基于运动控制器的数控转塔冲床控制系统设计
数控机床控制系统的设计与实现
数控机床控制系统的设计与实现摘要：数控机床是通过内置的程序控制系统来依照一系列指令进行逻辑动作的机床。
相对于传统机床，数控机床具有高精度、高效率和高质量的特点并且逐渐成为机械行业加工的主要设备。
随着科技的进步，对零部件加工的效率、质量提出了越来越高的要求。
本文通过对数控系统进行研究达到提高加工精度和加工效率的目的。
关键词：数控机床；CNC PLC1.前言数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统和机床主体四部分组成。
随着电力电子技术的发展使得微处理器等硬件性能有了较大的飞跃，使得数控机床在通用性、柔性、适应性和扩展性上有了较大的提升，随着计算机软件的发展，推动了数控机床向智能化和网络化的发展。
2.Fanuc 机床控制系统的设计2.1机床整体设计双工位立式加工中心系统主要由机床主体、数控系统、电器防护装置、气动装置、液压装置和辅助装置等几部分组成。
通过控系统控制机床主体。
采用伺服电机通过高精度的滚珠丝杠来实现对X、Y、Z轴的驱动；通过减速机构来驱动A、B轴；通过减速机构来驱动ATC 刀库的旋转；采用主轴电机通过V形带来驱动主轴旋转；采用液压装置和电磁阀来控制APC设备。
采用液压装置和气动装置来实现对夹具装置的控制。
2.2 机床电气控制系统的要求机床电气控制系统作为机床的重要组成部直接影响机床的加工精度和效率。
通常对电气控制系统要求如下：（1）可以通过按钮对机床各各部件进行单独的控制，以便于调整和对故障的恢复（2）通过单独控制进给轴来实现手轮模式、快速移动模式和回零模式。
（3）通过在输入介质上输入程序来实现程序编辑模式和远程控制模式，进而控制机床的运动。
（4）根据实际工件设置循环启动模式来实现机床周期性循环动作完成自动上料加工，直到系统收到停止信号。
2.3机床控制系统设计控制系统应采用控制方式简单、开放程度高、成本低的控制技术以实现项目成本低、易用性和可靠性高的要求。
为保证工作台的定位精度，在驱动电机上应用高精度的编码器作为反馈器件，实现了半闭环控制。
基于PLC的数控机床控制系统设计
基于PLC的数控机床控制系统设计数控机床是现代制造业中的核心设备之一，其在工业生产中的自动化程度非常高，能够实现高效、高精度的加工。
而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工控领域的专用计算机，其稳定性和可靠性非常高，适用于数控机床控制系统的设计。
硬件设计方面，首先需要选定适用于数控机床控制的PLC，一般推荐选择功能强大、性能稳定的工业级PLC。
其次，需要根据实际应用需求选择适配的输入输出模块，用于与机床的各个传感器和执行器进行连接。
然后，根据数控机床的运动结构，选择合适的电机驱动器和编码器等设备。
最后，需要设计数控机床的操作面板，用于人机交互，包括显示屏、按钮、旋钮等。
软件设计方面，PLC的控制程序需要通过编程语言进行编写，常用的编程语言包括梯形图、指令表、结构化文本等。
在编程中，首先需要实现数控机床的各种基本功能，例如：自动进给、自动下刀、自动换刀等。
然后，针对具体的加工要求，编写相应的加工程序，包括工件的坐标系设定、刀具半径补偿、切削速度设定等。
此外，还需要编写相应的报警和故障处理程序，以保证数控机床的安全运行。
设计完整的基于PLC的数控机床控制系统后，还需要进行相应的调试和测试。
通过连接各个部件，验证控制逻辑是否按预期工作，检查机床运动是否平稳、精确。
在测试过程中，还需要模拟各种异常情况，如断电、通信异常等，确保系统能够正确处理这些异常情况，保证机床的安全性和可靠性。
总之，基于PLC的数控机床控制系统设计需要考虑到硬件和软件两个方面，确保系统功能完善、稳定可靠。
通过合理的硬件设计和编写高效的控制程序，可以实现数控机床的自动化加工，提高生产效率和产品质量。
8工位数控转塔冲床机械结构设计
摘要
随着信息技术和制造技术的飞速发展，由自动控制技术、机械制造技术、电子技术、 软件技术、数字技术、精密测量技术和通信技术集聚起来而形成的现代数控机床呈现出明 显的向高速、高精度、高集成度发展的趋势。数控冲床是一种用于钣金成型或分离的数控 加工设备，而转塔型数控冲床是用来对板材进行冲孔和步冲的压力机。当前，转塔型数控 冲床已成为机械、电子、冶金、化工、汽车、军工、航空、航天等重要工业领域不可缺少 的制造装备，其通过数控系统来控制工作台的进给运动和冲头的冲压动作，同时还控制转 塔型数控冲床的润滑排屑、工作和模具的定位加紧，并设计了完善的送料排料机构，以实 现完全自动冲压过程。 本设计配备多工位转塔模具，借助相应的维护窗口可更换市场上的常用标准A型或B型 模具；夹钳带动板料能够根据预先设定的板材运动轨迹实现各种精确轨迹运动；适用不大 于6mm的各种面板冲孔及浅拉伸工艺等更多复杂图形的加工。数控转塔冲床主传动系统由 伺服电机通过曲柄滑块机构实现增力冲压，不仅减小了机床体积也减轻了机床的维护工 作；对数控转塔冲床的送料XY进给机构和转塔机构采用伺服电机带动机构运行，并对主要 零件做了相应的设计选型；用Pro-e软件对整体机床进行了建模，并作出了相应的动作仿 真。 关键词：数控冲床，转塔机构，NCT
