自動輸送帶及機械手

1、編號：編號： 自動輸送帶及機械手自動輸送帶及機械手作作 品品 說說 明明 書書目目 錄錄- 1 -一、作品概述：一、作品概述：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在各行各業(yè)的生產(chǎn)及運輸過程中，自動運輸帶及機械手的使用已經(jīng)相當普及了。如碼頭集裝箱的裝卸、物流系統(tǒng)等等。也正是因為這些現(xiàn)代化設備的使用，大大節(jié)省了人力、物力資源，極大地提高了生產(chǎn)效率。我們可以看到，在不同的場合，輸送帶的方式有許多種，機械手也一樣。輸送帶和機械手的復雜程度不同，隨著生產(chǎn)工藝和自動化程度的不同，控制方式也各異。然而，雖然存在以上差別，但是，在控制思想和電路方面，有很多的共同之處，中間都少不了檢測輸入、數(shù)據(jù)處理、決策判斷、驅動控制等環(huán)節(jié)。所以

2、，我們制作了這套模擬實際生產(chǎn)流水線的自動輸送帶及機械手系統(tǒng)，相當于是把規(guī)模龐大的設備縮小了，該系統(tǒng)運用在教學過程中，作為一個教具，起到了很好的效果。在自動輸送帶上采用了紅外光電檢測技術，一旦在起始端檢測到有產(chǎn)品，輸送帶便自動起動運行；在輸送帶末端，同樣設置了紅外光電檢測，當產(chǎn)品運送到末端時，輸送帶自動停止，同時起動機械手。機械手自動運行到產(chǎn)品上方，向下接觸到產(chǎn)品，電磁鐵通電，將產(chǎn)品提起，送到指定位置。另外，系統(tǒng)中還設置了產(chǎn)品數(shù)量的計數(shù)裝置，通過 LED 顯示屏，可準確統(tǒng)計運送的產(chǎn)品數(shù)量。整個系統(tǒng)采用單片機來進行控制，所有的硬件及程序均為自行設計、制作和編制，在制作過程中，為實現(xiàn)預期功能，有很多

3、創(chuàng)新之處。在整個設計和制作過程中，綜合運用了電子技術、電氣控制技術、單片機技術、傳感器技術和機械技術的知識。通過調試，該系統(tǒng)工作可靠、運行平穩(wěn)，是一套比較成熟的系統(tǒng)。二、結構及工作原理二、結構及工作原理1 1、硬件設計、硬件設計（1）自動輸送帶我們的輸送帶，是一個鏈板運輸機的模型，采用交流單相異步電動機驅動，通過蝸桿、蝸輪和齒輪傳動來進行減速，使輸送帶緩速運行，從而滿足了我們的要求。- 2 -在輸送帶的起始端和末端，采用光電檢測，作為輸送帶各項功能控制的檢測輸入。紅外光電檢測原理圖如下：在開始端，檢測有沒有產(chǎn)品。如果有，單片機發(fā)出通電指令，輸送帶通電開始工作。到了末端，檢測到了產(chǎn)品以后，單片機

4、發(fā)出斷電指令，讓輸送帶斷電停止工作。同時，發(fā)出控制信號給機械手，使機械手起動運行。輸送帶控制電路如下：901490142204.7K1K4.7K100+9VOUTGND充分發(fā)揮創(chuàng)造力，充分發(fā)揮創(chuàng)造力，自己設計制作的機自己設計制作的機電聯(lián)鎖裝置，用以電聯(lián)鎖裝置，用以保護輸送帶、蝸桿、保護輸送帶、蝸桿、渦輪和電動機。渦輪和電動機。- 3 -我們還設計了產(chǎn)品的計數(shù)裝置，設定好一定的產(chǎn)品數(shù)量，到輸送帶末端對產(chǎn)品個數(shù)進行減計數(shù)。當減計數(shù)到零時，說明貨物已滿一包，同時對產(chǎn)品包數(shù)進行加計數(shù)，從而可以很容易的得到產(chǎn)品的包數(shù)和總個數(shù)，實現(xiàn)了自動統(tǒng)計。產(chǎn)品計數(shù)裝置的實物圖和電路原理圖如下：12M252520010

