自动化颜色分拣系统设计
【】 随着时代的变化，科技提高、机械行业迅猛发展，人们逐渐解放了生产力，自动化成了时代的趋势，人们有了更多的时间享受生活。 本系统主要是进行颜色分拣，其结构包括推料装置、检测装置、搬运装置、控制系统和最后的存储装置。结构紧凑、经济实用、效率高、维护方便是它的优点。这种自动化颜色分拣系统的梯形图运用到PLC的编程等自动化的设备来驱动和传感器的检测,并运用PLC程序控制。
目 录
引言 1
一、设计概述 2
（一）结构及组成 2
（二）运动过程 6
二、系统设计要求 6
三、系统硬件设计 6
（一）PLC的选择 6
（二）传感器的选择 8
（三）伺服电机的选择 8
（四）I/O分配表 8
（五）内存容量的估算 9
（六）PLC的外部接线图 10
（七）机械配合 10
四、软件的设计与调试 11
（一）工作流程图 11
（二）程序设计 11
结语 18
参考文献 19
致谢 20
引言
调查表明，解决人工颜色分拣效率低下问题，目前采用加大人工的方式。人工成本加大，效率得不到保证。有鉴于此，秉承着“解放劳动力”的宗旨，本文设计了颜色自动分拣装置。本系统采用了简单可靠的机械机构、气动及控制程序，既降低成本，又提高效率；该系统实现了自动化，操作简单，减少了劳动力，降低了成本。该系统可以用于电子厂里相同材料却不同颜色的零件，比如魔方玩具不同面组成不同的颜色零件等等，诸如此类例子数不胜数。该系统主要是分拣黑、绿颜色的乐高玩具零件零件。
PLC是一种电子系统，它能够进行数字运算。它是专门在工业环境下应用而生的。该系统需要2个PLC来完成整个系统的动作。为了保证PLC可靠的工作，PLC与高压设备和电源线之间应留出的距离大于等于200mm。还有一个最重要的就是接地，接地能够避免漏电而造成的触电事故，同时还保证了人身安全。接地不仅有以上的好处，还有抑制其他电子设备对PLC的干扰。接地点应与电器的接地点分开。PLC可以接收传感器的、行程开关等
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
其他输入信号。输入端是PLC与外部负载转换信号的端口。外部负载与输入端口的接线叫做输入接线。输出端接线分为独立输出和公共输出。为了防止电路短路或者过载从而烧坏电气设备。因此，要用熔断器保护输出元器件。输出设备是继电器时，各种因素会影响到继电器的工作寿命，因此本文将选择工作寿命长的继电器。
变频器的频率决定了控制电机的速度。要电机带动负载，需要适合的变频器。蜗轮蜗杆减速机与交流伺服电机匹配，驱动搬运装置。气动是压缩空气产生空气压力使推料杆运动，这是推料装置的主要源动力，同时也可以吸气，用于吸盘的吸放，结构简单、轻便，安装维护简单。使用直动式电磁阀控制空气流速和方向，主要是运用电磁力控制阀门开关，方便安全。不同的传感器实现不同的功能，例如：电感传感器检测有无乐高玩具零件。直流电机控制传送带的速度和启停。
该系统是自动化颜色分拣系统，其结构包括推料装置、检测装置、搬运装置、控制系统和最后的存储装置，主要用来将不同颜色的物料进行分拣，同时这也是自动化系统。该生产线一共包括5个阶段：推料装置是由气缸来完成一系列动作,检测装置运用了各种传感器以及传送带，搬运装置最主要的是夹爪，控制系统主要依靠PLC和最后的存储装置是将已检测的不同颜色的物料分离进对应颜色的料筒内。
对于分拣装置，有快递分拣，还有硬币分拣；颜色分拣比较少，现在有谷物颜色分拣、糖果颜色分拣等等。
一、设计概述
该装置由五个部分组成，分别是：推料装置、检测装置、搬运装置、控制系统和存储装置。