8 Position NCT Mechanism Design
Abstract
As information technology and the rapid development of manufacturing technology, from automated control technology, manufacturing technology, electronics technology, software technology, digital technology, precision measurement technology and communications technology cluster together to form the modern CNC machine tools presents the obvious to the high-speed,high precision and high integration C punch press is used for sheet metal forming or separate digital processing equipment, CNC turret punch press which is used to plate for punching and nibbling of the press.Currently, CNC turret punch press has become mechanical, electronic, metallurgy, chemical, automotive, military, aviation, aerospace and other important industrial areas of manufacturing equipment essential, and its numerical control system to control the table by the feed movement and punchpunching action, but also control the CNC turret punch lubrication Chip, work and die positioning step, and design the perfect nesting feeding agencies, in order to achieve fully automatic stamping process. This design is equipped with multi-station turret mold, with the appropriate maintenance window can be used on the replacement market, the standard A-or B-type mold; clamp lead sheet to a pre-set trajectory to achieve a variety of precision sheet metal track movement;not more than 6mm for punching a variety of panels and light stretching process, and more complex graphics C turret punch through the main drive from the servo motor to achieve by force of the crank slider mechanism stamping machine not only reduces the volume but also reduces the machine maintenance; for CNC turret punch press feed XY feed mechanism and turret organizations to adoptservo motor drives the organization to run, and the main parts to do the corresponding design and selection; with Pro-e software, the whole machine is modeled, and made the appropriate action simulation.