5、K1RST /VPP2(RXD) P3.03(TXD) P3.14XTAL 25XTAL 16(INT 0) P3.27(INT 1) 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。+9VGND4。7K4。7K.。+9V。GND。+12V。B。100u1044.7K*2BGND。B。GND1KCLKPortGND+

6、5V- 4 -CLR9CLK8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164CLR9CLK8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g

7、14SN74LS248abfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpCLKDATGND+5v- 5 -（2）機械手機械手機械手實物圖： 機械手的工作過程：在電磁鐵下加入了彈簧，以克服運行誤差整個機械整個機械手完全是手完全是由我們手由我們手工加工而工加工而成的成的- 6 -機械手控制電路原理圖：2 2、軟件設計、軟件設計自動輸送帶和機械手均采用 ATMEL 公司的 AT89C2051 單片機來進行控制， AT89C2051 是一個低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機，片內含

8、 2k bytes 的可反復擦寫的 Flash 存儲器，性價比極高，同時兼容 MCS51 指令系統(tǒng)。所有的控制程序都是自行編制的，經(jīng)過反復調試，同時解決了單片機的抗干擾問題以后，終于調試成功。參考程序如下：（1）自動輸送帶T BIT P3.7LIGHT BIT P1.2START BIT P1.3STOP BIT P1.4RUN BIT P1.7SETC BIT P1.5 ORG 0000H SETB START SETB STOP SETB SETC SETB T MOV 30H,#03H12M252520010KVCCVCC up down left right TV TVS THupdo

9、wnleft rightTHTVTVS4.7K4.7K4.7K8050805080501RST/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. startstart4.7u ll8050- 7 - MOV R0,#00H;BAG MOV R1,30H;TIME ACALL DISPLAYWAIT: JB START,KEY1 ACAL

10、L TIME10MS JB START,KEY1 LJMP TURNKEY1: LCALL KEY SJMP WAITKEY: JB SETC,NOKEY ACALL TIME10MS JB SETC,NOKEY MOV A,30H ADD A,#01H DA A CJNE A,#10H,ROOT1 CLR AROOT1: MOV 30H,A MOV R1,30H;TIME MOV R7,#20HROOT2: ACALL TIME10MS DJNZ R7,ROOT2 ACALL DISPLAYNOKEY: RETTURN: CLR T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAYT

11、URN1: JB STOP,$ LCALL TIME10MS JB STOP,TURN1 SETB T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAY CLR RUN CLR C MOV A,#99H ADD A,R1 DA A MOV R1,A JNZ BAG MOV R1,30H MOV A,R0 ADD A,#01H DA A- 8 - MOV R0,ABAG: ACALL DISPLAYROOT10:JNB STOP,$LCALL TIME10MS JNB STOP,ROOT10 SETB RUN CLR T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAY LJMP

12、 TURN1DISPLAY:MOV SCON,#00H MOV A,R1 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,R0 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI NOP RETTIME10MS:NOP MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F1H SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TF0 RET END（2）機械手 UP BIT P1.0 DOWN BIT P1.1 LEFT BIT P1.2 RIGHT BIT P1.3 START BIT P1.4 TV BIT P1.5 TVS BIT P1.6 TH

13、 BIT P1.7 L BIT P3.7 ORG 0000H LJMP MAIN- 9 - ORG 0030HMAIN: CLR L MOV P1,#1FH MOV A,#16H CJNE A,P1,RESET AJMP WAITRESET:SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS SETB TH JB RIGHT,$ CLR TH SJMP WAIT AUTO: SETB TH JB LEFT,$ CLR TH SETB TV JB DOWN,$ CLR TV SETB L ACALL WAIT2 SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS SETB TH JB RIGHT,$ CLR TH SETB TV JB DOWN,$ CLR TV CLR L ACALL WAIT2 SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS AJMP WAIT- 10 -WAIT: JB START,$ SJMP AUTOWAIT2:MO