【正文】 1. 前言 電子讀物大行其道的今天，仍有許多人偏愛紙質(zhì)書籍，習慣是很難改變的，尤其是在你不 想改變的時候。本設(shè)計主要是為不便于用手翻書的殘疾人、傷員、樂隊指揮，演奏者等特殊人群設(shè)計的一種可以用腳或者其他部位進行控制的便攜、廉價的自動翻書機．此設(shè)計著重突出便攜、廉價的特點．通過分析此翻書機的設(shè)計要求等各方面的限制因素，采用玩具設(shè)計方式，以簡單安全作為此設(shè)計的設(shè)計原則，設(shè)計了翻書機的基本結(jié)構(gòu)。設(shè)計過程中參考了此類特殊人群的眾多建議， 力求操作簡單便捷，降低成本費用。隨著時代的進步和科技的發(fā)展，人們對弱勢群體的關(guān)注不僅僅在于豐富他們的物質(zhì)生活，而且深入到怎么滿足他們的精神需求。雖然他們也可以選擇用電腦和特質(zhì)的鼠標閱讀電子書，但是長時間面對電腦會對眼睛造成一定的傷害，而且不太經(jīng)濟，同樣，對于雙手被束縛的傷員來說翻書這樣簡單的動作也成為一個很不方便的事情。 該設(shè)計的市場前景看好。第三，該設(shè)計成本低廉，廠家有一定的利 潤空間。 BOOK TIME 5000 自動翻書機（如圖 11 所示）是國外最具代表性的一款翻書機。此翻書機過于龐大，不夠簡便，而且價格過于昂貴，對于大部分人不能接受他的價格。當吸紙構(gòu)件吸紙時，即由旋轉(zhuǎn)頭使兩擺臂同時轉(zhuǎn)至架板另一側(cè)，吸紙構(gòu) 件即松開紙，同時在拉持件作用下，使第一、二擺臂分別上、下移，以卡持已被翻之紙。 （ 3）自動翻頁器 本實用新型提供一種自動翻頁器， 它是一個盒體。如王侃設(shè)計的自動翻書機，采用自動控制電路控制前翻頁、后翻頁、復位等功能，對書頁的幅面具有很好的適應(yīng)性，調(diào)節(jié)方便。李俊儒設(shè)計的自動翻頁器包括書檔、托書板和翻壓臂，所述書檔內(nèi)設(shè)有齒輪機構(gòu)、主電機，以及供齒輪機構(gòu)作往返運動的引導機構(gòu)；所述翻壓臂的一端通過樞軸與齒輪機構(gòu)活動樞接，另一端裝有翻頁輪，該翻頁輪通過蝸桿與書檔內(nèi)的齒輪機構(gòu)聯(lián)動。控制箱由吸紙裝置、翻頁裝置（同步帶、同步帶輪、翻書棒）、電動機和控制電路構(gòu)成。 b. 自動翻頁：最終目的就是能夠?qū)崿F(xiàn)自動翻頁，這里所謂的自動翻頁，是指當使用者按下 手上的遙控器的翻頁按鈕以后可以按照需求實現(xiàn)自動翻頁。 e. 遙控器：應(yīng)該可以實現(xiàn)電動機的軟驅(qū)動，上邊至少包括三個按鈕。 g. 紙張保護：不能對書本有太大的磨損，否則會損壞書本，減少使用率。 ：根據(jù)經(jīng)驗，制作支撐板的材料應(yīng)該采用樹脂板材，這樣比較輕但是很結(jié)實，負重比較大，并且對吸頭的靜電和磁性影響很小。 創(chuàng)新點 ，根據(jù)流體力學的基本原理，使用廢棄的電腦排風扇制作出效果顯著的吸紙裝置。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 共 38 頁 ，我們設(shè)計的電磁式書夾是首創(chuàng)。 ，我們的設(shè)計使用了單片機控制，實現(xiàn)了自動化、機電一體化，殘疾朋友只需用腳或者其他部位觸動開關(guān)，即可達到自動翻書的目的。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 共 38 頁 本翻書機 構(gòu) 基本方案設(shè)計是使用搓紙機構(gòu)和壓頁機構(gòu)兩個部分來完成以上動作過程，并用控制電路實現(xiàn)。右側(cè)向左側(cè)翻書頁，當書頁一半脫離原位置時，右側(cè)的壓頁機構(gòu)壓住這側(cè)其他的書頁，防止多頁翻轉(zhuǎn)。我經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)只要搓紙塊與書頁之間的摩擦力達到一定范圍，增加搓紙距離就可以將書頁翻轉(zhuǎn)過去。六種機構(gòu)的比較如下： 表 21 六種機構(gòu)比較 機構(gòu)名稱 優(yōu)點 缺點 凸輪機構(gòu) 幾乎可以實現(xiàn)從動件的無限多種運動規(guī)律。 曲柄滑塊機構(gòu) 連桿機構(gòu)構(gòu)件之間是轉(zhuǎn)動低副連接，傳動可靠，承載能力大，耐磨性好。運動準確性高，且有很大的減速比；工作平穩(wěn)、無噪聲，可以傳遞很大的軸向力。 