短轴长度及外径自动检测系统的设计(附件)【字数：13734】
摘 要在社会的发展过程中，工业需求在不断提高，因此工业生产需要不停的发展，不断提高生产能力，满足社会需求。在发展过程中，自动化逐步代替了传统的人工生产模式。不仅仅解放了生产力，还提高了生产效率。本次设计的是短轴长度及外径自动检测，根据要求，需要对生产线上的上料系统，检测系统及分拣系统进行设计。整个系统的控制方式是PLC。通过机械手的上下移动及旋转两个自由度对工件完成上料过程，然后通过差动式传感器完成对短轴的长度和轴径的检测。在分拣系统中，通过光电式传感器判断工件是否到达，然后在气缸的作用下，完成对工件的分拣。根据设计流程，作出系统控制原理图，并编写相关的PLC控制系统。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2自动检测技术的发展 2
1.3轴类零件检测技术的发展概况 3
1.4本文的立论依据 4
第二章 总体方案设计 5
2.1总体规格与相关参数 5
2.2 总体方案设计 6
2.2.1驱动方案 5
第三章 机械系统设计 7
3.1 机械系统总体设计 7
3.2 上料系统设计 8
3.2.1输送带选择 8
3.2.2机械手设计 8
3.2.2机械手手部的选择 9
3.3分拣系统设计 11
3.3.1分拣系统的组成及流程 11
3.3.2滑槽设计 11
3.3气缸等关键部分的设计 12
第四章 控制系统设计 17
4.1控制系统的选用 17
4.2传感器的选择 17
4.3 PLC的特点 18
4.4机械手气动系统的设计 19
4.4.1机械手的动作过程 19
4.4.2机械手的控制原理 19
4.4.3 机械手的I/O口分配与外部接线 20
4.4.4机械手运动流程图 20
4.4.5机械手运动系统梯形图 21
4.5分拣系统设计 23
4.5.1分拣系统工作原理 23
4.5.2分拣系统I *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/O口分配与外部接线 24
4.5.3分拣系统的流程图 25
4.5.4分拣系统梯形图 26
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1背景和意义
目前，我国的大多数机械领域的生产工业在关于短轴之类工件的检测方案上仍然采用传统的人工检测方法，但是这种检测方案存在着一系列的问题，例如误差范围大、生产效率不高等问题，本文在以PLC和自动检测装置及分拣装置的发展和未来方向为基础，对短轴进行自动检测分拣系统的设计，以便能够提高生产效率、降低生产成本、提高系统适应性和可靠性为。
在工业生产中，产品的质量是至关重要的，贯穿着整个生产流程，因此对产品质量的检测也是极为重要的。随着生产企业向效率化、高质量方向发展，传统的检测方式已经不再适应当前社会，因此，检测设备必须向高效率靠拢。在研究PLC及自动检测的基础下，以提高生产效率、降低生产成本、提高系统适应性和可靠性为方向，对短轴进行自动检测系统的研究。本次课程设计方案是采用的是以三菱PLC为核心，运用传感技术与信号处理技术为主体对短轴进行检测分析。
1.2自动检测技术的发展
为了解放劳动力，自动检测技术也就应运而出了，但是自动检测技术是一门高难度，具有多种学科的综合性技术，是集计算机检测技术、控制技术以及传感技术为一体的，但是在生产过程中需要依靠一系列的机械，例如仪器、仪表等。
在工业生产中自动检测技术的作用是对工业自动化生产中对各种工艺参数进行实时自动检测和判断。在工业生产过程中，对工件的要求是极为严格的，因此需要时时掌握工件的情况，因此在生产过程中的情况，要常常对工件进行检测，提供参数来判断工件是否合格，生产机械是否正常运行，提供准确的参数给操作人员进行参考判断。
检测技术是依靠着科学技术的，只有科学技术发展起来，检测技术才能有发展的潜力，尤为突出的是表现在材料以及新结构，例如新材料的研发和新用途的传感器等都可以给检测技术带来巨大的发展，特别是微型计算机的发展，给检测技术带来了巨大的变革。使检测系统的准确度、效率、抗干扰能力及成本有了巨大的提升。
