、小車車廂鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸車廂長為413.7mm,寬為150mm，高150mm渦輪蝸桿減速箱箱體壁厚：取=12.28，其中a=232車廂底座的凸緣厚度：聯(lián)軸器的選擇與計算高速軸輸入端的聯(lián)軸器計算轉(zhuǎn)矩=,查表,=1.5，查表選用彈性套柱校型聯(lián)軸器，材料為35鋼，許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速標記TL8聯(lián)軸器42114(GB1096-79)選鍵，裝聯(lián)軸器處的軸徑為30mm,,選用鍵1270GB1096—79對鍵的強度進行校核，鍵同樣采用45鋼。鍵的工作長度，按公式的擠壓應力合格。所以高速級選用的聯(lián)軸器為TL8聯(lián)軸器42114GB4323—84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為1270GB1097—79低速軸輸出端的聯(lián)軸器根據(jù)低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩，選用聯(lián)軸器TL11聯(lián)軸器63114GB4323—84，所用的聯(lián)軸鍵為1890GB1096—79，經(jīng)過校核計算，選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強度要求的，具體的計算過程與上面相同。小車車輪幾何尺寸的設計根據(jù)焊接小車在實際場合的應用以及結(jié)合小車車廂的幾何尺寸，確定小車后輪的直徑大小為D1=130mm,前輪的直徑大小為D2=110mm.蝸輪蝸桿減速器的潤滑減速器中渦輪和軸承都需要良好的潤滑，起主要目的是減少摩擦磨損和提高傳動效率，并起冷卻和散熱的作用，另外，潤滑油還可以鋼制零件銹蝕和降低減速器的噪聲和振動等。本設計選取潤滑油溫度t=40°C時的蝸輪蝸桿油，渦輪采用浸沒潤滑，浸油深度約為1個螺牙高，但油面不應高于蝸桿軸承最低一個滾動體中心。第四章單片機控制系統(tǒng)按照安裝位置和控制功能，可以講設計分為五部分：傳感器線路，CRT顯示及控制線路，步進電機驅(qū)動電路，光線控制線路和電源。傳感器線路和光線系統(tǒng)一起構(gòu)成本系統(tǒng)的傳感器，其他部分在控制臺內(nèi)。整個系統(tǒng)采用兩個單片機進行控制，及在傳感器線路和CRT顯示及控制線路中各裝備一套8031系統(tǒng)。他們各自獨立工作，通過串行口進行數(shù)據(jù)通訊和協(xié)調(diào)動作，由于在協(xié)調(diào)動作時，以傳感器線路中的8031為主，所以稱之為主機，所以另一片8031為從機。省去從機并不影響主機的動作，只是當主機查詢到從機不存在時，自己輸出步進電機控制信號。1.硬件系統(tǒng)配置裝置傳感器線路傳感器線路光源光源傳感器CRT顯示及控制線路（可選項）CRT顯示及控制線路（可選項）光源控制線路步進電機1步進電機步進電機驅(qū)動電路步進電機2步進電機2電源電源控制臺硬件系統(tǒng)配置裝置示意圖2.傳感器線路傳感器線路是硬件中的關鍵部分，它的好壞，直接影響著跟蹤的總體質(zhì)量。它的主要作用是用來完成信息的采集、處理、顯示(LED顯示)、系統(tǒng)監(jiān)控和操作輸入等工作。當未選用CRT顯示及控制部分時，它還會自動輸出步進電機控制信號。圖5.2是這部分線路的示意框圖，它主要由下述的四部分電路組成:主機8031小系統(tǒng)、CCD及其驅(qū)動電路、信號預處理電路和外設接口及外設電路。P1-78031系統(tǒng)P1-78031系統(tǒng)P3-0P3-1P3-2P3-4信號預處理電路CDD及驅(qū)動電路信號預處理電路CDD及驅(qū)動電路控制線I/O接口及處理電路DBI/O接口及處理電路通訊線控制線（當不采用從機時，此為步進電機信號輸出口）傳感器線路框圖2.1主機8031小系統(tǒng)這部分是整個跟蹤系統(tǒng)的指揮中心，而且還承擔著信息的采集處理等工作。我們選用了80C31單片機芯片，配以16KEPROM、2K外部RAM，組成了一個8031小系統(tǒng)。3.CDD及其驅(qū)動電路電荷禍合器件(eharge一eoupleddeviees)簡稱CCD，是1970年在MOS工藝基礎上發(fā)展起來的新型半導體器件，它與以前在熱平衡狀態(tài)下工作的雙極和單極的半導體器件相反，是一種在非平衡狀態(tài)下依靠勢井轉(zhuǎn)移電荷信息的，具有獨特工作機構(gòu)的器件，主要有三個方面的用途:攝像、信息處理、信息存儲。下面就簡要介紹一下它作為攝像器件時的工作原理。簡單說來，CCD是一種金屬一氧化物一半導體(MOS)結(jié)構(gòu)，是由為數(shù)眾多的MOS電容器按序排列成規(guī)則陣列。