工业小工件精确计数装置
目录
引言 5
一、 计数器的介绍 6
（一）设计的主要设计要求 6
（二）计数器的工作原理 6
二丶计数器应用的设计 7
（一）震动盘的设计 7
（二）落料滑道的设计 8
（三）挡料缸的设计 9
（四）计数传感器的设计 9
（五）漏斗的设计 12
（六）旋转缸的设计 13
三、计数器的使用 13
（一）计数器的控制 13
（二）计数器的操作注意事项 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
狭义的计数器是指常用的计时器，例如体育比赛中测试时间的计时器。如果按照计数过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，随时钟信号不断增加的为加法计数器，不断减少的为减法计数器，可增可减的叫做可逆计数器。如果按照计数器中的触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。此外，也经常按照计数器的计数进制把计数器分为二进制计数器、十进制计数器等等。最常用的是第一种分类，因为这种分类可以使人一目了然，知道这个计数器到底是什么触发方式，以便于设计者进行电路的设计。在数字电子技术中应用的最多的是时序逻辑电路，计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。但是并无法显示计算结果，一般都是要通过外接LCD或LED屏才能显示。
工业零件生产中，尤其是小工件的生产，准确统计工件的数目成为一项必须要解决的问题。计数器在这个时候发挥了不可替代的作用。本次论文中所阐述的计数器是用于工业小工件精确记数的计数器。它在一般计数器的制作材料 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
上传感器种类等做了调整，使得计数器使用更方便，记数更精确，从而满足客户的需求。
一、计数器的介绍
（一）设计的主要设计要求
本次设计的计数器主要用于该公司对生产的小工件的精确记数。该公司要求每次工作只能记数1000个零件，并且作业完成后能自行切换容器进行下一步作业，机器工作过程中不应该发出很大的噪音以及尽量节省工作的空间代价。记数的数目需要准确显示出来，最后技术的结果若与要求有误差应及时报警。
（二）计数器的工作原理
工作原理图如图1-1所示
图1-1 工作原理图
生产成型的小工件放入震动盘后，让震动盘作业，使之能让工件通过进入出料口再从落料滑道传输到收料仓中，工件在落料滑道时会经过技术传感器，没有一个工件传感器就会记数一次，以保证记数的准确度。由于公司要求每次需要1000个工件，本次设计中就采用了五条落料滑道同时工作使得节约时间，当触摸板显示的个数超过980个之后，挡料缸就会自动就位使其只有一条滑道工作，同时震动盘震动强度减弱，以保证可以精确计数。作业完成后，震动盘停止工作，此时锁紧缸打开，旋转缸工作使就绪的空漏斗就位到滑道的底部进行接料，旋转缸作业结束，锁紧缸会再次缩进，以此完成一个循环进行下一次计数器的作业。
二丶计数器应用的设计
（一）震动盘的设计
1、震动盘的工作原理
震动盘又可以叫振动盘，是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备。它能把各种产品有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工。
振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中经过五条轨道的筛选，零件能够按照我们想要的状态自动进入滑道位置。
2、震动盘的组成
震动盘的组成是由料斗、底盘、控制器、直线送料器组成的，震动盘的料斗又分为筒形料斗、螺旋、线料斗、锥形料斗、等分线料斗五种；底盘又有正拉底盘、侧拉底盘、压电式底盘、精密底盘四种；控制器可以分为普通控制器、分极控制器、调频控制器、带缓启动控制器、数显调频控制器五种；而直线送料器可根据客户需求订制各式各样型号直线送料器亦可根据产品要求订制。市面上一般的震动盘如图2-1所示。
图2-1 震动盘
本次实验所设计的震动盘由于需要满足客户的要求，所以在一般震动盘上增加了脉宽调制PWM控制技术。当触摸屏上显示已被记数过的零件超过980个，此时震动料斗会有明显的减弱振动强度的趋势。通过给一个输出口，来产生指定脉冲宽度和周期的脉冲串。输出的高脉冲多，所代表的电压就高，震动料斗就会加强震动从而达到加快小工件的输送，同理，低脉冲多就会减慢速度。
如图所示，[S1.] 用来指定脉冲的宽度，[S2.]用来指定脉冲的周期，[D.]用来指定输出脉冲的元件号（Y0或Y1），输出的ON/OFF状态由中断方式控制。
