自动输送带及机械手

编号：自动输送带及机械手作品说明书目录-1-一、作品概述：随着经济的发展，在各行各业的生产及运输过程中，自动运输带及机械手的使用已经相当普及了。如码头集装箱的装卸、物流系统等等。也正是因为这些现代化设备的使用，大大节省了人力、物力资源，极大地提高了生产效率。我们可以看到，在不同的场合，输送带的方式有许多种，机械手也一样。输送带和机械手的复杂程度不同，随着生产工艺和自动化程度的不同，控制方式也各异。然而，虽然存在以上差别，但是，在控制思想和电路方面，有很多的共同之处，中间都少不了检测输入、数据处理、决策判断、驱动控制等环节。所以，我们制作了这套模拟实际生产流水线的自动输送带及机械手系统，相当于是把规模庞大的设备缩小了，该系统运用在教学过程中，作为一个教具，起到了很好的效果。在自动输送带上采用了红外光电检测技术，一旦在起始端检测到有产品，输送带便自动起动运行；在输送带末端，同样设置了红外光电检测，当产品运送到末端时，输送带自动停止，同时起动机械手。机械手自动运行到产品上方，向下接触到产品，电磁铁通电，将产品提起，送到指定位置。另外，系统中还设置了产品数量的计数装置，通过LED显示屏，可准确统计运送的产品数量。整个系统采用单片机来进行控制，所有的硬件及程序均为自行设计、制作和编制，在制作过程中，为实现预期功能，有很多创新之处。在整个设计和制作过程中，综合运用了电子技术、电气控制技术、单片机技术、传感器技术和机械技术的知识。通过调试，该系统工作可靠、运行平稳，是一套比较成熟的系统。二、结构及工作原理1、硬件设计（1）自动输送带我们的输送带，是一个链板运输机的模型，采用交流单相异步电动机驱动，通过蜗杆、蜗轮和齿轮传动来进行减速，使输送带缓速运行，从而满足了我们的要求。-2-在输送带的起始端和末端，采用光电检测，作为输送带各项功能控制的检测输入。红外光电检测原理图如下：在开始端，检测有没有产品。如果有，单片机发出通电指令，输送带通电开始工作。到了末端，检测到了产品以后，单片机发出断电指令，让输送带断电停止工作。同时，发出控制信号给机械手，使机械手起动运行。输送带控制电路如下：901490142204.7K1K4.7K100+9VOUTGND充分发挥创造力，自己设计制作的机电联锁装置，用以保护输送带、蜗杆、涡轮和电动机。-3-我们还设计了产品的计数装置，设定好一定的产品数量，到输送带末端对产品个数进行减计数。当减计数到零时，说明货物已满一包，同时对产品包数进行加计数，从而可以很容易的得到产品的包数和总个数，实现了自动统计。产品计数装置的实物图和电路原理图如下：12M252520010K1RST/VPP2(RXD)P3.03(TXD)P3.14XTAL25XTAL16(INT0)P3.27(INT1)P3.38(T0)P3.49(T1)P3.510GND11P3.712P1.013P1.114P1.215P1.316P1.417P1.518P1.619P1.720VCCAT89C2051..4.7u100u104Vin1GND2+5V3MC78M05CT100u470u104+9VGND1K4.7K*24.7K+12VB停止起动+9VGND4。7K4。7K..停止光电检测输入起动光电检测输入光电检测+9V光电检测GND继电器+12V电机继电器驱动三极管B极100u1044.7K*2BGND机械手启动三极管B极机械手GND1KCLKPortGND+5V-4-CLR9CLK8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164CLR9CLK8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248abfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpCLKDATGND+5v-5-（2）机械手机械手实物图：机械手的工作过程：在电磁铁下加入了弹簧，以克服运行误差整个机械手完全是由我们手工加工而成的-6-机械手控制电路原理图：2、软件设计自动输送带和机械手均采用ATMEL公司的AT89C2051单片机来进行控制，AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含2kbytes的可反复擦写的Flash存储器，性价比极高，同时兼容MCS－51指令系统。