压铸机送料机械手的开发分析

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开题报告-送料机械手机构设计及其仿真

开题报告-送料机械手机构设计及其仿真
课题的内容
机械手主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件(或工具)的部件,根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式,如夹持型、托持型和吸附型等。运动机构,使手部完成各种转动(摆动)、移动或复合运动来实现规定的动作,改变被抓出物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式,称为机械手的自由度。为了抓去空间中任意位置和方位的物体,需要6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。自由度越多,机械手的灵活性越大,通用性越广。其结构也越复杂。一般专用机械手有2—3个自由度。控制系统是通过对机械手每个自由度的电机的控制来完成特定的动作。同时接受传感器反馈的信息,形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成,通过对其编程实现所要的功能。根据思路研究内容大致分为三部分:
(3)机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度、加减速度等。机械手的控制分为点位控制和连续轨迹控制两种。 控制系统可根据动作的要求,设计采用数字顺序控制。它首先要编制程序加以存储,然后再根据规定的程序,控制机械手进行工作。程序的存储方式有分离存储和集中存储两种。分离存储是将各种控制因素的信息分别存储于两种以上的存储设置中;集中存储是将各种控制因素的信息全部存储于一种存储装置内。
本科毕业设计开题报告
系别
专业
机械设计制造及其自动化
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题目
送料机械手机构设计及其仿真
机械手作为工业机器人的一个重要分支,是最早出现的工业机器人,也是最早出现的现代机器人,他代替了人的繁重的劳动从而实现加工生产的机械化和自动化,并能在有害坏境洗下作业以保护我们的人身安全,因而广泛应用于机械制造、电子、冶金、轻工等众多工业行业。

机械手项目可行性分析报告

机械手项目可行性分析报告

机械手项目可行性分析报告
要求针对可行性分析报告中详细介绍机械手项目的设计思想、性能指标、成本分析情况、技术方案选择、前期工作安排等内容。

一、项目背景
机械手项目是一种新型机械设备,它可以实现自动装配、分离、传送和操作等加工作业,在汽车制造、家电制造等行业具有重要的意义。

该项目以全新的技术和设计概念,建立一台自动化程度较高的机械手,可以实现机械手快速的高精度加工作业。

二、设计思想
1.产品具有自动化程度高、结构紧凑、智能灵活、操作简便等特点,并采用全新的设计概念,使产品能够实现高效率、高精度和高可靠性的加工作业。

2.将传统的拖拉机结构原理和现代机器人自动技术相结合,综合考虑技术、结构、加工、控制等方面,采用新型多关节执行机构,可实现任意方向的运动和伺服控制,实现机械手的高精度加工作业。

3.将通用PLC及非标程序设计语言相结合,可实现机械手的多功能,较好的控制效果,满足复杂加工中的需要。

三、性能指标
1.转速范围:30~3000转/分;
2.最大扭矩:7.2Nm;
3.控制方式:伺服控制;
4. 位移精度:0.02mm;。

机器人送料机械手设计

机器人送料机械手设计

机器人送料机械手设计摘要:在现代化工业领域中,随着制造业的快速发展,工业化程度的提高,传统的生产线已经渐渐满足不了工业化的发展需求。

各大企业都已逐步开始研究采用自动送料装置来代替人工,以达到满足高标准的生产需求。

自动送料机械手的出现,极好的解决了人工成本和资源财力的浪费,同时还具有高效率和安全可靠等特点。

在此设计一款适用于冲压线上的自动送料机械手,以提高自动化程度为目标,实现无人工参与的快速送料装置。

根据实际情况来确定送料机械手的方案,提出整个送料机械装置的设计方案,确定驱动装置和执行装置并对重要部件进行科学可靠的选取分析,来保证机械结构的合理性,提高送料机械手的移送工件的速度和减少能耗,以达到冲压线上自动送料装置的需求。

关键词:冲压生产线送料机械手驱动机构执行机构引言随着人工成本的提高,冲压工序的复杂化,工件加工工艺要求的严格精细化,受大环境影响,机器换人的政策在工业行业有序进行。

