1、材料分揀系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：_雙坐標(biāo)十字滑臺(tái)的設(shè)計(jì)入學(xué)年月.11.24姓名學(xué)號(hào)專業(yè)聯(lián)系方式學(xué)習(xí)中心指導(dǎo)教師完成時(shí)間_ _年_4_月_12_日 TOC o 1-5 h z 緒論 11.1自動(dòng)分揀系統(tǒng)的定義11.2自動(dòng)分揀系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22.1傳感器的選型 2電感式傳感器 2電容式傳感器 3顏色傳感器 52.2限位開關(guān)的設(shè)計(jì)6電磁閥的設(shè)計(jì)7PLC的選型 8PLC輸入輸出接線端子圖 93系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)103. 1控制系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 103.2 PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)113.3整體梯形圖 123.4 PLC程序指令表124 總結(jié) 14參考文獻(xiàn) 15

2、1緒論1. 1自動(dòng)分揀系統(tǒng)的定義自動(dòng)分揀是指貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)到指定的分配位置為止，都 是按照系統(tǒng)設(shè)定的指令靠自動(dòng)裝置來(lái)完成的。自動(dòng)分揀系統(tǒng)一般 由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成?？刂蒲b置的 作用是識(shí)別、接收和處理分揀信號(hào)，根據(jù)分揀信號(hào)的要求指示分 類裝置、按商品品種、按商品送達(dá)地點(diǎn)或按貨主的類別對(duì)商品進(jìn) 行自動(dòng)分類。這些分揀需求能夠經(jīng)過(guò)不同方式，如可經(jīng)過(guò)條形碼 掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測(cè)、語(yǔ)音識(shí)別、高度檢測(cè)及 形狀識(shí)別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對(duì)這些分揀信 號(hào)判斷，來(lái)決定某一種商品該進(jìn)入哪一個(gè)分揀道口。1. 2自動(dòng)分揀系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)自動(dòng)分揀機(jī)的應(yīng)用大約

3、始于1980年代，近期的市場(chǎng)興起 和技術(shù)發(fā)展始于1997年。自動(dòng)分揀的概念先在機(jī)場(chǎng)行李處理和郵 政處理中心得到應(yīng)用，然后普及到其它行業(yè)。隨著業(yè)界對(duì)現(xiàn)代化物 流的實(shí)際需求的增長(zhǎng)，各行業(yè)對(duì)高速精確的分揀系統(tǒng)的要求正在不 斷地提高。這一需求最明顯地表現(xiàn)在煙草、醫(yī)藥、圖書及超市配 送領(lǐng)域，并有望在將來(lái)向化妝品及工業(yè)零配件等領(lǐng)域擴(kuò)展。這些領(lǐng) 域的一個(gè)共同特點(diǎn)是產(chǎn)品的種類繁多、附加值高、配送門店數(shù)量 多、準(zhǔn)確性要求高和人工處理效率低等特點(diǎn)。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，因此各個(gè) 生產(chǎn)企業(yè)都迫切地需要改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，特別在需 要進(jìn)行材料分揀的企業(yè)，以往一直采用人工分揀的方法，致使生

4、 產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力差，材料的自動(dòng)分揀已 成為企業(yè)的唯一選擇。當(dāng)前自動(dòng)分揀已逐漸成為主流，因?yàn)樽詣?dòng)分揀是從貨物進(jìn)入 分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動(dòng) 分揀裝置來(lái)完成的。這種裝置是由接受分揀指示情報(bào)的控制裝 置、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，把到達(dá)分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝 置。由于全部采用機(jī)械自動(dòng)作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分 揀分類數(shù)量也較多；另外組態(tài)軟件的的發(fā)展，為物料分揀系統(tǒng)增 添了新的活力。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2. 1傳感器的選型2.1.1電感式傳感器此傳感器接近開關(guān)屬于有開關(guān)量輸出的位置傳感器，用來(lái)檢 測(cè)金屬物體。它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金

5、屬 物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)的振蕩感應(yīng)頭時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減， 內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化。由此，可識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近， 進(jìn)而控制開關(guān)的通或斷。本系統(tǒng)用該器件來(lái)檢測(cè)鐵質(zhì)材料。電感式接近傳感器選擇LE4-1K，技術(shù)參數(shù)如表3.1：表3.1電感式傳感器技術(shù)參數(shù)圖3.1電感傳感器工作原理圖圖3.2電感傳感器LE4-1K成品圖電感傳感器介紹：由鐵心和線圈構(gòu)成的將直線或角位移的變 化轉(zhuǎn)換為線圈電感量變化的傳感器，又稱電感式位移傳感器。這 種傳感器的線圈匝數(shù)和材料導(dǎo)磁系數(shù)都是一定的，其電感量的變 化是由于位移輸入量導(dǎo)致線圈磁路的幾何尺寸變化而引起的。當(dāng)

6、 把線圈接入測(cè)量電路并接通激勵(lì)電源時(shí)，就可獲得正比于位移輸 入量的電壓或電流輸出。電感式傳感器的特點(diǎn)是：無(wú)活動(dòng)觸 點(diǎn)、可靠度高、壽命長(zhǎng)；分辨率高；靈敏度高；線性度 高、重復(fù)性好；測(cè)量范圍寬（測(cè)量范圍大時(shí)分辨率低）； 無(wú)輸入時(shí)有零位輸出電壓，引起測(cè)量誤差；對(duì)激勵(lì)電源的頻率 和幅值穩(wěn)定性要求較高；不適用于高頻動(dòng)態(tài)測(cè)量。電感式傳感 器主要用于位移測(cè)量和能夠轉(zhuǎn)換成位移變化的機(jī)械量（如力、張 力、壓力、壓差、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位、比 重、轉(zhuǎn)矩等）的測(cè)量。常見電感式傳感器有變間隙型、變面積型 和螺管插鐵型。在實(shí)際應(yīng)用中，這三種傳感器多制成差動(dòng)式，以 便提高線性度和減小電磁吸力所造成的附加誤差。2.1.2電容傳感器此傳感器屬于具有開關(guān)量輸出的位置傳感器，是一種接近式 開關(guān)。它的測(cè)量頭一般是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是 待測(cè)物體的本身。當(dāng)物體移向接近開關(guān)時(shí)，物體和接近開關(guān)的介 電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生