将所有要分离的物料放入推料装置内，按下启动键，推料气缸推出物料；然后搬运装置上的夹爪把推出的物料搬运到检测装置的传送带上，随着传送带的前进，电感式传感器检测颜色，同时，搬运夹爪已到达传送带的末端；接着搬运夹爪将检测过的物料放入对应颜色的料筒内；最后搬运夹爪回到原位；如此，重复以上动作。
（一）结构及组成
1.推料装置
图11推料装置简图
图12 推料装置实物图
推料装置是由料筒、电感传感器、气动推料杆、乐高玩具零件位、吸盘、真空发生器、电磁阀组成。
料筒：装入黑、绿颜色的乐高玩具零件。
电感传感器：是一种接近开关，当要检测的物体靠近它时，它就会将距离转化成电信号。用于对物料有无的检测。即当把线圈接入测量电路中，然后接通直流电源，就可输出电压量或电流量。
气动推料杆：用空气控制推料杆伸缩。
乐高玩具零件位：乐高玩具零件被气动推料杆推到的位置，上方有吸盘。
吸盘：由气动控制吸住或放开乐高玩具零件。
真空发生器：它是一种新型，高效，经济的真空元器件。真空发生器的传统用途是和吸盘配合，用于吸附和搬运各种物料，特点是清洁、小型，所需的抽气量小,能够间歇工作。
电磁阀：本文使用分步直动式电磁阀。它的原理是直动式、先导式相结合。通电后，开始出、入口之间没有压力差，电磁力依次向上提起小阀和主阀的关闭零件，然后将阀门打开；之后出、入口之间达到启动压差，主阀下腔与上腔之间的压力相反，于是产生压力差向上推开主阀；断电后，小阀利用压力推动关闭阀门。其特点是：在艰难的环境下也能动作，例如：零压差、真空、高压时。?
2.检测装置
图13检测装置图
图14 检测装置实物图
检测装置：由电感传感器、光电传感器、直流电机组成。
光电传感器：传感器感应头将检测的颜色的变化转化成电信号，再通过电信号在控制系统中对颜色做出判断。本文用到的作用就是：检测有无乐高玩具零件。
直流电机：直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。由定子与转子组成驱动电机。
3.搬运装置
图15搬运装置简图
图16搬运装置实物图
图17搬运装置部分零件图
目 录
引言 1
一、设计概述 2
（一）结构及组成 2
（二）运动过程 6
二、系统设计要求 6
三、系统硬件设计 6
（一）PLC的选择 6
（二）传感器的选择 8
（三）伺服电机的选择 8
（四）I/O分配表 8
（五）内存容量的估算 9
（六）PLC的外部接线图 10
（七）机械配合 10
四、软件的设计与调试 11
（一）工作流程图 11
（二）程序设计 11
结语 18
参考文献 19
致谢 20
引言
调查表明，解决人工颜色分拣效率低下问题，目前采用加大人工的方式。人工成本加大，效率得不到保证。有鉴于此，秉承着“解放劳动力”的宗旨，本文设计了颜色自动分拣装置。本系统采用了简单可靠的机械机构、气动及控制程序，既降低成本，又提高效率；该系统实现了自动化，操作简单，减少了劳动力，降低了成本。该系统可以用于电子厂里相同材料却不同颜色的零件，比如魔方玩具不同面组成不同的颜色零件等等，诸如此类例子数不胜数。该系统主要是分拣黑、绿颜色的乐高玩具零件零件。
PLC是一种电子系统，它能够进行数字运算。它是专门在工业环境下应用而生的。该系统需要2个PLC来完成整个系统的动作。为了保证PLC可靠的工作，PLC与高压设备和电源线之间应留出的距离大于等于200mm。还有一个最重要的就是接地，接地能够避免漏电而造成的触电事故，同时还保证了人身安全。接地不仅有以上的好处，还有抑制其他电子设备对PLC的干扰。接地点应与电器的接地点分开。PLC可以接收传感器的、行程开关等
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