自动化送料机械手成为替代人工送料与机器结合的一种高效设备,实现同一水平高度自动短距离移送工件连续生产。

针对工业现状所需,本文设计一款多工位送料机械手。

对送料机械手主要做张紧运动结构设计、升降运动结构设计、移动回复结构设计、关键部位机械臂和爪手的选取分析。

结构清晰明了,保证机械结构的合理性,从而提高机械手移送工件的速度,减少能源消耗,提高生产效率和自动化程度。

1机器人送料机械手设计概述针对工业生产行业出现的问题本文设计了一款自动化送料机械手。

它主要由张紧运动机构、升降运动机构、移动回复运动机构、关键部位机械臂和爪手选取组成;它具有生产效率高,自动化程度高的优点;它可以有效的代替人工来进行高危高风险作业,在保证生产加工工件精度标准化的前提下,极大的提高了生产效率,大大的节省人力成本。

2机器人送料机械手整体设计送料机械手在夹取工件时主要的运转动作有张紧运动、升降运动、移动运动、回复运动等。

结合送料机机械手运动的步骤在结构设计合理的前提下设计出的送料机械手应包含张紧运动机构分析、升降运动机构分析、移动回复运动机构分析以及关键部位机械臂爪手的选取。

机械手分析报告

机械手分析报告

机械手分析报告1. 简介机械手是一种能够模拟人手动作的机器设备。

它由多个关节和执行器组成,并且能够通过程序控制完成各种精准的操作。

机械手在工业生产、医疗、科学研究等领域扮演着重要角色。

本报告将通过逐步思考的方式,分析机械手的结构、工作原理以及应用场景。

2. 结构机械手通常由以下几个主要部分组成:2.1 手指和关节机械手的手指模拟人手指的功能,能够实现抓取、放置、旋转等动作。

手指通常由若干个关节组成,每个关节都可以独立运动,从而实现更灵活的操作。

2.2 执行器和传动系统机械手的执行器负责带动关节的运动,传递力量和动作。

通常使用电动机、液压系统或气动系统作为执行器,并通过传动系统将动力传递到关节和手指。

2.3 控制系统机械手的控制系统负责接收指令,通过编程控制机械手的运动。

控制系统可以是硬件或软件,通常采用微处理器和传感器来实现对机械手的精确控制。

3. 工作原理机械手的工作原理可以分为以下几个步骤:3.1 感知环境机械手通过搭载传感器来感知周围环境,例如视觉传感器、力传感器、位置传感器等。

这些传感器能够提供给机械手所需的信息,例如目标物体的位置、形状、重量等。

3.2 规划路径根据感知到的环境信息,机械手需要规划出合适的运动路径。

路径规划算法能够根据目标物体的位置、机械手的起始位置和约束条件等,计算出一个最优的运动路径。

3.3 控制运动一旦路径规划完成,机械手的控制系统会根据规划的路径发出指令,控制执行器的工作。

执行器会根据指令驱动关节和手指的运动,从而实现机械手的操作。

3.4 反馈控制在机械手的运动过程中,控制系统会不断地接收传感器的反馈信息。

这些信息能够帮助机械手实时调整运动轨迹,以适应环境或目标物体的变化。

4. 应用场景机械手在许多领域都有广泛的应用,下面列举了几个常见的应用场景:4.1 工业生产机械手在工业自动化中扮演着重要角色。

它们能够代替人工完成繁重、危险或精细的工作,提高生产效率和质量。

送料机械手结构设计【带查重】

送料机械手结构设计【带查重】

摘要
在当下生产过程中正在向机械化,与自动化方向发展。

在机械工业中装卸、装配等环节中利用的机械手会越来越广泛。

上下料机械手采用了两个旋转关节和一个运动关节;两个回转关节完成x,y目标的运动,而移动关节则完成z目标的运动。

机械手可以根据人们事先设定好的程序来进行运转,能够模仿人手完成抓取、搬运工件等一系列运动。

它在二十世纪五十年代就已经在工厂里工作了,是在搬运机械手的基础上成长起来的一种机器,开始主要实在上下料和搬运工件等工作形势中,随着运用领域的不段发展,当下主要用来夹持工具和完成大部分的作业。