脉冲信号如图2-2所示
图2-2 脉冲信号
3、震动盘的注意事项
接通电源后不振动，要检查电气控制器保险丝是否溶断，电气元件是否松动，插头插座是否接触不良．如果是输送速度达不到要求又要注意以下三点；
a．检查紧固弹性元件的螺丝钉是否松动。
b．弹簧片是否断裂。
c．电磁间隙是否过于大，正常间隙对应小型振动盘的电磁铁与衔铁的间距在0．5MM至1．2MM范围内．铁心与衔铁工作面不平行度不大于0.02MM。
d．电磁与衔铁之间间隔过大，线圈容易烧毁。
e．适应于全波振动的电磁铁如果用于半波电源会出现温度偏高，也可能烧坏线圈。
（二）落料滑道的设计
1、滑道数量的确定
由于客户要求每次所记数的工件数量为1000件，因此就考虑多滑道同时进行工作。在事件过程中，我们发现，当滑道数为三条时，在技术上相比以往的设计精确了些许，但时间代价变大，当我们想设计成8条或者更多条数的滑道时，由于数量大，编写的程序变多，同时由于滑道条数的增加，所需要的挡料缸增多，一系列的材料，人力物力的增加，我们想到了采用合适的5条滑道进行工作，相对于三条速度明显变快，相对于8条，减少了程序的编写，材料的需求，同时变得更好控制，满足了客户的需求。
2、滑道角度的调整
当我们决定好滑道数量准备继续工作的时候我们发现，记数原型工件时，过程会尤为顺畅，把圆形工件换成方形工件和其他棱角型工件时，产生了记数上的偏差，严重的会达到几十个之多。
一开始我们认为是PLC的反应速度不够快，PLC调试多次之后，发现其结果只有细微的误差，所以这个原因排除。又想到是不是传感器的反应速度不够，于是花了很长时间多次的反复做实验，仍然得到的数据与真实结果只有细微的误差。反复研究之后，才发现当工件换成方形工件时，工件在滑道内有起跳的现象。又换了其他非圆形工件实验，才确定是由于非圆形工件进入滑道之后，会产生起跳的现象，导致滑道下方的记数传感器感应不到工件从而产生漏记。于是我们开始调整落料滑道的倾斜角度，角度太小则会可能产生某些零件卡在滑道上，当下一个工件进入滑道使其同时经过传感器，则会产生误差，角度太大则会出现起跳现象。最终，我们确定了，在角度的选取上，我们要根据不同的工件调整相应的角度，以避免一系列问题的产生。
引言 5
一、 计数器的介绍 6
（一）设计的主要设计要求 6
（二）计数器的工作原理 6
二丶计数器应用的设计 7
（一）震动盘的设计 7
（二）落料滑道的设计 8
（三）挡料缸的设计 9
（四）计数传感器的设计 9
（五）漏斗的设计 12
（六）旋转缸的设计 13
三、计数器的使用 13
（一）计数器的控制 13
（二）计数器的操作注意事项 17
总结 19
致谢 20
参考文献 21
引言
狭义的计数器是指常用的计时器，例如体育比赛中测试时间的计时器。如果按照计数过程中数字增减分类，又可将计数器分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器，随时钟信号不断增加的为加法计数器，不断减少的为减法计数器，可增可减的叫做可逆计数器。如果按照计数器中的触发器是否同时翻转分类，可将计数器分为同步计数器和异步计数器两种。此外，也经常按照计数器的计数进制把计数器分为二进制计数器、十进制计数器等等。最常用的是第一种分类，因为这种分类可以使人一目了然，知道这个计数器到底是什么触发方式，以便于设计者进行电路的设计。在数字电子技术中应用的最多的是时序逻辑电路，计数器不仅能用于对时钟脉冲计数，还可以用于分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列以及进行数字运算等。但是并无法显示计算结果，一般都是要通过外接LCD或LED屏才能显示。
工业零件生产中，尤其是小工件的生产，准确统计工件的数目成为一项必须要解决的问题。计数器在这个时候发挥了不可替代的作用。本次论文中所阐述的计数器是用于工业小工件精确记数的计数器。它在一般计数器的制作材料 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
上传感器种类等做了调整，使得计数器使用更方便，记数更精确，从而满足客户的需求。
一、计数器的介绍
（一）设计的主要设计要求
本次设计的计数器主要用于该公司对生产的小工件的精确记数。该公司要求每次工作只能记数1000个零件，并且作业完成后能自行切换容器进行下一步作业，机器工作过程中不应该发出很大的噪音以及尽量节省工作的空间代价。记数的数目需要准确显示出来，最后技术的结果若与要求有误差应及时报警。
（二）计数器的工作原理
工作原理图如图1-1所示
图1-1 工作原理图