鏈傳動 鏈傳動平均傳動比準確 ,傳動效率高，軸間距離適應(yīng)范圍較大 傳動平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。 壓頁機構(gòu) 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 9 頁 共 38 頁 壓頁機構(gòu)也采用曲柄滑塊機構(gòu)。 本翻書機 構(gòu) 基本方案設(shè)計是使用 吸附 機構(gòu) 、翻頁 機構(gòu) 和壓頁機構(gòu)三 個部分來完成以上動作過程，并用控制電路實現(xiàn)。右側(cè)向左側(cè)翻書頁，當書頁一半脫離原位置時，右側(cè) 的壓頁機構(gòu)壓住這側(cè)其他的書頁，防止多頁翻轉(zhuǎn)。 為了節(jié)約成本和方便，這里采用我采用帶靜電或永久磁性的吸附頭，為了能吸附不同大 小的書，吸附頭采用內(nèi)套形式，可根據(jù)需要自動的拔出或伸長。翻頁片從右至左，再陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 10 頁 共 38 頁 從左至右，則完成一次翻頁動作。 方案一： 在本設(shè)計中，翻頁電機帶動曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄通過連桿推動推桿沿滑槽做往復直線運動，推桿頂端的搓紙塊 隨著推桿的運動做搓紙和復位動作。最重要的不足之處是不容易實現(xiàn)對不同大小、厚度書本的翻頁。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 38 頁 翻書動作方案確定 自動翻書機的功能就是代替人手完 成書頁的翻轉(zhuǎn)動作。右側(cè)向左側(cè)翻書頁，當書頁一半脫離原位置時，右側(cè)的壓頁機構(gòu)壓住這側(cè)其他的書頁，防止多頁翻轉(zhuǎn)。 自動翻書機設(shè)計要求 ：將任何一本書放置好以后，能夠保證固定在儀器上不會掉下來或者自動合上。根據(jù)翻頁的流程可知，只要對書本左右兩端固定，可有效防止整體書本滑動，對書頁上端進行鋼性固定，可在翻頁的同時固定未執(zhí)行翻頁操作的書頁，防止干擾正在執(zhí)行的翻書操作。它的腳下那有一個Φ 5 的螺紋孔，一共螺栓插入，達到固定它的作用。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 38 頁 圖 支撐板 2.. 吸附機構(gòu) 吸附機構(gòu)是翻書機重要部件之一，主要作用是將書頁吸起，以便翻頁機構(gòu)將書頁翻過。 但是其結(jié) 構(gòu)過于復雜，本設(shè)計不予考慮。翻頁片從右至左，再從左至右，則完成一次翻頁動作。當處在右翻頁時，右翻頁桿轉(zhuǎn)動到一定角度時，右邊的壓頁桿壓下，壓住這邊剩余的紙張，當翻頁桿轉(zhuǎn)動到 180 度時，右翻頁電機失電停止轉(zhuǎn)動，左邊的壓頁桿壓下壓住翻過來的新的一頁。 翻書片是否進入吸起書頁的下面是正確翻書的前提，發(fā)生失誤的原因一般都是吸附機構(gòu)未能將書頁吸起引起，因此，系統(tǒng)只要控制協(xié)調(diào)好 吸附機構(gòu)、翻書機構(gòu)和升降機構(gòu)之間的位置關(guān)系，就可基本避免翻頁的失誤。其關(guān)鍵是要注意各個控制信號的時序變化，否則就會產(chǎn)生誤操作。 升降機構(gòu)需對書頁厚度的變化做出自動調(diào)整，才能保證翻書動作正確執(zhí)行。在每個機體鉸接的一側(cè)設(shè)計有三塊磁鐵，書架展開后利用磁鐵的吸力保證在閱讀書籍的時候機架不會自己變形或合閉。電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 選擇步進電機時，首先要保證步進電機的輸出功率大于負載所需的功率。 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意的問題 電氣控制設(shè)計中應(yīng)重視設(shè)計、使用和維護人員在長期實踐中總結(jié)出來的許多經(jīng)驗，使設(shè)計線路簡單、正確、安全、可靠、結(jié)構(gòu)合理、使用維護方便。當控制系統(tǒng)使用電器數(shù)量比較多時，應(yīng)采用控制變壓器降低控制電壓，或用直流低電壓控制，既節(jié)省安裝空間，又便于采用晶體管無觸點器件，具有陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 21 頁 共 38 頁 動作平穩(wěn)可靠、檢修操作安全等優(yōu)點。