在当代生产中,它可以代替人大部分的工作量。

本次设计的上下料机械手主要从以下几个方面进行设计说明:
第一,首先对机械手的发展进行论述,简单介绍了机械手在国内外的发展历史和研究方向。

第二,提出总体方案,并简要说明这些机构中的单元解。

最后结合自己看过和参考的文献,提出自己的总体设计方案。

第三,对机械手的各个部件进行分析计算,并对关键零件进行校核,然后利用专业软件进行画图。

在设计的过程中对其进行详细的计算,力争使结构合理,起到优化设计的目的。

关键词:送料、液压、机械手。

薄板件冲压机上下料机械手设计毕业设计论文开题报告

薄板件冲压机上下料机械手设计毕业设计论文开题报告

毕业设计(论文)开题报告题目:薄板件冲压机上下料机械手设计专业机械设计制造及其自动化学生学号班号指导教师日期2015.01.021.课题背景及研究的目的和意义1.1 课题背景进入21世纪,生产水平日益提高,我们已经从以前的计划经济时代进入了物质极大丰富的时代,随着居民收入和生活水平的提高,人民对产品的数量和质量都提出了更高的要求。

为了满足市场需要,提高产品质量,冲床等机械加工设备也被很多企业引入并应用到生产中。

然而,问题也随之而来,冲床的操作需要经过专业培训的技术人员,而人力成本越来越高,人才越来越难找,企业往往高薪都聘请不到理想的高级技工;同时冲床上下料具有危险性,操作稍有不当就会威胁工人的人身安全,给企业及工人造成极其恶劣的影响。

在此形势下,工业机器人便是企业最好的选择。

1.2 研究的目的和意义工业机器人延伸和扩大了人的手足和大脑功能,它可代替人从事危险、有害、有毒、低温和高热等恶劣环境中的工作,减少事故的发生;代替人完成繁重、单调重复劳动,提高劳动生产率,保证产品质量[1]。

在冲压生产中采用机械手代替人工操作,构成自动化生产单元,是进行高速、高效、高质量冲压生产的一种有效方法,也是现代冲压生产技术的重要发展方向之一[2]。

冲压机上下料机械手是典型的机电一体化产品,设计冲压机上下料机械手可以让我们将本科期间学到的专业知识加以应用,锻炼我们的设计能力、制图能力、编程能力和解决问题的能力,在实际问题中巩固专业知识,为今后的学习及生活奠定良好的基础。

2.国内外在该方向的研究现状及分析2.1 国外现状及分析国外工业机器人领域发展现状:美国制造 155 毫米的钢弹体洛克福特军械厂,从胚料加工开始到加工完毕直至弹体包装都自动进行,不用人手去接触,达到全自动生产。