所有的控制程序都是自行编制的，经过反复调试，同时解决了单片机的抗干扰问题以后，终于调试成功。参考程序如下：（1）自动输送带TBITP3.7LIGHTBITP1.2STARTBITP1.3STOPBITP1.4RUNBITP1.7SETCBITP1.5ORG0000HSETBSTARTSETBSTOPSETBSETCSETBTMOV30H,#03H12M252520010KVCCVCCupdownleftrightTVTVSTHupdownleftrightTHTVTVS4.7K4.7K4.7K8050805080501RST/VPP2(RXD)P3.03(TXD)P3.14XTAL25XTAL16(INT0)P3.27(INT1)P3.38(T0)P3.49(T1)P3.510GND11P3.712P1.013P1.114P1.215P1.316P1.417P1.518P1.619P1.720VCCAT89C2051....startstart4.7ull8050-7-MOVR0,#00H;BAGMOVR1,30H;TIMEACALLDISPLAYWAIT:JBSTART,KEY1ACALLTIME10MSJBSTART,KEY1LJMPTURNKEY1:LCALLKEYSJMPWAITKEY:JBSETC,NOKEYACALLTIME10MSJBSETC,NOKEYMOVA,30HADDA,#01HDAACJNEA,#10H,ROOT1CLRAROOT1:MOV30H,AMOVR1,30H;TIMEMOVR7,#20HROOT2:ACALLTIME10MSDJNZR7,ROOT2ACALLDISPLAYNOKEY:RETTURN:CLRTLCALLTIME10MSACALLDISPLAYTURN1:JBSTOP,$LCALLTIME10MSJBSTOP,TURN1SETBTLCALLTIME10MSACALLDISPLAYCLRRUNCLRCMOVA,#99HADDA,R1DAAMOVR1,AJNZBAGMOVR1,30HMOVA,R0ADDA,#01HDAA-8-MOVR0,ABAG:ACALLDISPLAYROOT10:JNBSTOP,$LCALLTIME10MSJNBSTOP,ROOT10SETBRUNCLRTLCALLTIME10MSACALLDISPLAYLJMPTURN1DISPLAY:MOVSCON,#00HMOVA,R1MOVSBUF,AJNBTI,$CLRTIMOVA,R0MOVSBUF,AJNBTI,$CLRTINOPRETTIME10MS:NOPMOVTMOD,#01HMOVTH0,#0D8HMOVTL0,#0F1HSETBTR0JNBTF0,$CLRTF0RETEND（2）机械手UPBITP1.0DOWNBITP1.1LEFTBITP1.2RIGHTBITP1.3STARTBITP1.4TVBITP1.5TVSBITP1.6THBITP1.7LBITP3.7ORG0000HLJMPMAIN-9-ORG0030HMAIN:CLRLMOVP1,#1FHMOVA,#16HCJNEA,P1,RESETAJMPWAITRESET:SETBTVSSETBTVJBUP,$CLRTVCLRTVSSETBTHJBRIGHT,$CLRTHSJMPWAITAUTO:SETBTHJBLEFT,$CLRTHSETBTVJBDOWN,$CLRTVSETBLACALLWAIT2SETBTVSSETBTVJBUP,$CLRTVCLRTVSSETBTHJBRIGHT,$CLRTHSETBTVJBDOWN,$CLRTVCLRLACALLWAIT2SETBTVSSETBTVJBUP,$CLRTVCLRTVSAJMPWAIT-10-WAIT:JBSTART,$SJMPAUTOWAIT2:MOVA,#0AHWAIT20:MOVTMOD,#01HMOVTH0,#3CHMOVTL0,#0B0HSETBTR0JNBTF0,$DECAJNZWAIT20RETEND三、作品的特点及价值我们所制作的这套自动输送带及机械手系统，通过调试，工作可靠、运行平稳，是一套比较成熟的系统。该系统很大程度上是模拟了生产现场的实际情况，把它作为一个教具，在教学过程中使用，收到了很好的效果。