智能物料机器人-机械手的结构外观设计-金俊慧

摘要在工业迅速发展的时代，为达到提高生产效率、节约成本的目的，企业会购入一些自动化产品，这些自动化产品主要为了代替传统的人力去做一些重复性高、危险性高、劳动力大的工作，这其中被广泛运用的是物料搬运机器人，尤其是在汽车行业发达、物流发达的这个时代，但即便是如此，国内的物料机器人发展还是相对落后的，尤其是在搬运物料方面上，广泛运用国外的进口的物料机器人。本次设计主要采用电动与气动结合的设计思路，采用51单片机进行控制，通过结合原始数据对智能物料机器人进行结构设计以及电机与电子元件、气缸与气动元件的计算与选型，再通过运动学分析、力学分析、强度校核分析设计的可行性，运用solidworks软件对智能物料机器人进行三维建模。本文详细阐述了本人设计的智能物料机器人的机械手结构外观设计全部过程，其中包括X、Y轴的平面定位、Z轴的上下移动取料、气动机械手夹取装置。全文详细的描述了X、Y、Z轴主要部件的选型与设计，包括步进电机选型、辅助部件选型、滑轨选型、气爪选型、气动元件选型等等。最终通过对电机及气爪的控制，实现对物料的定点夹取与运输。关键词：单片机、三维建模、步进电机、气爪Designofstructureandappearanceofintelligentmaterialrobot-manipulatorAbstractIntheindustrialeraofrapiddevelopment,inordertoreachthegoalofimprovingproductionefficiency,costsavings,companieswillpurchasesomeautomationproducts,theseautomationproductsaremainlytoreplacetraditionalmanpowertodosomehighlyrepetitive,highrisk,laborwork,whichiswidelyusedasmaterialhandlingrobot,especiallyinthiseraofautomobileindustryanddevelopedlogistics,butevenso,thedevelopmentofdomesticmaterialrobotsisstillrelativelybackward,especiallyinthehandlingofmaterials.Importedmaterialrobotsfromabroad.Thisdesignmainlyadoptsthecombinationofelectricandpneumaticdesignideas,using51singlechipmicrocomputertocontrol,throughacombinationoftheoriginaldataforintelligentmaterialsrobotstructuredesign,andelectricalandelectroniccomponents,cylindersandpneumaticcomponents,andthenthroughkinematicsThefeasibilityofanalysis,mechanicalanalysis,andstrengthcheckanalysisdesign,usingsolidworkssoftwaretocarryoutthree-dimensionalmodelingofintelligentmaterialrobots.ThisarticleelaboratedonthedesignprocessofthemanipulatorstructuredesignoftheintelligentmaterialrobotIdesigned,includingtheplanepositioningoftheXandYaxes,theupanddownmovementoftheZaxis,andthepneumaticmanipulatorgrippingdevice.ThefulltextdescribesindetailtheselectionanddesignofthemaincomponentsoftheX,Y,andZaxes,includingtheselectionofsteppermotors,theselectionofauxiliarycomponents,theselectionofsliderails,theselectionofairgrippers,andtheselectionofpneumaticcomponents.Finally,throughthecontrolofthemotorandtheairjaw,thematerialcanbepinchedandtransported.KEYWORDS:SingleChip;3Dmodeling;steppermotor；gasclaw目录1.绪论 51.1选题背景 51.2机械手的发展历史与趋势 61.3研究现状 61.4研究目标 71.5课题的主要研究方向 72.机械手的电动设计与气动设计 82.1研究思路 82.2气动部分的工作原理 92.3机械手气动部分的系统设计 102.4机械手电动部分的工作原理 102.5机械手电动部分的系统设计 102.6可行性分析 112.7设计中用到的原始数据 113.Z轴气缸与气爪的整体设计 123.1气动技术的特点 123.2气爪装置的设计 123.2.1气爪的工作原理 123.2.2气爪夹持力和夹持距的计算 123.2.3确定气爪型号 133.3气缸总设计 143.3.1气缸输出力的有关计算 143.3.2气缸耗气量相关计算 153.3.3自由空气消耗量计算 163.4气动元件的选择 163.4.1电磁阀选型 163.4.2消声器选型 173.4.3节流阀选型 174.滚珠丝杠及滑块选型计算  184.1滚珠丝杠选型  184.1.1滚珠丝杠导程计算 184.1.2滚珠丝杠副的载荷及转速计算 184.1.3滚珠丝杠扭矩计算 194.1.4选定滚珠丝杠规格代号 194.2Y轴滑块选型 204.2.1滑块选型计算 204.2.2滑块选型确定 215.步进电机的选型与计算 215.1步进电机简介 215.2加在电机上的转动惯量 225.3加在电机上的总力矩 225.4确定步进电机的型号 235.5确定步进电机的控制器型号 246.机械手三维建模 256.1机械手整体三维结构图 256.2X轴移动机构外观设计 286.3Y轴移动机构外观设计 296.4Z轴移动机构外观设计 317.部分外发加工零件编程与工程图 337.1Y轴载板铣板编程 337.2Y轴载板钻孔编程 347.2.1加工Y轴载板孔CAD图层设置 347.2.2载板与X轴固定板程序编程 358.机械手装配 368.1组装 368.2部装 378.2.1X轴的组装 378.2.2Y轴的组装 388.2.3Z轴的组装 388.3总装 399.总结 40参考文献 40谢辞 41附录 42附录1步进电机与电机驱动器实物图 42附录2加强块工程图 42附录3气缸安装板工程图 43附录4立柱工程图 43附录5KK安装板工程图 44附录6机械手X轴实物图 44附录7Z轴实物图 45附录8物料运输装置实物图 46附录9控制装置实物图 471.