工业机械手还能用来代替人工进行打磨、抛光、去毛刺和清理切屑等工作。

例如,瑞典沃尔沃(Valov)公司在机械手上装了三个环形磨轮装置,用来对传动箱外表面去毛刺,比手工方法节省工时50%。

自动上下料机械手毕业设计

自动上下料机械手毕业设计一、需求分析随着工业自动化水平的提高,自动上下料机械手在工业生产线上的作用越来越重要。

自动上下料机械手能够替代人工完成重复的上下料工作,提高生产效率和产品质量。

因此,设计一个具有自动上下料功能的机械手成为了当前毕业设计的热门课题之一二、系统结构设计在设计自动上下料机械手之前,需要先明确机械手的结构和工作原理。

1.结构设计2.工作原理机械手的工作原理主要分为三个步骤:识别物体位置、抓取物体、放置物体。

a.物体识别机械手需要通过视觉系统或传感器来识别需要上下料的物体位置。

视觉系统可以通过图像处理技术识别物体的形状、颜色和位置信息,传感器可以通过接触或非接触方式感知物体的位置。

b.抓取物体机械手通过夹爪对物体进行抓取。

夹爪可以采用机械夹持、气动夹持或电磁夹持等方式来完成抓取动作。

在抓取物体时需要注意夹爪的力度和抓取位置,以确保物体不会被损坏或滑落。

c.放置物体机械手将抓取的物体放置到目标位置。

在放置物体时同样需要注意放置位置和力度,以确保物体能够准确放置到目标位置。

三、技术选型在设计自动上下料机械手的过程中,需要选取合适的技术和材料。

1.机械结构机械结构可以采用金属、塑料或复合材料制作,具体选材要根据机械手的负荷和精度要求来决定。

2.夹爪夹爪可以根据具体应用选择合适的类型,例如并行夹爪、夹具夹爪或磁力夹爪等。

3.控制系统机械手的运动控制系统可以采用单片机、PLC或伺服电机控制等方式。

选择控制系统时需要考虑运动速度、精度和整体效率等因素。

四、系统实现在设计完机械手的结构和选型之后,需要进行系统的实现。

1.机械结构制作根据设计要求制作机械手的机械结构,包括机械臂、夹爪和固定装置等。

2.控制系统搭建根据选定的控制系统,搭建机械手的运动控制系统。

可以通过编程、电路连接和传感器安装等方式完成。

3.调试和测试完成机械手的组装后,进行调试和测试。

通过调试和测试可以发现和解决机械手运动、抓取和放置等环节出现的问题,并对系统进行优化和改进。

上下料机械手的运动学及动力学分析与仿真的开题报告

上下料机械手的运动学及动力学分析与仿真的开题报告一、选题背景及意义上下料机械手是自动化生产中常用的智能机械装置,其能够将原材料或成品从一个位置自动地移动到另一个位置。

随着现代工业自动化技术的不断发展,上下料机械手的应用越来越广泛。

本项目将研究上下料机械手的运动学及动力学分析与仿真,具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究内容和技术路线本项目将重点研究上下料机械手的运动学和动力学分析。

其中,运动学分析是通过研究机械手的运动轨迹和姿态变化、末端执行器的定位精度和控制等问题,建立机械手的运动学模型。

动力学分析则是研究机械手在运动过程中所受到的各种力和力矩的大小、方向和作用点等问题,进而建立机械手的动力学模型。

通过对机械手的运动学和动力学进行建模,可以实现对机械手的仿真分析,验证机械手的运动是否符合预期和要求。

具体的技术路线如下:1. 对上下料机械手进行建模,包括机械手的结构、末端执行器的类型、传动机构和控制系统等方面的参数。

2. 进行运动学分析,根据机械手的运动学模型,分析机械手在空间中的运动轨迹、姿态变化和执行器的控制算法等问题。

3. 进行动力学分析,建立机械手的动力学模型,分析机械手在运动过程中所受到的力和力矩等问题。

4. 实现上下料机械手的仿真系统,通过对机械手的仿真分析,验证机械手的运动是否符合预期和要求。

5. 进行仿真结果分析,对机械手的性能进行评估和优化。

三、预期成果本项目拟实现上下料机械手的运动学和动力学分析,建立机械手的运动学和动力学模型,实现机械手的仿真系统,并进行仿真结果分析,对机械手的性能进行评估和优化。

预期成果包括:1. 机械手的运动学和动力学模型;2. 机械手的仿真系统;3. 仿真结果分析报告。

四、研究团队及时间计划本项目的研究团队由一名指导老师和三名本科生组成。

时间计划如下:第一阶段:文献调研和基础理论学习(1个月)第二阶段:机械手建模和运动学分析(2个月)第三阶段:机械手动力学分析和仿真系统实现(2个月)第四阶段:仿真结果分析和报告编写(1个月)五、经费预算本项目所需的经费预算主要用于购置计算机、软件和实验用材料等方面。

工业机器人操作与编程项目五压铸机器人


任务1 压铸工艺及压铸机器人编程
【任务实施】
•多功能机器人 综合实训平台 完成压铸程序 编制及调试, 该实训平台由 PLC控制系统、 机器人系统、 压铸机构、光 电检测等构成 。
任务1 压铸工艺及压铸机器人编程
【任务实施】
•PLC控制系统 完成进料、合 模、压铸及产 品检测工作, 并与机器人通 信,确保安全
任务2 压铸系统仿真设计
【背景知识】
•WZDOSet指令说明
指令变量名称
说明
[\Temp]
开关量,设定为临时区域检测
[\Stat]
开关量,设定为固定区域检测,与上一项二者选其一
WorldZone
wztemporary或wzstationary
[\Inside]
开关量,当TCP进入设定区域时输出信号
任务2 压铸系统仿真设计
【背景知识】
•WZBoxDef指令说明
指令变量名称 [\Inside] [\Outside]
Shape LowPoint HighPoint
说明 矩形体内部有效值 矩形体外部有效值(与[\Inside]二者必选 其一) 形状参数 左下对角点 右上对角点
任务2 压铸系统仿真设计
【背景知识】
•区域检测激活输出信号指令WZDOSet •WZDOSet是与WorldZones相关的指令,用于区域检测被激 活时输出设定的数字输出信号,当该指令被执行后,机器 人的工具中心点(TCP)接触到设定区域检测的边界时, 设定好的输出信号将输出一个特定的值。 •指令示例
WZDOSet \Temp, service \Inside, volume, do_service, 1; !设置区域进入触发信号
任务1 压铸工艺及压铸机器人编程