《多过程数控系统运动控制器的设计与实现》
《多过程数控系统运动控制器的设计与实现》多过程数控系统运动控制器设计与实现一、引言随着工业自动化程度的不断提高，多过程数控系统在制造业中扮演着越来越重要的角色。
作为数控系统的核心部件，运动控制器负责控制机械设备的运动，实现精确的加工和制造。
本文将介绍多过程数控系统运动控制器设计与实现的相关内容，包括系统架构、设计原则、关键技术及实现方法等。
二、系统架构设计多过程数控系统运动控制器的系统架构主要包括硬件和软件两部分。
硬件部分包括微处理器、内存、接口电路等，负责实现控制器的运算、存储和通信等功能。
软件部分则包括操作系统、控制算法、人机交互界面等，负责实现控制器的控制逻辑和人机交互功能。
在设计系统架构时，需要遵循模块化、可扩展、高可靠性等原则。
模块化设计可以提高系统的可维护性和可重用性，便于后期升级和维护。
可扩展性则保证了系统能够适应不同规模和复杂度的加工需求。
高可靠性则是保证系统在长时间运行过程中能够保持稳定性和准确性。
三、关键技术1. 控制算法设计控制算法是运动控制器的核心，直接影响着机械设备的加工精度和效率。
常用的控制算法包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
在设计控制算法时，需要根据具体的加工需求和设备特性进行选择和优化。
2. 通信协议设计多过程数控系统需要与上位机、传感器、执行器等设备进行通信。
因此，需要设计一种高效、可靠的通信协议，保证数据传输的实时性和准确性。
通信协议的设计需要考虑数据的编码方式、传输速率、数据格式等因素。
3. 故障诊断与保护故障诊断与保护是保证系统稳定运行的重要措施。
通过监测设备的运行状态和传感器数据，及时发现潜在的故障并采取相应的保护措施，可以避免设备损坏和事故发生。
四、实现方法1. 硬件实现硬件实现主要包括微处理器的选择和电路设计。
微处理器的选择需要根据系统的性能需求和成本考虑，而电路设计则需要考虑功耗、抗干扰能力等因素。
此外，还需要设计合适的接口电路，实现控制器与上位机、传感器、执行器等设备的连接。
基于数控技术的加工中心运动控制系统设计的材料与测试方法
基于数控技术的加工中心运动控制系统设
计的材料与测试方法
数控技术的加工中心运动控制系统设计主要涉及以下材料和测试方法：
材料：
控制器：包括主控板、插件卡、驱动器等组成。
常见的主控器有PLC（可编程逻辑控制器）、DSP（数字信号处理器）等。
传感器：用于检测加工中心的位置、速度、压力等参数。
常见的传感器包括编码器、光电开关、压力传感器等。
执行机构：包括伺服电机、步进电机等，用于驱动加工中心各轴的运动。
测试方法：
电气测试：通过连接电路、调试控制器，确保系统电气连接正确且各部件可以正常通讯。
例如，检查信号线是否正确连接、检测传感器输出、监测伺服电机的反馈信号等。
运动测试：验证运动控制系统是否按照预期进行运动。
可以通过手动或自动操作控制系统，检查各个轴的运动范围、速度控制、运动精度等。
稳定性测试：测试系统在长时间运行中的稳定性和可靠性。
例如，检查系统是否存在漂移、振动或温度敏感等问题，评估系统的稳定性能。
性能测试：通过加工实际工件进行性能测试。
例如，进行切削实验，检查加工中心的加工精度、重复定位精度、表面光洁度等指标。
设计师在进行数控加工中心运动控制系统的设计时，需要选择合适的材料和使用相应的测试方法来确保系统的正常运行和性能。
而具体的材料和测试方法的选择会受到设计要求、预算限制以及应用场景的影响。
基于单片机的数控机床控制系统设计
基于单片机的数控机床控制系统设计数控机床控制系统是目前数控机床上一台非常重要的设备。
本系统要完成工件的銑削、钻孔、攻丝等工序。
在数据库控制部分采用了AT89C51单片机作为控制核心。
由于它的成本低、易于编程、稳定可靠、广泛应用等优点，并成功应用到数控机床控制系统中。
数控机床控制系统包含机械部分和电气部分两大部分，其中机械部分实现的主要是工件的加工技术。
而电气部分则负责控制、监控和修整各种动力和辅助机构的工作状态。