绪论1.1选题背景近年来人口老龄化越来越严重，这意味着劳动力的减少，尤其是在以劳动力为竞争优势的中国，劳动力的减少意味着企业制造生产率的降低。只有不断发展工业自动化，以自动化代替传统人工，才能解决老龄化这一问题。这其中最为常见的莫过于机械手，它是一种模拟人类的手、臂、关节，再输入固定的程序就能实现抓取、搬运物料的自动化装置。它的出现不仅大大减少了企业制造过程中的劳动力，而且保证了产品的质量。在制造业高速发展的时代，机械手也得到了较快的发展，现如今第一代机械手被人们广泛运用于自动化生产中，操作者可根据生产要求对机械手进行控制；第二代机械手结合了人类的感官功能，例如视觉、听觉、触觉的能力，科技含量较高，所以还未被广泛运用于企业中；结合了人工智能的第三代机械手，不需要人为操作便能能独自进行工作，它与我们日常生活常见的电视设备和电子计算机有着密不可分的联系，目前依旧处于被研制状态。至2018年末，中国已有几十个具有较大影响力的智能制造基地，智能机械人的发展，推动了成千上万的企业开展机器换人。1.2机械手的发展历史与趋势目前被广泛运用的第一代机械手是在古代机械手的基础上发展而来的，早在20世纪中期，机械手就开始被研制了，随着科学技术的不断发展和电子计算机的发明，尤其是在1946年第一代计算机的发明以来，人们对生活质量的追求也更高了，需求推动生产，这时候大批量的计算机需要被生产，然而当时劳动力不足，这就为机器手的发展奠定了基础。第一台机械手于1958年被美国联合控制公司研制，该机械手通过模拟人类的手臂结构进行设计，再对机械手控制器输入特定的程序就可以进行一些指定的动作；最早的一个关于机器人的概念于1954年被一个叫戴沃尔的美国人提出，这个概念在当时就已经已被申请为专利。该专利的大致内容是机械手模拟人类关节，人类进行一些动作并对机器人进行示教，机器人学会以后便可再现人类所进行的一些动作。这也就是当时最早的示教机器人。现如今的社会依然使用这种示教的控制方式，可想而知，当初的概念对如今机器人发展的影响是多么的巨大。衡量机器手灵活度标准有很多，灵活度越高的机械手所能进行的动作也就越多，这其中最为关键的参数为机械手的自由度，现如今市场上机械手的自由度已经达到了6个自由度，但被广泛运用的机械手的自由度有2-3个。美国联合控制公司抓住了时代的浪潮，大力发展机械手制造企业，在1958年便研制出了第一台机械手，当时轰动了各国的机械手研究所，这也为机械手开拓了新篇章。嗅到科技力量的美国，大力发展科技，有了第一台机械手的基础，美国联合控制公司于1962年研制出了一台数控再现机械手，这台机械手被广泛运用于数控机床上，它工作效率高，制造成本低。随着科技快速发展，现如今日本已经成为机械手运用最为广泛的国家之一。中国于上世纪70年代就开始研发与制造机械手，1972年首台中国自己研发制造的机械手在上海研发成功，随后中国23个省也陆续开始了对机械手的研究。1.3研究现状国外的机械手发展是比较快的，尤其是在物料搬运机械手这个领域上，精度越高自由度越多的机械手被研发与制造[3]。现如今国外的搬运物料机械手朝着更加智能的方向发展，机械手具有感应物料的功能，操作者能通过设置搬运的参数来控制夹持的方式。随着互联网的全球普及、航天航空技术的发展、生物技术的发展，机械手也致力于精度更高、功能更强大、更加智能的方向发展[1]。国内的机械手相对还是比较落后的，尤其是在搬运物料的机械手方面，大部分依然使用国外进口的机械手。其实中国在上世纪70年代就开始研发与制造机械手了，但即便如此，我国在机械手上的造诣还是与欧美国家保持着30年差距。意识到差距的中国政府调取大量的资金，召集了全国最顶尖的研究人员，开始对机械手进行研究，成功研发制造出了第一批属于中国人的机械手。但是总的来看，我国的机器人技术依旧与国外存在着不可忽视的差距，无论是在机械手的精度还是在智能化程度上，我们都有一定的距离，尤其是在国际竞争力日益增加的状况下，我国机械手面临着发展的机遇和来自国外的不断挑战，因此我国政府应高度重视机械手的研发与制造，投入更多地资金，召集更多的研究人员，提高我国科技竞争实力，大力发展高科技机器人，掌握机械手关键技术，为推进我国机械手的发展不断努力学习。1.4研究目标现在市面上的机械手大部分都将三轴移动平台的三根轴悬挂在一起，因为轴本身就存在一定的重量，使用这样的设计会大大减低了机械手的承载能力，而且轴之间的移动阻力也会增加，同时也会影响到机械手的使用寿命与定位的精确度。本次设计针对市面上机械手的问题，对传统机械手的结构进行改造，通过将Y轴单独隔开进行设计，将X轴与Z轴进行结合，并且将Z轴的电机与丝杆滑轨改为气缸与气爪，这样的设计不仅减低了轴之间的阻力，大大提高了气动机械手抓取物料的承载重量，同时也提高了三轴移动平台的使用寿命；再通过团队自身研究的控制方式对电机以及气缸进行控制，提高了三轴移动平台定位的精确性与稳定性，使机械手精准定位并进行夹取。作为智能物料机器人实现动作的载体，本次设计的机械手需具有以下特点：各轴承载物料的重量大、使用寿命长、高精准定位与夹取、稳定性高。1.5课题的主要研究方向1.通过原始数据对电机、气缸、气爪以及其他部件进行选型。2.使用solidworks进行三维建模。3.运用solidworks对零件进行装配。因为考虑到机械结构可能会出现模块与模块之间的干涉，因此用solidworks软件对模型进行运动仿真分析。4.对加工件和标准件进行区分并且出BOM表（物料清单）。5.对加工件进行数控编程（包括铣板编程与钻孔编程）。2.机械手的电动设计与气动设计2.1研究思路根据X、Y、Z三轴设计移动平台，再分别对X、Y、Z轴的步进电机、丝杆、连接器以及零件进行选型与三维建模，用solidworks设计软件对已经确定的部件及零件进行绘图，并用solidworks对已经设计好的部件与零件进行装配，再进行模拟三轴移动平台动作，根据设计要求进行改善。如图2.1所示为研究思路图如图2.1研究思路图如图2.1所示为设计工作流程图根据原始参数要求进行方案设根据原始参数要求进行方案设计对设计要求抽象化对设计要求抽象化认清事物的本质确定系统的功能确定系统的功能结构寻求实现各分功能的作用原理寻求实现各分功能的作用原理 组合作用原理，形成原理解组合作用原理，形成原理解根据原理解进行三维设计根据原理解进行三维设计对三维模型进行运动仿真与优化对三维模型进行运动仿真与优化图2.1设计工作流程图2.2气动部分的工作原理气缸与气爪的工作步骤如下:气缸到位→气缸伸出→传感器感应气缸伸出到位→气爪夹取→感应气爪抓取到位→气缸缩回→感应运输到位→气缸伸出→传感器感应气缸伸出到位→气爪卸料→归位。在气动过程中，必须考虑到以下几个环节:1).如何快速自动的归位。2).如何对物料快速定位与夹紧。3).如何通过传感器与控制系统实现动作的精确循环运行。2.3机械手气动部分的系统设计为了实现上述的功能，本设计采用了一个气缸与一个气爪。气缸与气爪均为双作用气缸，气缸作为机械手的Z轴进行上下移动，气爪作为机械手的夹取物料装置，二者均通过电磁阀进行控制，气动系统的原理如图2.2所示图2.2气动系统原理图2.4机械手电动部分的工作原理该机械手电动部分需要完成Y轴、X轴的定点移动以及归位，完成一次作业的步骤为：Y轴与X轴同时移动到原点→Y轴与X轴同时移动到系统设置的夹取位置→等待夹取→Y轴与X轴同时移动到系统设置的卸料位置→Y轴与X轴同时移动到系统设置的原点。