當透鏡將來自景物的光聚焦到CCD的光敏面上時，在CCD內(nèi)部就產(chǎn)生了一幅由電荷包組成的圖案，電荷包的大小與景物的光照強度成正比。此時，若在CCD電極上施加適當?shù)臅r鐘電壓，那么就會在半導體和絕緣層的界面上造成“深井”一“勢井”。此時，光生信號電荷包就滾入“勢井”中存儲起來。若在相鄰電極上施加適當?shù)臅r鐘電壓，在該電極下又會出現(xiàn)不同深度的“勢井”，于是光生電荷包就會從原來的勢井中轉(zhuǎn)移到這個勢井中。依次類推，電荷包就從CCD陣列的一端依次轉(zhuǎn)移到另一端。如在CCD輸出端加上顯示裝置，這種經(jīng)CCD轉(zhuǎn)移的電荷包就被放大顯示在顯示器上，從而得到一副與原來景物相同的畫面，于是完成了攝像過程。因此，CCD圖像傳感器實質(zhì)上是一種能進行光電轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號電荷作短暫存儲后再轉(zhuǎn)移的新型模擬移位寄存器。CCD從光敏單元的排列上可分為線陣CCD和面陣CCD。我們采用的是硅襯底的線陣CCD，它的光譜響應范圍為0.4一1.1pm，對近紅外光有較好的響應性，可以很好地利用有效光。CCD驅(qū)動電路我們選用的是國產(chǎn)256xl線陣CCD，由于生產(chǎn)單位提供的驅(qū)動電路較為復雜，器件多，體積大，而且與其它線路及計算機的協(xié)調(diào)動作也有一定的困難，不適移植到本系統(tǒng)中，所以我們專門設計了CCD驅(qū)動電路。驅(qū)動CCD需要一組直流源和六個時鐘脈沖。這六個時時鐘脈沖是:轉(zhuǎn)移時鐘。x、復位時鐘中R、三相傳輸驅(qū)動時鐘(中1、中2、中3)以及胖零時鐘。i。我們設計的CCD驅(qū)動電路如圖5.3所示。六個時鐘脈沖由8031的軟件發(fā)生、Pl口輸出。經(jīng)過芯片74HC245整形，驅(qū)動能力放大后，送去驅(qū)動CCD。考慮到不同芯片的差異性和為了使CCD。＋5v＋5v＋5v＋5v12345678910DIRVdcA1B1A2B2A3B3A474HC245B4A5B5A6B6A7B712345678910DIRVdcA1B1A2B2A3B3A474HC245B4A5B5A6B6A7B7A8B8GNDGOSOS-D3VpG3OSOSΦXG2ΦIG1ΦRCCDODΦ3OGΦ2RGZ1OD-OSOS-D3VpG3OSOSΦXG2ΦIG1ΦRCCDODΦ3OGΦ2RGZ1OD-VmOG-P1-7P1-6P1-5P1-4P1-3P1-2P1-1P1-0＋5v＋5vCDD驅(qū)動電路4.步進電機驅(qū)動電路步進電機驅(qū)動電路，是主要用來放大來自控制系統(tǒng)的步進電機控制信號，使之達到驅(qū)動步進電機要求的電路。在功率放大中，采用了MOS管。另外，為了提高系統(tǒng)的可靠性，用光電禍合器進行了線路隔離。我們采用的是兩個三相六拍式步進電機。這部分電路的電路圖如圖5.7所示。40v40vv＋15v＋15v至步進電機的A1至步進電機的A1A1光電耦合器A1光電耦合器B1步進B1C1電機C1A2控制A2B2信號B2C2C2步進電機驅(qū)動電路電源電源，主要是由幾組穩(wěn)壓器組成，采用的基本上都是典型電路，在此不多作介紹了，只是為了克服供電系統(tǒng)的雜波干擾和電涌沖擊，在某些部分加上了低通濾波器。本章小結(jié)我們設計的電路系統(tǒng)具有下述特點:1.抗干擾性能強，工作可靠;2.系統(tǒng)整體同步性好，易于控制;3.系統(tǒng)較為簡單，功能強;4.系統(tǒng)設計為模塊結(jié)構(gòu)，便于改進與維修

第五章總結(jié)與展望一、總結(jié)在將近半年的時間里，我針對我的課題“單片機控制的焊接小車系統(tǒng)設計”展開了一系列調(diào)研，完成了畢業(yè)設計，基本達到了當初的設計目的以及設計任務書中的要求。在設計過程中，通過大量的文獻查詢和老師的啟發(fā)，使我對本課題及相關的知識有一定的了解，尤其對單片機應用于焊接設備的知識有了較深入的了解，為今后的工作和學習打下了一個良好的基礎，使自己能將所學真正應用到實際工作中；通過查閱文獻資料，使我鞏固了所學的書本知識，擴大了知識視野，增長了見識；通過本次設計，使自己真正學會了獨自解決問題的方法，這將使我受益終身。在設計中得到李衛(wèi)老師的悉心指導。他對學生要求嚴格，同時真誠地關心、幫助每一位同學，他和同學亦師亦友的關系使我們在輕松的氛圍中完成了工作，學到了知識。他注重對學生各方面能力的培養(yǎng)，能耐心細致的對我們進行指導，在此對李老師表示深深的謝意。對于設計內(nèi)容總結(jié)如下：

首先我重新復習了一遍單片機的知識，在此基礎上，我也進行了有針對性的深入學習；在設計減速