随着科学技术的进步，特别是半导体的发展使检测技术向着小型化发展；计算机技术的进步，让检测技术进入智能化发展，各种新型传感器的出现，让检测技术呈现多样化的进步。这些发展，使得检测系统运用领域更加广泛，操作更加便捷，效率得到有效的提升。当然，检测技术的发展不是一蹴而就的。首先，要不断提高检测系统的品质，例如提高测量的精确度、增大测量的量程范围、提高使用寿命、增强系统的稳定性以及应用范围，满足随着科学技术发展所需求的对检测系统的需求。因此，为了满足需求，科学家们设计出许多高精度的检测仪器用于生产。例如，光栅式传感器，用来测量工件直线的位移，可测量的范围在测量范围为二三米，并且分辨率也极佳，有微米级的分辨率；力传感器；原理是将力的数值转化为电信号从而测量出力的大小，可以检测出拉力、压力、应力及重力等；磁敏传感器，能够检测微弱的磁场等一系列传感器。自1960年开始，人们就开始对传感器进行一系列的原因，运用数学模型提高传感器的可靠性及稳定性，使得检测系统中传感器的使用寿命及可靠性得到了极大的提升。其次，要扩大检测技术所应用的领域，这就需要新技术和新的物理效应作为支撑。物理效应是检测技术原理的基础，在检测技术发展的道路上近代物理学为其提供了支撑。例如图像识别技术、激光检测距离技术、红外线测量温度技术、C型超声波检测技术等就是近代物理学发展的研究成果。在1970年之前，检测技术的应用范围小，仅主要用于工业生产。如今，检测技术出现在生活的各个方面，不在仅仅局限在工程开发、海洋开发、航空航天等高新技术产业和新兴工业领域，还涉及到生物、医疗、环境检测、安全检测等民用的各个方面包括人们日常生活设施之中。再次，发展具有功能化的传感器并将其集体化。随着技术的发展，半导体的应用也越来越广泛，因此，随着半导体技术的发展，集体化电路也成为发展趋势，各种机械都开始向小型化，微型化的趋势发展，传感器也不例外。为了实现传感器的微型化，人们通过硅片将传感技术与处理电路安装在一起，完成了对传感器的微型化，但是性能，功能没有随着体积的缩小而降低，相反，性能和功能都得到了提升。例如，PN结检测温度的集成电路就是集集成化、高精度于一体的。相信，随着科学技术的发展，传感器的种类也会越加丰富，运用领域也会更广泛。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2自动检测技术的发展 2
1.3轴类零件检测技术的发展概况 3
1.4本文的立论依据 4
第二章 总体方案设计 5
2.1总体规格与相关参数 5
2.2 总体方案设计 6
2.2.1驱动方案 5
第三章 机械系统设计 7
3.1 机械系统总体设计 7
3.2 上料系统设计 8
3.2.1输送带选择 8
3.2.2机械手设计 8
3.2.2机械手手部的选择 9
3.3分拣系统设计 11
3.3.1分拣系统的组成及流程 11
3.3.2滑槽设计 11
3.3气缸等关键部分的设计 12
第四章 控制系统设计 17
4.1控制系统的选用 17
4.2传感器的选择 17
4.3 PLC的特点 18
4.4机械手气动系统的设计 19
4.4.1机械手的动作过程 19
4.4.2机械手的控制原理 19
4.4.3 机械手的I/O口分配与外部接线 20
4.4.4机械手运动流程图 20
4.4.5机械手运动系统梯形图 21
4.5分拣系统设计 23
4.5.1分拣系统工作原理 23
4.5.2分拣系统I *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
/O口分配与外部接线 24
4.5.3分拣系统的流程图 25
4.5.4分拣系统梯形图 26
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1背景和意义