2.5机械手电动部分的系统设计为了实现上述的功能，本设计的电动设计用了两个步进电机、两个丝杆、四个滑块、两个链接器等，单片机输入控制算法控制电机的控制器，控制器输出信号给电机驱动电机，位置传感器反馈当前位置给单片机，单片机进行信号的A/D转换，将信号转换为电压大小控制电机的旋转，进而对当前位置进行纠正。电动的系统原理图如图2.3所示。图2.3电动系统原理图2.6可行性分析操作可行性：当今科技的迅速发展，社会逐步进入人工智能时代，人类对机械手的运用创新要求也有了不断地提高。而在人工智能时代，机械手起着关键的作用，例如：3D打印、流水线上的定位夹取物料装置，这些都运用到了机械手。技术可行性：该装置的设计主要由SolidWorks进行设计，电机、丝杠以及连接器的选型主要参考本人实习公司的培训资料，并在公司现有的选型软件进行选型并根据零件的工程图进行设计。经济可行性：该智能物料机器人-三轴平台及夹取装置采用的大部分电机、丝杆及连接器都是自主选型并进行配合，电机选用的标准都是采用价格相对便宜的，其他零部件都是自主设计并进行加工，所以在经济上是相对可行的。2.7设计中用到的原始数据需要运输的物料直径为80-100mm。气爪未通气状态时的最大距离为150mm。气爪夹持点距转轴的力臂大约为800mm。1S夹紧，夹持速度为12-20mm/s。运输的工件材料可为塑料、铝制品、钢制品，重量可确定的范围为：4-6kg。X轴可移动的距离为100cm。Y轴可移动的距离为60cm。Z轴气缸可伸出的距离为40cm。气缸工作压力P为0.5MPa。X轴电机驱动的负载量本设计设定为50kg。Z轴气缸与气爪的整体设计3.1气动技术的特点(1)气动所需的工作介质为空气，具有取之不尽用之不竭的优势，而且用完后排出外面也不会污染环境。(2)能多方面运用到各种工作环境，例如：易爆、易燃、辐射等环境。

(3)相比电动、液压而言，气动具有动作反应迅速、控制简单的优势。

(4)气动元件使用寿命长，能更好地适应不同的工作环境，可靠性高。

(5)结构外观简单，方便工程师进行设计。3.2气爪装置的设计3.2.1气爪的工作原理气爪的动作由气缸进行驱动，在我们设计气爪时，可以根据原始参数中设定的夹持力的大小来确定活塞的拉力与推力。气爪的动作主要由气体推动气爪体内的左右两个独立活塞运动实现的，因此活塞的运动表示气爪的运动。活塞在运动的过程中会有所损耗，使用我们在选择气爪的时候，输出的力应选择比计算量略大，具体数值应参考实际计算所得。倘若选择的缸径小了，则输出力不够，气爪夹持力达不到设计要求；如果气缸缸径选大了，这不仅会造成能源的浪费，而且增加我们的设计成本，所以我们在设计的过程中，应该结合实际要求，根据计算的数据对气爪进行选型。3.2.2气爪夹持力和夹持距的计算本设计设定夹取物料的重量为2kg，假设综合摩擦系数为μ=0.1，由G=mg得G=20N，又G=2μF可得F=100N（F为气爪对物料的夹持力）气缸内径的确定结合原始数据中Z轴的工作载荷与工作压力，我们可以根据公式3.1进行计算气爪的缸径D：D=4F1·（πPη）（式3.1D表示气缸的内径（mm）；F1表示作用在活塞上的推力（N），根据原始数据我们取F1=F=100N；P表示初选的工作压力（Pa）,本设计去P=0.5Pa；η表示为总机械效率（当气缸动态性能要求和工作效率较高时，η=0.3-0.5;当气缸动态性能要求一般，工作效率要求低时，η=0.7-0.85，本设计对气缸动态要求和工作效率较高，所以取η=0.4；将上述数据代入式3.1，得D=25mm；3.2.3确定气爪型号综合上述数据，本设计我们选用亚德客型号为WGY11-25-50-2的双作用气爪，该气缸的夹持力为131N，缸径为25mm，手指行程为50mm，接管的口径为M5，使用压力范围0.1-0.6MPa，磁性开关数量为2个。如图3.1所示为气爪实物图图3.1气爪实物图3.3气缸总设计3.3.1气缸输出力的有关计算如图3.2为本次设计选择的气缸，它为双作用气缸，缸径为25mm，动作行程为150mm，带磁环，使用压力范围0.15-1MPa。图3.2Z轴气缸气缸作用力的大小：

在气缸选型设计过程中，我们可以先结合实际设计要求设定气缸正常工作所需的力大小，再来确定活塞杆上的拉力与推力。下面是气缸理论推力的计算公式：(式3.2)F表示气缸理论的输出力(kgf)F'表示气缸工作效率为85%时的输出力(kgf)D表示气缸的缸径(mm)P表示气缸的工作压力(kgf/cm2)本次设计，如上述我们选择的气缸缸径为25mm，原始数据给出的工作压力P为0.5MPa。将各组数据代入公式3.2中，得出：F=2.45kgf，F'=2.08kgf通常在工程中确定输出力的大小时，可直接查阅经验图3.3。根据已确定的缸径与工作压力，两点一线，直线与中间线的相交点就是实际输出里与理论输出力的数值，同样的，也可以通过另外两组数据求出其他数据，例如知道缸径与实际输出力，我们便可通过画直线求出工作压力。根据已确定的缸径与工作压力，两点一线，直线与中间线的相交点就是实际输出里与理论输出力的数值，同样的，也可以通过另外两组数据求出其他数据，例如知道缸径与实际输出力，我们便可通过画直线求出工作压力。图3.3气缸计算经验图3.3.2气缸耗气量相关计算在气缸选型的过程中，气缸的耗气量是我们不可忽视的一部分，本次设计可根据公式（3.3）进行计算。Q=π/4•D2•S•P•10-4（式3.3）Q表示气缸运动过程中每厘米所消耗的空气量（L/cm）D表示气缸运动活塞的直径(mm)S表示气缸的行程(mm)P表示操作过程中的压力，简称操作压力(kgf/cm2)由上述数据与原始数据可得：D=5mm，S=150mm，P=0.5MPa将数据带入公式3.3得：Q=117.18L/cm3.3.3自由空气消耗量计算气缸运动过程中，每分钟消耗的空气量为：（式3.4）（式3.5）气爪连接的气缸仅对气爪有提供拉力，所以根据上述对气缸计算所得的数据以及原始数据S、t数值代入公式3.4与公式3.5得：V拉=63.4L/min，V推=73.6L/min3.4气动元件的选择3.4.1电磁阀选型由于本次实验我们选择的Z轴气缸为双作用气缸，根据设计要求，型号为WLE12-4V210-06-A的两位五通电磁阀为我们本次选择的电磁阀。该产品具有的特点：电磁阀结构为滑柱式结构，内孔采用了特殊的加工工艺，这样的加工工艺不仅减小了摩擦阻力，而且延长了产品的使用寿命，具有密封性良好，反应灵敏的特点；如图3.4为Z轴气缸电磁阀实物图图3.4电磁阀实物图3.4.2消声器选型气缸在工作的过程中，会不断的排出废气，由于气体在气缸里面的体积是被压缩的，排出时气体体积会在外界突然变大产生非常大的噪声，这是属于噪声污染，长期身处于这种工作环境下，工作者会造成耳鸣和情绪暴躁的不良症状。本次设计我们选择的消声器品牌为NIHONSEIKI，型号为BN-26T01，该消声器的外径为M5。如图3.5为消声器实物图图3.5消声器实物图3.4.3节流阀选型节流阀的主要作用通过改变节流截面或节流长度来控制气体的大小，进而控制气缸的伸出速度。在实际运用中，我们可以通过调节节流阀上的手拧螺丝来控制气体的流量进而控制气爪抓取速度和Z轴气缸的伸出速度。如图3.6所示为本次设计选择的节流阀实物图图3.6节流阀实物图滚珠丝杠及滑块选型计算 4.1滚珠丝杠选型 4.1.1滚珠丝杠导程计算本次设计我们选用的X轴上的驱动电机为松下牌子型号为MDMA152P1V的步进电机，该电机的最高转速为4600rpm。