广东工业大学毕业论文(设计)
1绪论
1.1 设计的目的和意义
某家生产厂的一个材料仓库中存有大量的底面直径为10cm,高2cm的圆柱形料块,进货的时候各种料块被杂乱无章的堆放在一起。各种料块的形状虽然相同但是材质不同,共分铁、铝和塑料三种材质，其中塑料又分蓝、黄两种不同颜色。在采用自动分拣系统之前，当需要某种原料时，全靠人工选取，由于铁块和铝块的颜色比较接近，难以区分，因此取错料的情况经常发生，影响了工厂的正常生产。同时，由于各种物料搀杂在一起，取用某一种原料所用的时间较长，效率低；在进行技术改造，采用自动分拣系统之后，料仓里的物料被准确分拣出来，不同材质的料块分别存放在不同的地方，当需要某种原料时可以直接取用。取错料的情况得到根本避免，取料时间大大缩短，效率有很大的提高。
随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个企业都迫切地
需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以前一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。分拣是把很多物体按品种或类别，从不同的地点和单位分配到所设置的场地的作业。按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从物体进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的物体送到别处的的搬送装置。由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多。利用PLC技术设计一种成本低，效率高的材料自动分拣装置已成为主流。
PLC的迅速发展是由于它的具大功能和操作功能简单更是无法超越的可靠性极高，能经受恶劣环境的考验，使用极大方便的优越性，迅速占领工业自控
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领域，成为工业自动控制的首选产品，与机器人，CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。PLC的作用体现在，其一它能代替人工操作；其二，它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序，时间和位置来完成工件的传送和装卸。因此，它能大大地改善工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率中，加快实现工业生产机械化的自动化的步伐。在材料分拣装置中运用到PLC控制，它具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点。
1.2 设计项目的发展
自动分拣系统[PAS]是为了正确快速并花费极少劳动力，将商品以零散单位进行细分作业。以对应零件的滑块式分拣输送机[迷你自动分拣机]为核心，配置投入用的带式输送机，以便装载搬运物搬运到分拣输送机上，在投入部设置投入电脑（触摸式面板）和输入用的条形码读数装置，另外配对进行情报管理用的管理电脑，控制机械用的控制电脑。自动分拣系统[PAS]最先是有HOKUSHO于1990年3月和美国Auto Motion公司进行技术合作,在1991年3月开发了以重量级(相当于45Kg)家电产品的快速分拣为目的的滑块式分拣搬运机[大型自动分拣机]。因其能连续、大批量地分拣货物，极大的提高了生产效率，分拣误差低，自动化程度高等优点获得了世人的青睐，并不断的发展和完善。现如今，从台数上来看，现在大约一半左右是用于流通行业中按客户（播种）分拣，今后还会进一步增加。从处理的商品种类上来看，越来越多的用于以化妆品、医药用品为主，服装、书籍、加工食品、日用杂品、CD、玩具、录象带等不胜枚举的商品。值得一提的是用户引进[PAS]，即使客户所处理的商品从加工食品改变为日用杂货，也可以继续使用[PAS]，从物流中心的形态来看，还是以密集型（共同、中转型）中心为主流。这是因为一方面提高了效率，另一方面在国际会计基准中现金流动越来越被重视，所以不得不进一步压缩库存。在这样的中心里提高综合能力是必要的条件。除此以外，环境安全规则（家电
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循环再利用容器包装的循环再利用法）和企业的ISO14000系列的不断开展中，推进产品循环再利用的设备投资也很活跃。和上述的压缩库存相同，为了正确把握退货商品，[PAS]也将被活用。
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2系统总体方案设计
2.1 概述
材料分拣装置的示意图，如图2.1所示，它采取台式结构，内置电源，有步进电机、汽缸、电磁阀、光电编码器、气动减压器、滤清器、气压指示等部件，可以和各类气源向连接。选择颜色传感器极对各种材料敏感的电容式和电感式传感器，分别固定在网板上，且允许重新安装传感器排列位置或选择网板不同区域安装。材料分拣装置实现如下5种基本功能。（1）分拣出金属与非金属。（2）分拣某一颜色。（3）分拣出金属中某一颜色块。（4）分拣出非金属中某一颜色块。（5）分拣出金属中某一颜色块和非金属中某一颜色块。
系统利用各种传感器对待测材料进行检测并分类。当待测物体经下料装置送入传送带后，依次接受各种传感器检测。如果被某种传感器测中，通过相应的气动装置将其推入料箱；否则，继续前行。其控制要求有如下9个方面。（1）系统送电后，光电编码器便可发生所需的脉冲。（2）电机运行，带动传输带传送物体向前运行。（3）有物料时，下料汽缸动作，将物料送出。（4）当电感传感器检测到金属物料时，推汽缸1动作，将待物料推入下料槽。（5）当电容传感器检测到非金属物时，推汽缸2动作将待测物料推入下料槽。（6）当颜色传感器检测到物料为某一颜色时，推汽缸3动作将带测物料推出下料槽（7）其他物料被送到SD位置时，汽缸4将待测物料推入下料槽（8）汽缸运行应该有限位保护（9）下料槽内无料时，延时自动停机。
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气体电 磁 阀 组压二联体缩过滤器机汽汽缸4缸3汽汽缸2缸1电机传输带卸料下光电槽料码盘槽汽缸回位限位电感传感器汽汽缸动作限位电容传感器缸5颜色传感器备用传感器下料口传感器图2.1材料分拣装置的结构示意图
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