次采用的两个位置传感器，作用分别是检测交换工位和仓库是否有料。在夹取时，检测换位传感器的红外线会一直照在物料上形成未完成信号直至夹取成功才会发出成功信号，从而进行下一步指令。检测仓库是否有料的检测器工作原理和另一个类似。

本次料仓选用驱动电机为三相异步电动机，其额定功率为1400r/min，主要进行驱动作用。此次三相异步电动机的作用是能使料仓工位的转动得到持续的动力，使物料位置能准确的被预判，从而使机械臂与料仓工位能较好的配合，进行夹取物料以及加工好的物料的回放。

图2-1： 模拟料仓机械结构

2。2 触摸屏选择

在本次课题研究过程中，需要人机交互设备来实现人与设备之间的信息交换，而且为实现自动化的加工过程，利用触摸屏能很好地解决这一问题。考虑到各组成部分的控制点以及主要的功能显示，而且根据触摸屏的实用性以及经济性，控制各系统的功能完整性，本次选用的的触摸屏为威纶触摸屏，型号TK6100iV5 /10寸，触摸屏面板为4线电阻式触摸面板，32bits RISC 400MHz处理器，屏幕分辨率为800*480，显示亮度为300cd/㎡,通讯端口有COM1和COM3两种串口，分别为COM1：RS485 2W/RS485 4W  COM3：RS232 。其灵敏度非常高，在操作过程中，能迅速的接收指示者的指令并准确的发出信号。