机器人送料机械手设计


第 四 章 机身机座的结构设计 ................................................................................................ 15
4.1 电 机 的 选 择 ........................................................................................................................................ 16 4.2 减 速 器 的 选 择 .................................................................................................................................... 17 4.3 螺 柱 的 设 计 与 校 核 ........................................................................................................................... 17
第 五 章 机械手的定位与平稳性 ........................................................ 错误 !未定 义书签 。
5.1 常 用 的 定 位 方 式 ........................................................................................... 错 误 ! 未 定 义 书 签 。 5.2 影 响 平 稳 性 和 定 位 精 度 的 因 素 ................................................................ 错 误 ! 未 定 义 书 签 。 5.3 机 械 手 运 动 的 缓 冲 装 置 .............................................................................. 错 误 ! 未 定 义 书 签 。
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压铸机送料机械手的开发分析
作者:廖荣华 覃敏
来源:《科学与财富》2017年第19期

摘 要:随着社会的全面发展,压铸机送料机械手的开发应用十分重要。其能够使得机械
手的整体运行效率更为显著。在压缩机进行整体的送料中,其能够采用熔融的金属溶液舀取并
运送到指定位置的设备。但在具体的应用过程中,其整体的运送并不顺畅。本文主要针对压铸
机送料机械手的开发进行分析,并提出了相应的优化措施。

关键词:压铸机;送料;机械手;开发
在进行压铸机的送料过程中,其能够采用多种不同的形式使得机械运行效率得到较为显著
的提升。但在目前市场中出现的压铸机已经难以满足其整体的运营以及运行。因此,在结合其
市场的整体运行情况下,需要采用多种不同的方法对传统的机械手进行相应的改进。最终使得
机械手的开发运行效率得到全面性的提高。

一、压铸机送料机械手的开发面临的挑战
1.1机械手的运行不够平稳
在进行机械手的整体构建过程中,其首先需要将两杆的机构进行平衡。在进行开发的过程
中,其依旧会面临机械手不够稳定等多方面的问题。因此,想要使得机械手的整体运行效率更
高,其需要采用多种不同的形式实现其机械的稳定性。其基础结构不稳定主要表现在以下几个
方面:

①其机械手在进行整体的安装过程中通常会采用整体性的安装。【1】这就使得其在高度
差上难以调节,并且难以处理设备的交互性,从而使得其整体的体系差别增大,难以起到固定
的作用。

②在进行机械手的整体调控中,其需要采用多种不同的控制方式让按钮开关得到改变。这
样才能不断增强其整体运行的灵活性。同时,对于设备的停用以及各种故障的发生,其需要进
行及早的预防,从而做到防患于未然。但是相对而言,很多传统的机械手在进行使用的过程中
还不堪重负。在整体的使用过程中,还存在诸多的缺陷。因此,很多机械手难于精确设计并保
证受力。

③机械手的密封性能还不够好,对于其气密结构,很多机械手在进行使用的过程中并未对
其进行较好地密封。最终使得压铸机送料的效率大幅度的降低。而且从整体上而言,其料勺在
进行综合性的使用中,其气密性还不够良好。从整体上而言其在进行料勺处理时,而且容易渗
入金属液料。从而使得设备的运行周期持续下降。最终导致生产效率低下,并且使得设备的寿
命变得短暂。【2】
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1.2机械手结构不够精密
在进行机械手的整体应用中,其需要对五杆机构进行传感定位。并对初始依靠调的参数进
行相应的调试。但在实际的应用中,其难以保证其整体的定位。在硬件的设备设计中,其常常
容易出现硬件设备磨损以及滑动。而且还容易造成一定的定位失效。在进行手臂位置的控制
中,其设备难以达到良好的精密,同时在硬件设备上,其相对而言,占用的空间也较大。所
以,在动态机构的运行中,其很难将数字结构进行自动化的实现。而且,其整体的智能化结构
也难以得到相应的优化。其五杆压铸机送料机械手如下所示:

二、压铸机送料机械手的开发分析
2.1机械手的方案设计
在进行逐渐工艺的整体生产中,其需要将送料机械手进行整体性的设计。其整体的设计方
案如下所示:

①.根据负载特征,进行动力源选择。同时,对于负载的变化情况,其需要对动力的变化
参数进行数据的分析。在进行整体的机械台设计中,其需要对电机的整体摆放位置进行装拆的
分析,同时还要对工作面的振动情况进行相应的分析。这样,其机械手臂的设计,从而使得其
整体的运行更加平稳。【3】

②在进行机械手臂的整体设计中,其需要对机械手臂的结构体系进行相应的优化。其首先
需要对杆件的参数变化情况进行较为明确的分析。同时,为了能够使得负载变化更加平稳。其
需要对轨迹的变化曲线进行数据性的控制。同时,在进行铰链端的设计中,其需要将滚动轴的
变化情况进行力的平衡分析。在进行连接端的整体设计中,其需要考虑到整体的动力运转。并
对受力的负载变化情况进行手臂的平稳转动。在进行连接设计的过程中,其还需要对机械加工
的难易程度进行考虑。选择焊接和螺栓连接,方便装拆和购买。

在进行装置的外观设计上,其需要对环境的恶劣性进行相应的密封,同时还要保证其料勺
的液料充足。同时还要对设备进行型号的更换,并且有利于实现其经济价值。【4】

2.2压铸机送料机械手在线自动化检测系统的开发
在进行机械手的自动检测中,其需要以PLC为自动化检测系统,在进行机构的整体设计
中,其需要对铸件的生产顺序进行相应的分析,同时在进行PLC程序的编排过程中,其需要
进行多方面的软件控制。同时,在进行编程软件的控制时,需要对其机构的运动情况进行信号
数字的编排。并采用接触式的传感器进行位置传感的双重保护,最终防止其传感器在运行的过
程中发生一定的故障。

2.3送料机械手的开发利用
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在进行送料机械手的整体应用与开发中,其首先需要对其开发路径进行一定的要求。同
时,在熔炉口,需要对其水平方向进行进料的移动,同时还要对其锁模导柱进行路径的数据控
制。其整体的估计参数变化如下所示:

①.熔炉腔深度半米左右,考虑到不应取最底部液料,故在取料口提起高度至少半米。同
时,在进行取料的过程中,需要对机械手的变化情况进行较为明确的数据分析。这样其跨距就
会发生一定性的变化,其整体的跨距大约在2米左右。【5】

②根据300t压铸机上方锁模导柱与送料口的距离,考虑多型号压铸机适用性,机械手应
斜插入送料口上方,竖直距离应保持在0.1米。

三、结语:
压铸机送料机械手的开发分析十分关键,其能够使得机械手的应用体系得到相应的优化。
在进行设计的过程中,其首先需要对压铸机的送料机械手进行相应的分析,尤其是对于机械手
的应用中各种问题进行较为明确的参数确定。然后对其整体的体系优化,并加强送料机械手的
整体开发利用。最终使得压铸机的送料效率得到相应的提高。

参考文献:
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[2] 梁锋,陈洋,刘江.关于PLC变频器技术的特点及实现的分析研究[J]. 中国石油和化工
标准与质量. 2012(03)

[3] 陈金城,翟春泉.快速成长中的中国压铸机制造业[J]. 特种铸造及有色合金. 2015(09)
[4] 张宝富,穆希辉,杜峰坡,于建华.基于光电编码器和PLC的车轮转角检测显示系统[J].
机械与电子. 2014(07)

[5] 徐厚昌,朱银锋.基于Pro/E优化设计及仿真的综合运用[J].装备制造技术. 2015(02)
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