设定电机与滚珠丝杠之间的传动比为1，X轴上滑块运动的最大速度为25mm/s。根据X轴滑块最大速度与电机的额定转速，将各数据代入公式4.1计算丝杠导程：（式4.1）将已知数据代入式4.1得，Ph=0.34mm实际取Ph=10mm，因此满足设计要求。4.1.2滚珠丝杠副的载荷及转速计算本次设计中当滚珠丝杠受到外力作用时，我们设定滑动摩擦力系数的最大值为0.008，静摩擦系数的取值跟滑动摩擦系数取值差不多，因此本次设计取静摩擦系数也为0.008。根据公式4.2计算导轨静摩擦力：F=μ·M·g﹢f(式4.2)公式中：M为X轴电机驱动的总质量，本设计设定为50kg。F为导轨滑块的密封阻力，本设计按4个滑块计算，每个滑块密封阻力5N。将数据代入公式4.2中，得：F=0.008·50·10+4·5=24N由于X轴上装有Z轴，所以X轴工作是会受到Z轴带来的切削力，所以X轴的阻力除了导轨、滑块的阻力以为，还有Z轴带来的阻力。这里我们设定Z轴的总质量为M1=10kg，假设Z轴与X轴间的摩擦系数μ1为0.06，则有：F1=μ1·M1·g=6N滚珠丝杆副的载荷为：滚珠丝杠副的当量转速： 4.1.3滚珠丝杠扭矩计算如右图4.1所示，根据能量守恒有： T∙2π∙i∙η=F∙PB（式 则电机对负载所需输出扭矩T为：T=F∙ T-输出扭矩（N.m）; i-减速比（无减速环节时i=1）; η-传输效率； F-物体受力(N)；图4.1 PB-导程(m)；将综上所述数据带入式4.4可得：T=2.5N.m4.1.4选定滚珠丝杠规格代号根据上述所得的数据，本次设计我们选择型号为FYBS1210的内循环双螺母式滚珠丝杠，精度等级C7级。该丝杆的基本导程为10mm，外径为12mm，载荷大小为100KN/m2。图4.2内循环双螺母式滚珠丝杠4.2Y轴滑块选型4.2.1滑块选型计算由于采用滚珠推荐其直径为d≥3-6mm，因此本次设计我们采用滚珠直径为4mm。根据设计要求，滚动体的数量由导轨的长度决定，因此本次设计所用导轨的设计长度为900mm，每条导轨上的滚动体数量要求不少于10-16个。推荐滚珠数量：（式4.5）式4.5中，F为每条导轨所承受的载荷（N），本次Y轴总负载我们设定为23kg，d为滚珠直径（mm）。将数据代入式4.5得：Zb=12F1=1/4(G+F)+(F·L3)/(2L1)+(F·L4)/(2L2)（式4.6）承载板自重G为15N垂直向下的外力F为8N运动方向两滑块之间的距离为L1为0.17m外力距垂直于运动方向的中心距离为L3为0m外力距运动方向中心距离为L4为0.08m两导轨之间的距离L2为0.17mm将上述数据代入式4.6得：F=76.3N由T=F·L得：T=76.3·0.08=6N·m4.2.2滑块选型确定综上所述，本次设计我们选取怡和达滑块，型号为IAY31-H28-L900，该滑块高度为28mm，导轨长度为900mm。如图4.3所示为滑块选型图图4.3滑块选型图由图可知，我们选取的滑块力矩T1=9N·m＞T，所有符合选型要求。如图4.4为滑块实物图图4.4滑块实物图5.步进电机的选型与计算5.1步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。简单来讲，步进电机由脉冲信号控制，当电机接收到一个脉冲信号时，它会根据步进电机所设定的方向转动一个原始设定的角度。因此我们可以通过控制脉冲信号的个数进而控制电机的精确定位。5.2加在电机上的转动惯量由上述计算可得：X轴负载运动速度为25mm/s，负载的总质量为50kg，丝杆转速为150rpm。由直线运动系统有：J=900mV2π2n2 m-负载质量（kg）; V-负载运动速度（m/s）; J-负载相对于电机转动惯量（g.cm2 n-丝杆转速（r/min）;将数据带入公式5.0得：J=50.7g.cm5.3加在电机上的总力矩支撑轴承产生的负载扭矩为：结合上述选择的滚珠丝杠型号数据，本次设计我们选择NSK单列深沟球轴承，轴承代号：FY0003586，查轴承样本可知摩擦力矩：Ta=0.3N.m如图5.1所示为所选轴承实物图图5.1NSK单列深沟球轴承电机加速产生的负荷扭矩：根据原始数据及计算可得，X轴移动的速度为25m/min，电机的转速为150rpm，最大加速度为a=36mm/s2,则X轴速度从0加速到25mm/s的时间为：t2=2V/a,带入数据得：t=1.2s电机转速从0升至150rpm时，负荷扭矩为：Tf=【J∙2π（n0-n）】/60t(将数据带入公式5.1得：Tf=0.66N∙m加在电机的总力矩为：T总=T-Tf-Ta=1.54N∙m5.4确定步进电机的型号安照上述数据，本次设计我们选择的是凯福刹车方形步进电机，产品编号为Y07-59D1-3075M，产品法兰尺寸为57mm，保持力矩为1.4N.m，断电刹车，步距角为1.8°，电流4.2A，转子惯量为245g.cm2，总质量为1.15kg。如图5.2所示为X轴所选电机图5.2刹车方形步进电机如图5.3为电机的接线图图5.3电机接线图5.5确定步进电机的控制器型号根据所选电机型号和所得数据，选取合适的控制器，综合所得数据，本次设计我们选择的控制器型号为EEDO-06-80，为开环控制，输入电源支持18-56AC或24V-80VDC，尺寸为103.2x107.8x62.5。如图5.4所示为控制器的技术参数图。图5.4控制器的技术参数图如图5.5为控制器实物图图5.5EEDO-06-80控制器6.机械手三维建模6.1机械手整体三维结构图如图6.1为机械手的三维结构图，长度为1217mm，宽度为545mm，高度为423mm，它有X轴、Y轴、Z轴组成。

图6.1三轴移动平台的气动机械手如同下图6.2，6.3所示为机械手的物料表，分为加工件与外购件图6.2加工件图标图6.3外购件图表6.2X轴移动机构外观设计如图6.4所示为X轴移动机构的整体外观三维图。图6.4X轴移动机构的整体外观下列所示图为X轴加工部件及标准件三维图，其中包括连接器、Z轴加强块、Z轴连接块、气缸安装板、X轴安装板、X轴滑块、X轴滑轨、X轴电机三维图。图6.5X轴滑块图6.6X轴滑轨图6.7X轴连接器图6.8Z轴加强块图6.9Z轴连接块图6.11Z轴安装板图6.12X轴安装板图6.13X轴电机6.3Y轴移动机构外观设计如图6.14所示为Y轴移动机构的整体外观三维图。图6.14Y轴移动机构的整体外观下列所示图为Y轴加工部件及标准件三维图，其中包括连接器、Y轴底板、电机固定块、Y轴丝杆、Y轴滑轨、Y轴载板、电机固定环、丝杆支撑座、气缸安装板、Y轴滑块、Y轴滑轨、Y轴电机三维图、限位传感器、载板连接块。图6.15Y轴电机图6.16Y轴滑轨图6.17Y轴固定环图6.18Y轴固定块图6.19Y轴连接器图6.20Y轴丝杆稳定块图6.21Y轴丝杠图6.22载板图6.23限位传感器图6.24感应铁片图6.25滑块图6.26载板连接块6.4Z轴移动机构外观设计如图6.27所示为Z轴移动机构的整体外观三维图。图6.27Z轴结构图下列所示图为Y轴加工部件及标准件三维图，其中包括Z轴固定板、Z轴气缸、气爪、气爪固定块。图6.28Z轴固定板图6.29气爪固定块图6.30气爪图6.31气流阀图6.32Z轴气缸图6.33立柱7.部分外发加工零件编程与工程图7.1Y轴载板铣板编程使用JDPaint5.5软件对所需的加工件进行编程，框选加工轮廓→选择加工方式→输入加工参数→选择刀具→输出加工件路径，输出格式为eng。