电气部分在整个数控机床控制中起到配合机械部分工作的作用，并完成数控机床机械结构和动作的控制。
本设计的数控机床控制系统包含以下几个方面的内容：1.机械结构设计：数控机床的机械结构设计主要包括工作台、主轴和导轨等部件的设计。
其中，工作台需要具备移动和调整位置的能力，以便完成工件在不同位置的加工工作；主轴需要具备转动的能力，并能够通过控制系统实现转速的调整；导轨需要具备平滑移动工作台的能力，并通过控制系统实现精确的位置控制。
2.电气元器件选型：为了能够实现数控机床控制系统的各项功能，需要选用合适的电气元器件。
例如，需要选用合适的驱动器，以确保工作台和主轴的运动平稳可靠；需要选用合适的传感器，以实时感知工件和机床的状态；还需要选用合适的控制器，以实现控制系统的编程和运行。
3.控制系统设计：数控机床控制系统的设计主要包括控制逻辑的编程和功能的实现。
控制逻辑的编程可以采用高级语言编写，并通过编译和烧录到单片机中，以实现对机械部分的控制。
控制功能的实现需要根据具体的需求来设计，并通过控制器和外围设备的配合来完成。
4.系统调试与优化：完成控制系统的设计后，需要对整个系统进行调试和优化。
首先，可以通过对系统进行逻辑验证和功能测试来检查系统是否满足设计要求。
其次，可以通过对系统进行性能测试和负载测试来评估系统的性能和稳定性。
最后，可以通过对系统进行优化和改进来提升系统的性能和可靠性。
总之，基于单片机的数控机床控制系统设计是一个复杂而重要的任务。
基于运动控制器的数控试验平台设计
１固高科技有限公司． Ｔ系列运动控制器编程手册【 ． ０ ６ Ｇ Ｍ］ ０ ． ２ 该命令多次仍返 回 一 ，说 明运动控制器的通讯出现 … １ ２ 严爱珍． 机床数控原理与 系统 【 ． Ｍ】北京 ： 机械工 业 出版社 ， 故障 ， 运动控制器没有正确的接受主机命令 ； 或是运 【】 ２０ ． ０ ４ 动控制器 的软件运行不正常 ；不能正确处理主机命
合 的形式 。滚动直线导轨副时在滑块与导轨之 问放 品 ， 工作 台达 到极 限 位置 时 ， 须 自动停 下 来 。 另 在 必 人适 当的钢珠 ，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为 外 机 械原 点 是 数 控 工 作 台所 有 坐 标 系 的基 准 点 ， 机 滚 动摩擦大大降低二者之问的摩擦阻力 ，有助于提 械原点 的稳定性是该工作台的一个极 为重要技术 指 高数 控 系统 的相 应度 与 灵敏 度 。 因此 在 ｘｙ向用滚 动 标 ， ． 也是 加工 文 宁的一 个最 基本 的保 证 。像 这一 类 的
关 键 词 ： 械 ， 控 ， 动控 制 器 机 数 运
中图分 类号： Ｇ４ ０ Ｔ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — ２ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ２）６ ０ ９ — ２
型号 为 Ｈ Ｇ Ｄ ５ Ｊ— ２． 机电一体化产品质量和技术水平 的高低 ，已是 导轨 副 ， ． 当今世界衡 量一 个 国家实力 和 国际地 位 的重要 标 １２ 电器部 分 设计 伺服驱动部件是数控 系统 中与机械直接有关 的 志 ，运 动 控 制 器及 其 相关 技 术 是 各类 机 电一体 化 产 它们 的性能决定 了机床 的本控制特性 ， 以正 所 品 的 核 心 技 术 ， 课 题 的 目的是 通 过 对 Ｇ ４０运 动 部分 ， 本 Ｔ０ 确 合理 的选择 可 靠 的伺 服 驱 动部 件 对 提 高产 品的 功 控 制器 的二 次 开发 ，利 用其 提 供 的基 本 功 能完 成 基 于Ｐ Ｃ机 的实 验数 控 工作 台设 计 。 能 起着决 定 性 的作 用 。
T30数控转塔冲床的优化设计
