2。2。3 齿轮齿条部分

X轴齿轮齿条示意图如图1。7所示；Y轴齿轮齿条示意图如图1。8所示。

XY方向运动均由电机独立驱动，采用导轨承载、精密齿轮齿条传动的驱动方式。配和精密行星齿轮箱减速，具有高输出扭矩、低噪音、长寿命润滑等特点,从而实现高精度定位传动。齿条选用模数为2的金属直齿条（45号钢），精度可达7-8级，未经过热处理加硬，方便进行再加工（如削薄、切断、打孔等）。与之配合的直齿轮齿数为25。

图1。7 X轴齿轮齿条示意图          图1。8 Y轴齿轮齿条示意图

2。3 调平装置

由于本划线机行程特别大，所以对导轨的安装有非常高的要求。其安装基准面必须保证足够的平面度和平行度，所以设计了一种导轨调平装置，能够大大降低安装时的难度。

该导轨调平装置的示意图如图1。9所示：

在导轨支撑梁上放置两块钢板，通过螺栓来调节安装的高度。

图1。9 导轨调平装置

第三章 自动划线机控制系统硬件设计

3。1 控制系统总体方案

运动控制系统的上位控制方法一般有单片机系统、“PLC +运动控制模块”和“PC +运动控制卡”这三种[11]。采用单片机系统的方案，具有结构简单、成本较低等优点, 但开发难度较大，周期长。这种方案一般适用于产品批量较大、控制功能较简单的数字采集和仪器仪表控制。PLC为核心外加运动控制模块的系统功能较完备、编程方便、可靠性高、开发周期短。特别是其丰富的IO口解决了单片机系统开关量输入、输出不足的难题。这种方式成本较高，一般适用于运动过程比较简单、轨迹较为固定的设备，如送料机、自动焊接机等。“PC +运动控制卡”的控制方法随着PC的普及，使用的越来越多，是运动控制系统的一个主要的发展趋势。这种方案可以实现复杂的轨迹及其逻辑控制。使用高级语言（例如Visual C++、Visual Basic等）进行编程工作，可以进行模块化开发，用户交互性很好，特别在上位显示方面有着其他系统所无法比拟的优势。除此之外，还可以充分利用计算机的资源，开发出更高级、更符合用户操作习惯的应用。

三种控制系统方案对比如表3-1所示：论文网

表3-1 控制系统方案比较

方案一 方案二 方案三

系统组成 单片机系统 专业运动控制PLC PC +运动控制卡

系统特点 硬件连线多，体系小，程序编制复杂。 编程简单，可处理大量IO，功能一般。 主要是软件设计，可大规模处理数据。

成本 低 较高 高

抗干扰性 一般 较差 好

维护性 不方便 一般 方便

由于本课题研究的自动划线机是在自动化生产线上，环境较好，没有过多的信号干扰，所以选用“PC +运动控制卡”的控制方案。整个控制系统的控制原理图如图3。1所示。

图3。1 控制系统原理图

运动控制卡驱动2个步进电机进行划线工作。同时，光电开关的信号作为控制卡的数字输入量来检测生产线上传送来的预制板的位置。运动控制卡数字输出信号，控制电磁阀，来控制喷枪的开关。