如图7.1所示为Y轴载板铣板文件编程，全选将编辑的加工件输出为eng格式，并将编程的文件外发给加工商即可。图7.1Y轴载板铣板图7.2Y轴载板钻孔编程7.2.1加工Y轴载板孔CAD图层设置首先打开CAD图层设置，对图层命名TD_+孔大小，例如：TD_φ3，并用不同的颜色标识。设计完成后如图7.2所示。图7.2钻孔图层设置根据孔的大小选取相应的图层，设置完成后如图如图7.3所示。图7.3载板钻孔图层设置7.2.2载板与X轴固定板程序编程输出上述已经设置好图层的CAD加工文件，打开软件，按键盘B键，输入钻孔文件，软件会自动输出钻孔文件程序，但软件识别不出钻孔的深度，所有我们需要出一份钻孔说明给加工商，如图7.4所示为钻孔说明，T代表板子厚度，T1-Tn代表孔的大小及深度。图7.4钻孔说明8.机械手装配机械装配的概念：所谓机械装配指的是将几个零件组合成部件或将几个零件与部件组合成一个产品的过程。机械装配可分为三个阶段：组件装配、部件装配、总装配。装配前期准备：将机械组装所需的物料按照BOM表及装配图纸要求准备齐全并且归类分好。机械手组装前我们需将辅料包括螺丝、定位销、卡环等准备齐全。将安装所用到的工具，包括螺丝刀、钳子、内六角扳手等准备齐全。安装时需在大理石或者表面平整的工作台进行。8.1组装组装：指将几个零件组合在一起的过程，例如：丝杠滑轨中的丝杆组件。如图8.1所示为Y轴丝杠组件爆炸。图8.1Y轴丝杠组件爆炸图如图8.2所示为Y轴电机组件爆炸图图8.2Y轴电机组件爆炸图8.2部装部装：将两个零件或两个以上的零件和组件组合在一起的过程称为部件装配。8.2.1X轴的组装以工作台或大理石平台为基准安装X轴模组，安装支撑立柱，保证与X轴模组垂直。如图8.3所示。图8.3X轴安装图8.2.2Y轴的组装以X轴模组为基准安装Y轴模组，安装时需保证Y轴与X轴模组相互垂直。如图8.4所示。图8.4Y轴安装图8.2.3Z轴的组装以X轴模组与Y轴模组为基准安装Z轴模组，安装Z轴模组时需保证Z轴与Y轴、X轴相互垂直。如图8.5所示。图8.5Z轴安装图8.3总装总装：将零件、组件、部件结合成一台完整产品的装配工作，称为总装。如图8.6所示为机械手总装图图8.6机械手总装图9.总结一直心心念念的毕设随着时间的推移，也慢慢接近尾声了。毕设不仅拓展了自己的知识面，同时也锻炼了我如何更熟练的运用在大学里所学到的知识，在学校学的大部分都是理论知识，这离实践还是有一段距离的，自己要学的还有很多，在做毕设过程中发现自身的问题并采取措施进行解决，如何整理自己所学的知识并将其运用到实际生活中，毕设对我个人的整体能力的提升还是很有帮助的。在做毕设的过程中，我对自动化设备有了更深刻的了解，包括对电机的选型、丝杆的选型、气缸的选型、连接器的选型等。明白了设计一个产品的具体过程是如何的，同时对solidworks的操作也更加熟悉。不仅如此，在本次毕设也让我们明白团队协作的重要性，由于疫情的原因，我们团队不能面对面进行交流，因此也对毕设进度照成了不好的影响，尽然线下不能交流，那我们就进行线上语音交流或视频交流，虽然效果没面对面交流好，但是多次的线上视频交流，也让我们团队工作进度快了不少，期间虽然还是出现了不少差错，但也使我们同学之间的关系更进一步，毕设出现了什么问题，不懂的大家一起商量，团队里面互帮互助，最终收获了本次完成毕设后的喜悦。参考文献[1]菜自兴.机器人学的发展趋势和战略.机器人技术与应用，2001.-16.[2]李允文.工业机械手设计.北京：机械工业出版社，1996.43-50.[3]于靖军,刘辛军等.机器人机构学的数学基础.北京：机械工业出版社，2008.25-30.[4]张建民.工业机器人.北京：北京理工大学出版社，1988.[5]邱士安.机电一体化技术.西安电子科技大学出版社，2005.[6]蔡自兴.机器人学的发展趋势和发展战略.机器人技术，2001.[7]王雄耀.近代气动机器人（气动机械手）的发展及应用.液压气动与密封，1999.[8]机械设计师手册.北京：机械工业出版社，1986.[9]成大先.机械设计图册.北京：化学工业出版社.[10]郑洪生.气压传动及控制.北京：机械工业出版社，1987.[11]吴振顺.气压传动与控制.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1995[12]徐永生.气压传动.北京：机械工业出版社，1990.[13]Kalpakjian&Serope,Manufacturingengineeringandtechnology[M],Addison-WesleyPublishingCompany,1995.[14]YX.Singlemicrocomputerprincipleapplicationandinterfacetechnology.Beijing：NationalDe—fenceIndustryPress,1993．谢辞经过了两个多月的努力，我终于把毕设给完成了，虽然过程中也出现了很多问题，但好在得到了老师和同学们的帮忙，毕设完成之际，我要特别感谢我的队友（佘梓浩、叶志雄），在做毕设的过程中，少不了他们的照顾，有什么问题，都是彼此相互帮忙，共度难关，最终完成了毕设；同时我也要感谢我们的文豪老师，文豪老师会经常在群上为我们解答毕设的各种问题，为了方便同学们理解，他还用心良苦地拍了个视频给同学们看，真的很感谢他的帮忙，毕设有什么问题，我们自己解决不了的，找文豪老师就对了，热情的他会耐心地帮我们解答。在此感谢各位同学们在毕业设计过程中给予我的帮助，以及向文豪老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。附录附录1步进电机与电机驱动器实物图附录2加强块工程图附录3气缸安装板工程图附录4立柱工程图附录5KK安装板工程图附录6机械手X轴实物图附录7Z轴实物图附录8物料运输装置实物图附录9控制装置实物图

ExcelXP的八则快速输入技巧如果我们在用ExcelXP处理庞大的数据信息时，不注意讲究技巧和方法的话，很可能会花费很大的精力。因此如何巧用ExcelXP，来快速输入信息就成为各个ExcelXP用户非常关心的话题，笔者向大家介绍几则这方面的小技巧。1、快速输入大量含小数点的数字如果我们需要在ExcelXP工作表中输入大量的带有小数位的数字时，按照普通的输入方法，我们可能按照数字原样大小直接输入，例如现在要在单元格中输入0.05这个数字时，我们会把“0.05”原样输入到表格中。不过如果需要输入若干个带有小数点的数字时，我们再按照上面的方法输入的话，每次输入数字时都需要重复输入小数点，这样工作量会变大，输入效率会降低。其实，我们可以使用ExcelXP中的小数点自动定位功能，让所有数字的小数点自动定位，从而快速提高输入速度。在使用小数点自动定位功能时，我们可以先在ExcelXP的编辑界面中，用鼠标依次单击“工具”/“选项”/“编辑”标签，在弹出的对话框中选中“自动设置小数点”复选框，然后在“位数”微调编辑框中键入需要显示在小数点右面的位数就可以了。以后我们再输入带有小数点的数字时，直接输入数字，而小数点将在回车键后自动进行定位。例如，我们要在某单元格中键入0.06的话，可以在上面的设置中，让“位数”选项为2，然后直接在指定单元格中输入6，回车以后，该单元格的数字自动变为“0.06”，怎么样简单吧？2、快速录入文本文件中的内容现在您手边假如有一些以纯文本格式储存的文件，如果此时您需要将这些数据制作成ExcelXP的工作表，那该怎么办呢？