T30数控转塔冲床的优化设计1. 绪论1.1 研究背景和意义1.2 目的和意义1.3 国内外研究现状2. 数控转塔冲床的结构与工作原理2.1 数控转塔冲床的结构概述2.2 工作原理简介2.3 优化设计的问题3. 优化设计方法的分析和选择3.1 优化设计的步骤和方法3.2 列出设计指标和优化目标3.3 选择合适的优化设计方法4. 数控转塔冲床的优化设计和仿真实验4.1 几何分析和建模4.2 有限元分析和仿真实验4.3 优化设计结果的分析5. 结论和展望5.1 优化设计的总结和分析5.2 优化设计的应用前景和发展方向5.3 存在的问题和未来工作的展望备注：以上提纲仅供参考，具体内容可以根据实际情况进行调整和编写。
1. 绪论1.1 研究背景和意义数控转塔冲床作为一种智能化高精度冲压成形设备，在机械制造和五金加工领域具有广泛的应用前景。
但目前数控转塔冲床仍存在一些问题，如精度不高、效率低下和易发生故障等，因此需要进行优化设计，提高其工作性能和效率，降低使用成本，提升市场竞争力。
本文就是基于此背景开展的研究。
1.2 目的和意义本论文的主要目的是探讨数控转塔冲床在优化设计方向上的应用，以提高其生产效率和加工品质，同时降低操作难度和减少故障发生率，达到提高整个制造产业的经济效益的目标。
同时，该研究对于推广和普及新型数控转塔冲床，以及提升企业竞争力具有重要的意义。
1.3 国内外研究现状国内外学者对于数控转塔冲床的研究已经比较深入，主要集中在以下三个方向：（1）冲压工艺研究。
数控转塔冲床的质量和性能很大程度上依赖于选用的冲压工艺，因此在此方面的研究十分重要。
国内外学者以模拟和试验两种方式，对冲压加工的成形特性、模具的设计和材料的选择等方面展开了深入研究。
（2）数控技术研究。
数控技术可以提高冲床生产效率和加工精度，并且能够实现高度自动化和智能化操作。
因此在此方面的研究也非常重要。
目前，数控技术的发展趋势主要是面向网络化、高速化、智能化方向，涵盖了数控软件、数控硬件、机器人和云计算等技术。
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司
翰 动 自 圳 位 触 行 运 一 床 序 程 辑 编 零 孵 ＝ 一 ｌ Ｉ Ｉ ｌ 作 润 滑
基 于运 动控 制器 的数控 转塔 冲床 总体结构 主要 包 括操 作部 分 、 控制 部分 和执行 部分 。按 照要求 ， 需要完 成 的设计 任务 主要 有 操 作 面板 功 能 设计 、 按 键 与旋 钮 编码 电路 设计 、 ＮＣ代 码 解 释 和运 动仿 真 。首 先 ， 选 择 合适 的运 动控 制器 作 为设计 的运 动控制 系统 的主要组 成； 其 次， 设计 出合 理 的操 作 面 板 ， 面 板 功能 主 要包 括 加工 功能 、 状 态功能 和运 动功 能 ， 并确 定各 功能键 的数 目； 最后 ， 编写 一段 ＮＣ代 码 程序并 对其进 行解 释 。
根 据 数控转 塔 冲 床控 制 部 分 的设 计 要 求 ， 选 择 深 圳 固高公 司生产 的 ＧＴ ～ ４ ０ ０ 一 ｓ Ｐ — Ｐ Ｃ Ｉ — Ｇ 型运 动控 制 器 ，
钳夹 紧 和夹钳松 开” 键、 “ 换 刀夹 紧和换 刀松开” 键、 “ 手 动选 刀 ” 键、 “ 自动运行 ” 键、 “ 自动定位” 键、 “ 程序 编辑” 键、 “ 机床 回零 ” 键、 “ 空 行程 ” 键、 “ 机 床锁 住” 键、 “ 机 床 状态 ” 旋钮 和“ 倍 率” 旋 钮 等。
计 方法 。 １ 总体设 计
１ ． １总 体 结 构 设 计
口口 团口 曰 口口 时， 可 以调用这 些库 函数 ， 也可 以将其 与编写 的数 控 冲 床 加工 程序集 成在 一起 来 满 足 数据 处 理 、 用户 使用 等 圃圄 回 要求。 团圉 圆 １ ． ３ 操 作 面板 功 能 设 计 排 钳 央 启 怏 紧 夹 一 排 钳 夹 停 忪 开 一 ｌ ＝ Ｉ 可 『 床 饥 冷
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｇ６ ５ ９ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