目前，我国的大多数机械领域的生产工业在关于短轴之类工件的检测方案上仍然采用传统的人工检测方法，但是这种检测方案存在着一系列的问题，例如误差范围大、生产效率不高等问题，本文在以PLC和自动检测装置及分拣装置的发展和未来方向为基础，对短轴进行自动检测分拣系统的设计，以便能够提高生产效率、降低生产成本、提高系统适应性和可靠性为。
在工业生产中，产品的质量是至关重要的，贯穿着整个生产流程，因此对产品质量的检测也是极为重要的。随着生产企业向效率化、高质量方向发展，传统的检测方式已经不再适应当前社会，因此，检测设备必须向高效率靠拢。在研究PLC及自动检测的基础下，以提高生产效率、降低生产成本、提高系统适应性和可靠性为方向，对短轴进行自动检测系统的研究。本次课程设计方案是采用的是以三菱PLC为核心，运用传感技术与信号处理技术为主体对短轴进行检测分析。
1.2自动检测技术的发展
为了解放劳动力，自动检测技术也就应运而出了，但是自动检测技术是一门高难度，具有多种学科的综合性技术，是集计算机检测技术、控制技术以及传感技术为一体的，但是在生产过程中需要依靠一系列的机械，例如仪器、仪表等。
在工业生产中自动检测技术的作用是对工业自动化生产中对各种工艺参数进行实时自动检测和判断。在工业生产过程中，对工件的要求是极为严格的，因此需要时时掌握工件的情况，因此在生产过程中的情况，要常常对工件进行检测，提供参数来判断工件是否合格，生产机械是否正常运行，提供准确的参数给操作人员进行参考判断。
检测技术是依靠着科学技术的，只有科学技术发展起来，检测技术才能有发展的潜力，尤为突出的是表现在材料以及新结构，例如新材料的研发和新用途的传感器等都可以给检测技术带来巨大的发展，特别是微型计算机的发展，给检测技术带来了巨大的变革。使检测系统的准确度、效率、抗干扰能力及成本有了巨大的提升。
随着科学技术的进步，特别是半导体的发展使检测技术向着小型化发展；计算机技术的进步，让检测技术进入智能化发展，各种新型传感器的出现，让检测技术呈现多样化的进步。这些发展，使得检测系统运用领域更加广泛，操作更加便捷，效率得到有效的提升。当然，检测技术的发展不是一蹴而就的。首先，要不断提高检测系统的品质，例如提高测量的精确度、增大测量的量程范围、提高使用寿命、增强系统的稳定性以及应用范围，满足随着科学技术发展所需求的对检测系统的需求。因此，为了满足需求，科学家们设计出许多高精度的检测仪器用于生产。例如，光栅式传感器，用来测量工件直线的位移，可测量的范围在测量范围为二三米，并且分辨率也极佳，有微米级的分辨率；力传感器；原理是将力的数值转化为电信号从而测量出力的大小，可以检测出拉力、压力、应力及重力等；磁敏传感器，能够检测微弱的磁场等一系列传感器。自1960年开始，人们就开始对传感器进行一系列的原因，运用数学模型提高传感器的可靠性及稳定性，使得检测系统中传感器的使用寿命及可靠性得到了极大的提升。其次，要扩大检测技术所应用的领域，这就需要新技术和新的物理效应作为支撑。物理效应是检测技术原理的基础，在检测技术发展的道路上近代物理学为其提供了支撑。例如图像识别技术、激光检测距离技术、红外线测量温度技术、C型超声波检测技术等就是近代物理学发展的研究成果。在1970年之前，检测技术的应用范围小，仅主要用于工业生产。如今，检测技术出现在生活的各个方面，不在仅仅局限在工程开发、海洋开发、航空航天等高新技术产业和新兴工业领域，还涉及到生物、医疗、环境检测、安全检测等民用的各个方面包括人们日常生活设施之中。再次，发展具有功能化的传感器并将其集体化。随着技术的发展，半导体的应用也越来越广泛，因此，随着半导体技术的发展，集体化电路也成为发展趋势，各种机械都开始向小型化，微型化的趋势发展，传感器也不例外。为了实现传感器的微型化，人们通过硅片将传感技术与处理电路安装在一起，完成了对传感器的微型化，但是性能，功能没有随着体积的缩小而降低，相反，性能和功能都得到了提升。例如，PN结检测温度的集成电路就是集集成化、高精度于一体的。相信，随着科学技术的发展，传感器的种类也会越加丰富，运用领域也会更广泛。
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