在電器元件選用中，盡可 能選用性能優(yōu)良、價格便宜的新型器件，同一用途盡可能選用相同型號。 主副觸點的使用量不能超過限定對數(shù)，因為各類接觸器、繼電器的主副觸點數(shù)量是一定的。 （ 5）正確連線 具體應(yīng) 注意以下幾個方面。 注意避免出現(xiàn)寄生回路 在控制電路的動作過程中，如果出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的意外接通的電路，稱為寄生回路。 電路元件表如表 32 所示。 圖 （ b） 電氣控制圖 （ 3）左側(cè)翻頁電機 M3 的啟動、停止 當左側(cè)翻頁電機啟動旋轉(zhuǎn)后，帶動電動機軸運動。 此刻兩邊壓頁機構(gòu)上行程開關(guān)SQ7 和 SQ8 被撞擊，使得兩邊的 磁鐵也瞬間帶電，致使壓頁桿與底座成接近 90 度夾角，使得后面的壓頁動作順利的進行。參照現(xiàn)在市場上相關(guān)閱讀機的充電器和通電孔設(shè)計了該翻書機的充電器和通電孔。電機與電池的接線和插電工作方式一樣 。整體設(shè)計為可折疊的樣式，使翻書機折疊起來的幅面比 A4 紙稍大，折疊后成為一個小箱子。 （ 6）既可以使用插電方式工作，也可以用電池供電方式工作 。短短的時間里，我學到了很多的東西。本論文是在孫老師耐心指導下多次修改完成的。在此，請允許我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。同時感謝我的大學。北京：高等教育出版社， 2020 [4] DANAHER MOTION，用于非公路用機動設(shè)備的機電執(zhí)行器， 2020 [5] 趙秉衡主編。北京：高等教育出版社， 2020 [17] 趙秉衡主編。 Disability), 20206(1824) 。北京：冶金工業(yè)出版社， [18] 周興華等編，實用遙控控制線路 200例。北京：冶金工業(yè)出版社， [6] 周興華等編，實用遙控控制線路 200例。 總之，在以后的學習、工作、生活中我 將更加努力，用自己的行動回報社會、學校、老師及同學。當我在 畢業(yè)設(shè)計 過程中遇到問題和困難時，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對整個 畢業(yè)設(shè)計 的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我獲益良多。在這段時間里，我從她們身上，不僅學到了許多的專業(yè)知識，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學，表達我最真誠的謝意。 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 32 頁 共 38 頁 致 謝 近三個月時間的畢業(yè)課題設(shè)計是我大學生活中忙碌而又充實一段時光。 （ 4）對書頁幅面大小適應(yīng)性好，可以翻動橫邊寬度在 815cm 之間的書頁。用戶只需使用三個按鈕就可以實現(xiàn)對翻書機的操作，分別是前翻頁、后翻頁、緊急斷電。接線示意圖如圖 33 所示。 PLC 的控制 I∕ O 接線圖 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 25 頁 共 38 頁 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 26 頁 共 38 頁 說明 :① 輸入原件 SB1— 總電源按鈕 SB2— 左吸頁電機按鈕 SB3— 右吸頁電機按鈕 SB4— 左翻頁電機按鈕 SB5— 右翻頁電機按鈕 ②輸出原件 KM1— 左吸頁接觸器 線圈 KM2— 右吸頁接觸器線圈 KM3— 左翻頁接觸器線圈 KM4— 右翻頁接觸器線圈 I∕ O 地址 梯形圖 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 27 頁 共 38 頁 指令語 左吸頁 ： LD X1 OR M100 ANI X0 ANI X2 ANI Y1 OUT M100 LD M100 陜西理工學院畢業(yè)設(shè)計論文 第 28 頁 共 38 頁 OUT M100 K2 LDT200 T200 OUT Y0 右吸頁： LD X2 OR M101 ANI X0 ANI X1 ANI Y0 OUT M101