其他输入信号。输入端是PLC与外部负载转换信号的端口。外部负载与输入端口的接线叫做输入接线。输出端接线分为独立输出和公共输出。为了防止电路短路或者过载从而烧坏电气设备。因此，要用熔断器保护输出元器件。输出设备是继电器时，各种因素会影响到继电器的工作寿命，因此本文将选择工作寿命长的继电器。
变频器的频率决定了控制电机的速度。要电机带动负载，需要适合的变频器。蜗轮蜗杆减速机与交流伺服电机匹配，驱动搬运装置。气动是压缩空气产生空气压力使推料杆运动，这是推料装置的主要源动力，同时也可以吸气，用于吸盘的吸放，结构简单、轻便，安装维护简单。使用直动式电磁阀控制空气流速和方向，主要是运用电磁力控制阀门开关，方便安全。不同的传感器实现不同的功能，例如：电感传感器检测有无乐高玩具零件。直流电机控制传送带的速度和启停。
该系统是自动化颜色分拣系统，其结构包括推料装置、检测装置、搬运装置、控制系统和最后的存储装置，主要用来将不同颜色的物料进行分拣，同时这也是自动化系统。该生产线一共包括5个阶段：推料装置是由气缸来完成一系列动作,检测装置运用了各种传感器以及传送带，搬运装置最主要的是夹爪，控制系统主要依靠PLC和最后的存储装置是将已检测的不同颜色的物料分离进对应颜色的料筒内。
对于分拣装置，有快递分拣，还有硬币分拣；颜色分拣比较少，现在有谷物颜色分拣、糖果颜色分拣等等。
一、设计概述
该装置由五个部分组成，分别是：推料装置、检测装置、搬运装置、控制系统和存储装置。
将所有要分离的物料放入推料装置内，按下启动键，推料气缸推出物料；然后搬运装置上的夹爪把推出的物料搬运到检测装置的传送带上，随着传送带的前进，电感式传感器检测颜色，同时，搬运夹爪已到达传送带的末端；接着搬运夹爪将检测过的物料放入对应颜色的料筒内；最后搬运夹爪回到原位；如此，重复以上动作。
（一）结构及组成
1.推料装置
图11推料装置简图
图12 推料装置实物图
推料装置是由料筒、电感传感器、气动推料杆、乐高玩具零件位、吸盘、真空发生器、电磁阀组成。
料筒：装入黑、绿颜色的乐高玩具零件。
电感传感器：是一种接近开关，当要检测的物体靠近它时，它就会将距离转化成电信号。用于对物料有无的检测。即当把线圈接入测量电路中，然后接通直流电源，就可输出电压量或电流量。
气动推料杆：用空气控制推料杆伸缩。
乐高玩具零件位：乐高玩具零件被气动推料杆推到的位置，上方有吸盘。
吸盘：由气动控制吸住或放开乐高玩具零件。
真空发生器：它是一种新型，高效，经济的真空元器件。真空发生器的传统用途是和吸盘配合，用于吸附和搬运各种物料，特点是清洁、小型，所需的抽气量小,能够间歇工作。
电磁阀：本文使用分步直动式电磁阀。它的原理是直动式、先导式相结合。通电后，开始出、入口之间没有压力差，电磁力依次向上提起小阀和主阀的关闭零件，然后将阀门打开；之后出、入口之间达到启动压差，主阀下腔与上腔之间的压力相反，于是产生压力差向上推开主阀；断电后，小阀利用压力推动关闭阀门。其特点是：在艰难的环境下也能动作，例如：零压差、真空、高压时。?
2.检测装置
图13检测装置图
图14 检测装置实物图
检测装置：由电感传感器、光电传感器、直流电机组成。
光电传感器：传感器感应头将检测的颜色的变化转化成电信号，再通过电信号在控制系统中对颜色做出判断。本文用到的作用就是：检测有无乐高玩具零件。
直流电机：直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。由定子与转子组成驱动电机。
3.搬运装置
图15搬运装置简图
图16搬运装置实物图
图17搬运装置部分零件图
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2773.html