生产成型的小工件放入震动盘后，让震动盘作业，使之能让工件通过进入出料口再从落料滑道传输到收料仓中，工件在落料滑道时会经过技术传感器，没有一个工件传感器就会记数一次，以保证记数的准确度。由于公司要求每次需要1000个工件，本次设计中就采用了五条落料滑道同时工作使得节约时间，当触摸板显示的个数超过980个之后，挡料缸就会自动就位使其只有一条滑道工作，同时震动盘震动强度减弱，以保证可以精确计数。作业完成后，震动盘停止工作，此时锁紧缸打开，旋转缸工作使就绪的空漏斗就位到滑道的底部进行接料，旋转缸作业结束，锁紧缸会再次缩进，以此完成一个循环进行下一次计数器的作业。
二丶计数器应用的设计
（一）震动盘的设计
1、震动盘的工作原理
震动盘又可以叫振动盘，是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备。它能把各种产品有序地排列出来，配合自动组装设备将产品各个部位组装起来成为完整的一个产品，或者配合自动加工机械完成对工件的加工。
振动盘料斗下面有个脉冲电磁铁，可以使料斗作垂直方向振动，由倾斜的弹簧片带动料斗绕其垂直轴做扭摆振动。料斗内零件，由于受到这种振动而沿螺旋轨道上升。在上升的过程中经过五条轨道的筛选，零件能够按照我们想要的状态自动进入滑道位置。
2、震动盘的组成
震动盘的组成是由料斗、底盘、控制器、直线送料器组成的，震动盘的料斗又分为筒形料斗、螺旋、线料斗、锥形料斗、等分线料斗五种；底盘又有正拉底盘、侧拉底盘、压电式底盘、精密底盘四种；控制器可以分为普通控制器、分极控制器、调频控制器、带缓启动控制器、数显调频控制器五种；而直线送料器可根据客户需求订制各式各样型号直线送料器亦可根据产品要求订制。市面上一般的震动盘如图2-1所示。
图2-1 震动盘
本次实验所设计的震动盘由于需要满足客户的要求，所以在一般震动盘上增加了脉宽调制PWM控制技术。当触摸屏上显示已被记数过的零件超过980个，此时震动料斗会有明显的减弱振动强度的趋势。通过给一个输出口，来产生指定脉冲宽度和周期的脉冲串。输出的高脉冲多，所代表的电压就高，震动料斗就会加强震动从而达到加快小工件的输送，同理，低脉冲多就会减慢速度。
如图所示，[S1.] 用来指定脉冲的宽度，[S2.]用来指定脉冲的周期，[D.]用来指定输出脉冲的元件号（Y0或Y1），输出的ON/OFF状态由中断方式控制。
脉冲信号如图2-2所示
图2-2 脉冲信号
3、震动盘的注意事项
接通电源后不振动，要检查电气控制器保险丝是否溶断，电气元件是否松动，插头插座是否接触不良．如果是输送速度达不到要求又要注意以下三点；
a．检查紧固弹性元件的螺丝钉是否松动。
b．弹簧片是否断裂。
c．电磁间隙是否过于大，正常间隙对应小型振动盘的电磁铁与衔铁的间距在0．5MM至1．2MM范围内．铁心与衔铁工作面不平行度不大于0.02MM。
d．电磁与衔铁之间间隔过大，线圈容易烧毁。
e．适应于全波振动的电磁铁如果用于半波电源会出现温度偏高，也可能烧坏线圈。
（二）落料滑道的设计
1、滑道数量的确定
由于客户要求每次所记数的工件数量为1000件，因此就考虑多滑道同时进行工作。在事件过程中，我们发现，当滑道数为三条时，在技术上相比以往的设计精确了些许，但时间代价变大，当我们想设计成8条或者更多条数的滑道时，由于数量大，编写的程序变多，同时由于滑道条数的增加，所需要的挡料缸增多，一系列的材料，人力物力的增加，我们想到了采用合适的5条滑道进行工作，相对于三条速度明显变快，相对于8条，减少了程序的编写，材料的需求，同时变得更好控制，满足了客户的需求。
2、滑道角度的调整
当我们决定好滑道数量准备继续工作的时候我们发现，记数原型工件时，过程会尤为顺畅，把圆形工件换成方形工件和其他棱角型工件时，产生了记数上的偏差，严重的会达到几十个之多。
一开始我们认为是PLC的反应速度不够快，PLC调试多次之后，发现其结果只有细微的误差，所以这个原因排除。又想到是不是传感器的反应速度不够，于是花了很长时间多次的反复做实验，仍然得到的数据与真实结果只有细微的误差。反复研究之后，才发现当工件换成方形工件时，工件在滑道内有起跳的现象。又换了其他非圆形工件实验，才确定是由于非圆形工件进入滑道之后，会产生起跳的现象，导致滑道下方的记数传感器感应不到工件从而产生漏记。于是我们开始调整落料滑道的倾斜角度，角度太小则会可能产生某些零件卡在滑道上，当下一个工件进入滑道使其同时经过传感器，则会产生误差，角度太大则会出现起跳现象。最终，我们确定了，在角度的选取上，我们要根据不同的工件调整相应的角度，以避免一系列问题的产生。
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