重新输入一遍，大概只有头脑有毛病的人才会这样做；将菜单上的数据一个个复制/粘贴到工作表中，也需花很多时间。没关系！您只要在ExcelXP中巧妙使用其中的文本文件导入功能，就可以大大减轻需要重新输入或者需要不断复制、粘贴的巨大工作量了。使用该功能时，您只要在ExcelXP编辑区中，依次用鼠标单击菜单栏中的“数据/获取外部数据/导入文本文件”命令，然后在导入文本会话窗口选择要导入的文本文件，再按下“导入”钮以后，程序会弹出一个文本导入向导对话框，您只要按照向导的提示进行操作，就可以把以文本格式的数据转换成工作表的格式了。3、快速输入大量相同数据如果你希望在不同的单元格中输入大量相同的数据信息，那么你不必逐个单元格一个一个地输入，那样需要花费好长时间，而且还比较容易出错。你可以通过下面的操作方法在多个相邻或不相邻的单元格中快速填充同一个数据，具体方法为：首先同时选中需要填充数据的单元格。若某些单元格不相邻，可在按住Ctrl键的同时，点击鼠标左键，逐个选中；其次输入要填充的某个数据。按住Ctrl键的同时，按回车键，则刚才选中的所有单元格同时填入该数据。4、快速进行中英文输入法切换一张工作表常常会既包含有数字信息，又包含有文字信息，要录入这样一种工作表就需要我们不断地在中英文之间反复切换输入法，非常麻烦，为了方便操作，我们可以用以下方法实现自动切换：首先用鼠标选中需要输入中文的单元格区域，然后在输入法菜单中选择一个合适的中文输入法；接着打开“有效数据”对话框，选中“IME模式”标签，在“模式”框中选择打开，单击“确定”按钮；然后再选中输入数字的单元格区域，在“有效数据”对话框中，单击“IME模式”选项卡，在“模式”框中选择关闭（英文模式）；最后单击“确定”按钮，这样用鼠标分别在刚才设定的两列中选中单元格，五笔和英文输入方式就可以相互切换了。5、快速删除工作表中空行删除ExcelXP工作表中的空行，一般的方法是需要将空行都找出来，然后逐行删除，但这样做操作量非常大，很不方便。那么如何才能减轻删除工作表中空行的工作量呢？您可以使用下面的操作方法来进行删除：首先打开要删除空行的工作表，在打开的工作表中用鼠标单击菜单栏中的“插入”菜单项，并从下拉菜单中选择“列”，从而插入一新的列Ｘ，在Ｘ列中顺序填入整数；然后根据其他任何一列将表中的行排序，使所有空行都集中到表的底部。删去所有空行中Ｘ列的数据，以Ｘ列重新排序，然后删去Ｘ列。按照这样的删除方法，无论工作表中包含多少空行，您就可以很快地删除了。6、快速对不同单元格中字号进行调整在使用ExcelXP编辑文件时，常常需要将某一列的宽度固定，但由于该列各单元格中的字符数目不等，致使有的单元格中的内容不能完全显示在屏幕上，为了让这些单元格中的数据都显示在屏幕上，就不得不对这些单元格重新定义较小的字号。如果依次对这些单元格中的字号调整的话，工作量将会变得很大。其实，您可以采用下面的方法来减轻字号调整的工作量：首先新建或打开一个工作簿，并选中需要ExcelXP根据单元格的宽度调整字号的单元格区域；其次单击用鼠标依次单击菜单栏中的“格式”/“单元格”/“对齐”标签，在“文本控制”下选中“缩小字体填充”复选框，并单击“确定”按钮；此后，当你在这些单元格中输入数据时，如果输入的数据长度超过了单元格的宽度，ExcelXP能够自动缩小字符的大小把数据调整到与列宽一致，以使数据全部显示在单元格中。如果你对这些单元格的列宽进行了更改，则字符可自动增大或缩小字号，以适应新的单元格列宽，但是对这些单元格原设置的字体字号大小则保持不变。7、快速输入多个重复数据在使用ExcelXP工作表的过程中，我们经常要输入大量重复的数据,如果依次输入，无疑工作量是巨大的。现在我们可以借助ExcelXP的“宏”功能,来记录首次输入需要重复输入的数据的命令和过程,然后将这些命令和过程赋值到一个组合键或工具栏的按钮上,当按下组合键时,计算机就会重复所记录的操作。使用宏功能时，我们可以按照以下步骤进行操作:首先打开工作表，在工作表中选中要进行操作的单元格；接着再用鼠标单击菜单栏中的“工具”菜单项，并从弹出的下拉菜单中选择“宏”子菜单项，并从随后弹出的下级菜单中选择“录制新宏”命令；设定好宏后，我们就可以对指定的单元格，进行各种操作，程序将自动对所进行的各方面操作记录复制。8、快速处理多个工作表有时我们需要在ExcelXP中打开多个工作表来进行编辑，但无论打开多少工作表，在某一时刻我们只能对一个工作表进行编辑，编辑好了以后再依次编辑下一个工作表，如果真是这样操作的话，我们倒没有这个必要同时打开多个工作表了，因为我们同时打开多个工作表的目的就是要减轻处理多个工作表的工作量的，那么我们该如何实现这样的操作呢？您可采用以下方法：首先按住“Shift"键或“Ctrl"键并配以鼠标操作，在工作簿底部选择多个彼此相邻或不相邻的工作表标签，然后就可以对其实行多方面的批量处理；接着在选中的工作表标签上按右键弹出快捷菜单，进行插入和删除多个工作表的操作；然后在“文件”菜单中选择“页面设置……”，将选中的多个工作表设成相同的页面模式；再通过“编辑”菜单中的有关选项，在多个工作表范围内进行查找、替换、定位操作；通过“格式”菜单中的有关选项，将选中的多个工作表的行、列、单元格设成相同的样式以及进行一次性全部隐藏操作；接着在“工具”菜单中选择“选项……”，在弹出的菜单中选择“视窗”和“编辑”按钮，将选中的工作表设成相同的视窗样式和单元格编辑属性；最后选中上述工作表集合中任何一个工作表，并在其上完成我们所需要的表格，则其它工作表在相同的位置也同时生成了格式完全相同的表格。高效办公Excel排序方法"集中营"排序是数据处理中的经常性工作，Excel排序有序数计算（类似成绩统计中的名次）和数据重排两类。本文以几个车间的产值和名称为例，介绍Excel2000/XP的数据排序方法。一、数值排序1.RANK函数RANK函数是Excel计算序数的主要工具，它的语法为:RANK（number，ref，order），其中number为参与计算的数字或含有数字的单元格，ref是对参与计算的数字单元格区域的绝对引用，order是用来说明排序方式的数字（如果order为零或省略，则以降序方式给出结果，反之按升序方式）。例如图1中E2、E3、E4单元格存放一季度的总产值，计算各车间产值排名的方法是:在F2单元格内输入公式“=RANK（E2，$E$2:$E$4）”，敲回车即可计算出铸造车间的产值排名是2。再将F2中的公式复制到剪贴板，选中F3、F4单元格按Ctrl+V，就能计算出其余两个车间的产值排名为3和1。如果B1单元格中输入的公式为“=RANK（E2，$E$2:$E$4，1）”，则计算出的序数按升序方式排列，即2、1和3。需要注意的是:相同数值用RANK函数计算得到的序数（名次）相同，但会导致后续数字的序数空缺。假如上例中F2单元格存放的数值与F3相同，则按本法计算出的排名分别是3、3和1（降序时）。2.COUNTIF函数COUNTIF函数可以统计某一区域中符合条件的单元格数目，它的语法为COUNTIF（range，criteria）。其中range为参与统计的单元格区域，criteria是以数字、表达式或文本形式定义的条件。其中数字可以直接写入，表达式和文本必须加引号。仍以图1为例，F2单元格内输入的公式为“=COUNTIF（$E$2:$E$4，">"&E2）+1”。计算各车间产值排名的方法同上，结果也完全相同，2、1和3。