近年 来 ， 我 国在 数控 冲床 领域 发展较 快 ， 数 控冲床 的保 有量 不 断 提 高 ， 数控 冲床的种类也在不断增加。 目前 ， 我 国使用 的数 控 冲床大 多数是 数控转 塔冲 床 ， 按 照驱 动 冲头工作 的原 理 可 以把 数控转 塔 冲床 分 为机械 驱 动数 控转 塔 冲床 、 液 压 驱 动数 控 转塔 冲床 和伺 服 电 机驱 动数控 转 塔 冲床 。运 动控 制就是 对机 械运 动部件 的位 置 、 速度、 位 移 等进 行 实 时 的控 制 管 理 ， 使其 按 照 预 期 的运 动轨迹 和规 定 的运动 参数进 行运 动 。本 文重 点 介绍基 于运动 控制 器 的数 控转 塔 冲床控制 系统 的设
１ ． ２ 运 动 控 制 器 的 选 择
⑧＠ ０ 电 源 ⑧
图１ 数控 转塔 冲床 操 作 面 板 按 键 功 能
主要按键 有 ： “ Ｘ＋” 键、 “ Ｘ一” 键、 “ Ｙ＋” 键、 “ Ｙ一”
键、 “ Ｔ＋” 键、 “ Ｔ一” 键、 “ ～” 键、 “ 单 冲” 键、 “ 连 冲” 键、 “ 循 环 冲” 键、 “ 蚕食 ” 键、 “ 阵列 ” 键、 “ 连 冲停止 ” 键、 “ 夹
目前 数控 系 统 的 开 发 大 多 将 手 动 操 作 面 板 的 输 入／ 输 出作 为开关 量 Ｉ ／ ０ 的一部 分， 统 一 由 主 机 或 Ｃ Ｐ Ｕ 进 行控制 。为 此 ， 根 据数控 转 塔冲 床 的工 作原 理 刷 和 实现 的功能 ， 绘制 出数 控 转 塔 冲床 操 作面 板 按键 功 能图， 如图 ｌ 所示 。
它提供 了 Ｃ语 言 函数 库 和 窗 口动 态 链 接 库 。 当编 程
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ６ — ２ ８ ；修 回 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ８ — ２ ８
作 者 简 介 ：杜 益 刚 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ，男 ， １ ［ Ｉ 东 枣 庄 人 ，在 读 硕 士 研 究 生 ， 主要 研 究 方 向 ：机 电控 制 。
第１ 期（ 总第 １ ７ ６期 ）
２ ０ １ ３年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭ ＡＴＩ ＯＮ
Ｎｏ．１
Ｆ ｅ ｂ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ １ ５ ｌ 一 ０ ２
的设 计 、 按键 的 摆 放 、 机床 功 能状 态 设 计 、编 码 电路 等 ； 第 二个 模 块 主要 是 刀 具 轨 迹 生 成 、 刀 具 适 配 、 程 序
开发 等 ； 最 后 一 个 模 块 主 要 用来 检 验 数 控 冲 床 代 码 的正 确 性 和 可 靠 性 。
关 键 词 ： 数 控 转塔 冲 床 ；运 动控 制 器 ；Ｎ Ｃ代 码 ；运 动仿 真
基 于运 动控 制器 的数 控 转塔 冲 床 控 制 系统 设 计
杜 益 刚 ， 张 文 志 ， 刘 颖 晗
（ １ ． 内蒙 古 工 业 大 学 机 械 学 院 ， 内 蒙古 呼 和 浩 特
徽 亳州 ２ ３ ６ ８ ２ ７ ）
０ １ ０ ０ ５ １ ；２ ． 安徽 省 亳 州 市 谯 城 区颜 集 镇 人 民政 府 ， 安
摘 要 ：数 控 转 塔 冲 床 集 机 、 电 、液 、 气一 体 化 ，是 在 板 材上 进 行 冲 孔 加 工 、浅 拉 伸 成 形 的 压 力 加 工 设 备 ，广 泛 应 用 于 多 种板 材 加 工 行 业 。根 据 任 务 要 求 进 行 数 控 系 统 的 总体 方案 设 计 ，将 其 分 为 操 作 面 板 功 能 设计 与 按 键 与 旋钮 的 编 码 电 路 设 计 、ＮＣ代 码 解 释 与 运 动 控制 程 序 设 计 、运 动 仿 真 ３大 模 块 。 第 一 个 模 块 主 要是 面板