此公式的计算过程是这样的:首先根据E2单元格内的数值，在连接符&的作用下产生一个逻辑表达式，即“>176.7”、“>167.3”等。COUNTIF函数计算出引用区域内符合条件的单元格数量，该结果加一即可得到该数值的名次。很显然，利用上述方法得到的是降序排列的名次，对重复数据计算得到的结果与RANK3.IF函数Excel自身带有排序功能，可使数据以降序或升序方式重新排列。如果将它与IF函数结合，可以计算出没有空缺的排名。以图1中E2、E3、E4单元格的产值排序为例，具体做法是:选中E2单元格，根据排序需要，单击Excel工具栏中的“降序排序”或“升序排序”按钮，即可使工作表中的所有数据按要求重新排列。假如数据是按产值由大到小（降序）排列的，而您又想赋予每个车间从1到n（n为自然数）的排名。可以在G2单元格中输入1，然后在G3单元格中输入公式“=IF（E3=E2，G3,G3+1）”，只要将公式复制到G4等单元格，就可以计算出其他车间的产值排名。二、文本排序选举等场合需要按姓氏笔划为文本排序，Excel提供了比较好的解决办法。如果您要将图1数据表按车间名称的笔划排序，可以使用以下方法:选中排序关键字所在列（或行）的首个单元格（如图1中的A1），单击Excel“数据”菜单下的“排序”命令，再单击其中的“选项”按钮。选中“排序选项”对话框“方法”下的“笔画排序”，再根据数据排列方向选择“按行排序”或“按列排序”，“确定”后回到“排序”对话框（图2）。如果您的数据带有标题行（如图1中的“单位”之类），则应选中“有标题行”（反之不选），然后打开“主要关键字”下拉列表，选择其中的“单位”，选中排序方式（“升序”或“降序”）后“确定”，表中的所有数据就会据此重新排列。此法稍加变通即可用于“第一名”、“第二名”等文本排序，请读者自行摸索。三、自定义排序如果您要求Excel按照“金工车间”、“铸造车间”和“维修车间”的特定顺序重排工作表数据，前面介绍的几种方法就无能为力了。这类问题可以用定义排序规则的方法解决:首先单击Excel“工具”菜单下的“选项”命令，打开“选项”对话框中的“自定义序列”选项卡（图3）。选中左边“自定义序列”下的“新序列”，光标就会在右边的“输入序列”框内闪动，您就可以输入“金工车间”、“铸造车间”等自定义序列了，输入的每个序列之间要用英文逗号分隔，或者每输入一个序列就敲回车。如果序列已经存在于工作表中，可以选中序列所在的单元格区域单击“导入”，这些序列就会被自动加入“输入序列”框。无论采用以上哪种方法，单击“添加”按钮即可将序列放入“自定义序列”中备用（图3）。使用排序规则排序的具体方法与笔划排序很相似，只是您要打开“排序选项”对话框中的“自定义排序次序”下拉列表，选中前面定义的排序规则，其他选项保持不动。回到“排序”对话框后根据需要选择“升序”或“降序”，“确定”后即可完成数据的自定义排序。需要说明的是:显示在“自定义序列”选项卡中的序列（如一、二、三等），均可按以上方法参与排序，请读者注意Excel提供的自定义序列类型。谈谈Excel输入的技巧在Excel工作表的单元格中，可以使用两种最基本的数据格式：常数和公式。常数是指文字、数字、日期和时间等数据，还可以包括逻辑值和错误值，每种数据都有它特定的格式和输入方法，为了使用户对输入数据有一个明确的认识，有必要来介绍一下在Excel中输入各种类型数据的方法和技巧。一、输入文本Excel单元格中的文本包括任何中西文文字或字母以及数字、空格和非数字字符的组合，每个单元格中最多可容纳32000个字符数。虽然在Excel中输入文本和在其它应用程序中没有什么本质区别，但是还是有一些差异，比如我们在Word、PowerPoint的表格中，当在单元格中输入文本后，按回车键表示一个段落的结束，光标会自动移到本单元格中下一段落的开头，在Excel的单元格中输入文本时，按一下回车键却表示结束当前单元格的输入，光标会自动移到当前单元格的下一个单元格，出现这种情况时，如果你是想在单元格中分行，则必须在单元格中输入硬回车，即按住Alt键的同时按回车键。二、输入分数几乎在所有的文档中，分数格式通常用一道斜杠来分界分子与分母，其格式为“分子/分母”，在Excel中日期的输入方法也是用斜杠来区分年月日的，比如在单元格中输入“1/2”，按回车键则显示“1月2日”，为了避免将输入的分数与日期混淆，我们在单元格中输入分数时，要在分数前输入“0”（零）以示区别，并且在“0”和分子之间要有一个空格隔开，比如我们在输入1/2时，则应该输入“01/2”。如果在单元格中输入“81/2”，则在单元格中显示“81/2”，而在编辑栏中显示“三、输入负数在单元格中输入负数时，可在负数前输入“-”作标识，也可将数字置在（）括号内来标识，比如在单元格中输入“（88）”，按一下回车键，则会自动显示为“-88”。四、输入小数在输入小数时，用户可以向平常一样使用小数点，还可以利用逗号分隔千位、百万位等，当输入带有逗号的数字时，在编辑栏并不显示出来，而只在单元格中显示。当你需要输入大量带有固定小数位的数字或带有固定位数的以“0”字符串结尾的数字时，可以采用下面的方法：选择“工具”、“选项”命令，打开“选项”对话框，单击“编辑”标签，选中“自动设置小数点”复选框，并在“位数”微调框中输入或选择要显示在小数点右面的位数，如果要在输入比较大的数字后自动添零，可指定一个负数值作为要添加的零的个数，比如要在单元格中输入“88”后自动添加3个零，变成“88000”，就在“位数”微调框中输入“-3”，相反，如果要在输入“88”后自动添加3位小数，变成“0.088”，则要在“位数”微调框中输入“3”。另外，在完成输入带有小数位或结尾零字符串的数字后，应清除对“自动设置小数点”符选框的选定，以免影响后边的输入；如果只是要暂时取消在“自动设置小数点”中设置的选项，可以在输入数据时自带小数点。五、输入货币值Excel几乎支持所有的货币值，如人民币（￥）、英镑（￡）等。欧元出台以后，Excel2000完全支持显示、输入和打印欧元货币符号。用户可以很方便地在单元格中输入各种货币值，Excel会自动套用货币格式，在单元格中显示出来，如果用要输入人民币符号，可以按住Alt键，然后再数字小键盘上按“0165”即可。六、输入日期Excel是将日期和时间视为数字处理的，它能够识别出大部分用普通表示方法输入的日期和时间格式。用户可以用多种格式来输入一个日期，可以用斜杠“/”或者“-”来分隔日期中的年、月、日部分。比如要输入“2001年12月1日”，可以在单元各种输入“2001/12/1”或者“2001-12-1七、输入时间在Excel中输入时间时，用户可以按24小时制输入，也可以按12小时制输入，这两种输入的表示方法是不同的，比如要输入下午2时30分38秒，用24小时制输入格式为：2:30:38，而用12小时制输入时间格式为：2:30:38p，注意字母“p”和时间之间有一个空格。如果要在单元格中插入当前时间，则按Ctrl+Shift+;键。了解Excel公式的错误值经常用Excel的朋友可能都会遇到一些莫名奇妙的错误值信息：#N/A！、#VALUE！、#DIV/O！等等，出现这些错误的原因有很多种，如果公式不能计算正确结果，Excel将显示一个错误值，例如，在需要数字的公式中使用文本、删除了被公式引用的单元格，或者使用了宽度不足以显示结果的单元格。以下是几种常见的错误及其解决方法。1．#####！原因：如果单元格所含的数字、日期或时间比单元格宽，或者单元格的日期时间公式产生了一个负值，就会产生#####！错误。解决方法：如果单元格所含的数字、日期或时间比单元格宽，可以通过拖动列表之间的宽度来修改列宽。如果使用的是1900年的日期系统，那么Excel中的日期和时间必须为正值，用较早的日期或者时间值减去较晚的日期或者时间值就会导致#####！错误。如果公式正确，也可以将单元格的格式改为非日期和时间型来显示该值。2．#VALUE!当使用错误的参数或运算对象类型时，或者当公式自动更正功能不能更正公式时，将产生错误值#VALUE!。原因一：在需要数字或逻辑值时输入了文本，Excel不能将文本转换为正确的数据类型。解决方法：确认公式或函数所需的运算符或参数正确，并且公式引用的单元格中包含有效的数值。例如：如果单元格A1包含一个数字，单元格A2包含文本"学籍"，则公式"=A1+A2"将返回错误值#VALUE!。可以用SUM工作表函数将这两个值相加（SUM函数忽略文本）：=SUM（A1:A2）。原因二：将单元格引用、公式或函数作为数组常量输入。解决方法：确认数组常量不是单元格引用、公式或函数。原因三：赋予需要单一数值的运算符或函数一个数值区域。解决方法：将数值区域改为单一数值。修改数值区域，使其包含公式所在的数据行或列。3．#DIV/O!当公式被零除时，将会产生错误值#DIV/O!。原因一：在公式中，除数使用了指向空单元格或包含零值单元格的单元格引用（在Excel中如果运算对象是空白单元格，Excel将此空值当作零值）。解决方法：修改单元格引用，或者在用作除数的单元格中输入不为零的值。原因二：输入的公式中包含明显的除数零，例如：=5/0。解决方法：将零改为非零值。4．#NAME?在公式中使用了Excel不能识别的文本时将产生错误值#NAME?。原因一：删除了公式中使用的名称，或者使用了不存在的名称。解决方法：确认使用的名称确实存在。选择菜单"插入"|"名称"|"定义"命令，如果所需名称没有被列出，请使用"定义"命令添加相应的名称。原因二：名称的拼写错误。解决方法：修改拼写错误的名称。原因三：在公式中使用标志。解决方法：选择菜单中"工具"|"选项"命令，打开"选项"对话框，然后单击"重新计算"标签，在"工作薄选项"下，选中"接受公式标志"复选框。原因四：在公式中输入文本时没有使用双引号。解决方法：Excel将其解释为名称，而不理会用户准备将其用作文本的想法，将公式中的文本括在双引号中。例如：下面的公式将一段文本"总计："和单元格B50中的数值合并在一起：="总计："&B50原因五：在区域的引用中缺少冒号。解决方法：确认公式中，使用的所有区域引用都使用冒号。例如：SUM（A2:B34）。5．#N/A原因：当在函数或公式中没有可用数值时，将产生错误值#N/A。解决方法：如果工作表中某些单元格暂时没有数值，请在这些单元格中输入"#N/A"，公式在引用这些单元格时，将不进行数值计算，而是返回#N/A。6．#REF!当单元格引用无效时将产生错误值#REF！。原因：删除了由其他公式引用的单元格，或将移动单元格粘贴到由其他公式引用的单元格中。解决方法：更改公式或者在删除或粘贴单元格之后，立即单击"撤消"按钮，以恢复工作表中的单元格。7．#NUM！当公式或函数中某个数字有问题时将产生错误值#NUM！。原因一：在需要数字参数的函数中使用了不能接受的参数。解决方法：确认函数中使用的参数类型正确无误。原因二：使用了迭代计算的工作表函数，例如：IRR或RATE，并且函数不能产生有效的结果。解决方法：为工作表函数使用不同的初始值。原因三：由公式产生的数字太大或太小，Excel不能表示。解决方法：修改公式，使其结果在有效数字范围之间。8．#NULL！当试图为两个并不相交的区域指定交叉点时将产生错误值#NULL！。原因：使用了不正确的区域运算符或不正确的单元格引用。解决方法：如果要引用两个不相交的区域，请使用联合运算符逗号（，）。公式要对两个区域求和，请确认在引用这两个区域时，使用逗号。如：SUM（A1:A13，D12:D23）。如果没有使用逗号，Excel将试图对同时属于两个区域的单元格求和，但是由于A1:A13和D12:D23并不相交，所以他们没有共同的单元格。在Excel中快速查看所有工作表公式只需一次简单的键盘点击，即可可以显示出工作表中的所有公式，包括Excel用来存放日期的序列值。要想在显示单元格值或单元格公式之间来回切换，只需按下CTRL+`（位于TAB键上方）。EXCEL2000使用技巧十招1、Excel文件的加密与隐藏如果你不愿意自己的Excel文件被别人查看，那么你可以给它设置密码保护，采用在保存文件时用加密的方法就可以实现保护目的，在这里要特别注意的是，自己设定的密码一定要记住，否则自己也将被视为非法入侵者而遭拒绝进入。给文件加密的具体方法为：A、单击“文件”菜单栏中的“保存或者（另存为）”命令后，在弹出的“保存或者（另存为）”的对话框中输入文件名；Ｂ、再单击这个对话框中“工具”栏下的“常规选项”按钮，在弹出的“保存选项”的对话框中输入自己的密码；这里要注意，它提供了两层保护，如果你也设置了修改权限密码的话，那么即使文件被打开也还需要输入修改权限的密码才能修改。Ｃ、单击“确定”按钮，在弹出的密码确认窗口中重新输入一遍密码，再点击“确认”，最后点“保存”完成文件的加密工作。当重新打开文件时就要求输入密码，如果密码不正确，文件将不能打开。2、对单元格进行读写保护单元格是Excel执行其强大的计算功能最基本的元素，对单元格的读写保护是Excel对数据进行安全管理的基础。对单元格的保护分为写保护和读保护两类，所谓写保护就是对单元格中输入信息加以限制，读保护是对单元格中已经存有信息的浏览和查看加以限制。对单元格的写保护有两种方法：Ａ、对单元格的输入信息进行有效性检测。首先选定要进行有效性检测的单元格或单元格集合，然后从数据菜单中选择“有效数据”选项，通过设定有效条件、显示信息和错误警告，控制输入单元格的信息要符合给定的条件。Ｂ、设定单元格的锁定属性，以保护存入单元格的内容不能被改写。可分为以下步骤：（1）选定需要锁定的单元格或单元格集合；（2）从格式菜单中选择“单元格”选项；（3）在设置单元格格式的弹出菜单中选择“保护”标签，在弹出的窗口中，选中“锁定”；（4）从工具菜单中选择“保护”选项，设置保护密码，即完成了对单元格的锁定设置。对单元格的读保护有三种方法：Ａ、通过对单元格颜色的设置进行读保护。例如：将选定单元格或单元格集合的背景颜色与字体颜色同时设为白色，这样，从表面看起来单元格中好像是没有输入任何内容，用户无法直接读出单元格中所存储的信息。Ｂ、用其他画面覆盖在需要保护的单元格之上，遮住单元格的本来面目，以达到读保护目的。例如：使用绘图工具，画一不透明矩形覆盖在单元格之上，从格式菜单中选定矩形的“锁定”选项，然后保护工作表，以保证矩形不能被随意移动。这样，用户所看到的只是矩形，而看不到单元格中所存储的内容。Ｃ、通过设置单元格的行高和列宽，隐藏选定的单元格，然后保护工作表，使用户不能直接访问被隐藏的单元格，从而起到读保护的作用。3、快速填充相同数据如果你希望在不同的单元格中输入大量相同的数据信息，那么你不必逐个单元格一个一个地输入，那样需要花费好长时间，而且还比较容易出错。我们可以通过下面的操作方法在多个相邻或不相邻的单元格中快速填充同一个数据，具体方法为：Ａ、同时选中需要填充数据的单元格。若某些单元格不相邻，可在按住Ctrl键的同时，点