【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)中最繁鎖、工作量最大的環(huán)節(jié)，也是配送中心作業(yè)系統(tǒng)的核心。如今，商品經(jīng)濟逐步深入，社會需求呈現(xiàn)出向小批量、多品種方向發(fā)展的趨勢，配送商品的種類和數(shù)量急劇增加，使得分揀輸送作業(yè)在配送中心作業(yè)的比重越來越大，而客戶對配送服務(wù)和質(zhì)量的要求也越來越高。分揀輸送作業(yè)的速度和質(zhì)量直接關(guān)系到整個配送中心的信譽和服務(wù)水平，分揀系統(tǒng)的建設(shè)也成為配送中心非常重視的問題之一。黑白棋子識別及分揀輸送裝置主要用于將混合在一起的黑白棋子識別分揀后按照指定路徑送至不同的儲料箱。該裝置是工業(yè)自動分揀輸送系統(tǒng)的一個簡單例子。自動分揀輸送系統(tǒng)不僅可將工人從單調(diào)繁重的勞動中解放出來，而且分揀正確率更高，在汽車裝配業(yè)、郵政系統(tǒng)及物流業(yè)應(yīng)用越來越廣泛。對黑白棋子識別及分揀輸送裝置的設(shè)計要用到傳動機構(gòu)設(shè)計、零件制造技術(shù)、電氣控制、微機原理、PLC 技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、傳感器技術(shù)等多項技術(shù)。自動分揀輸送系統(tǒng)的工作原理較為簡單，結(jié)構(gòu)也不太復(fù)雜，能夠在畢業(yè)設(shè)計給定的有限時間內(nèi)完成，而且包含設(shè)計內(nèi)容較全面，能夠使學(xué)生綜合運用機械專業(yè)較多的專業(yè)知識。通過對黑白棋子識別及分揀輸送裝置的設(shè)計及模型制作，能夠使學(xué)生掌握機械設(shè)計的一般規(guī)律和過程，在專業(yè)應(yīng)用、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力方面得到全面提高。為進一步走上工作崗位從事相關(guān)的設(shè)計、制造、控制等工作奠定基礎(chǔ)。重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 方案設(shè)計32 方案設(shè)計黑白棋子識別及分揀輸送裝置在工作時，需要一個自動上料裝置、傳輸裝置及分揀系統(tǒng)?；靵y的黑白棋子通過自動上料裝置獲得定向排列，由傳輸系統(tǒng)按照生產(chǎn)要求的節(jié)拍和位置送至分揀系統(tǒng)處分揀，分揀系統(tǒng)將送來的黑白棋子分揀后分至不同的儲料箱。 設(shè)計方案一曲柄滑塊機構(gòu)上料，分揀輸送帶分揀方案其結(jié)構(gòu)簡圖如下： 1234567891 0曲柄 推料滑塊 料斗 黑白棋子 供料道 傳輸帶 光電傳感器 滾筒 分揀輸送帶 黑白棋子儲料箱圖 曲柄滑塊機構(gòu)上料，分路器分揀方案示意圖從圖 中看出，其工作原理是：待分揀的黑白棋子從料斗進入供料道，曲柄在電動機的帶動下帶動滑塊在供料道中做往復(fù)運動，從而使棋子按一定節(jié)拍順序供料；滾筒驅(qū)動傳輸帶將棋子送至指定地點，并由此處傳感器進行黑白分揀，傳感器的數(shù)據(jù)信息控制電動機正反轉(zhuǎn)帶動分揀輸送帶，從而將黑白棋子分別送至不同儲料箱。 設(shè)計方案二錐形摩擦盤上料，分路器分揀方案結(jié)構(gòu)簡圖如下：重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 方案設(shè)計4123 4 567891 0料斗 錐形摩擦盤 供料道 傳輸帶 傳感器滾筒 分路器 黑色棋子 白色棋子 儲料箱圖 錐形摩擦盤上料，分路器分揀方案示意圖由圖 中看出，其工作原理是：待分揀的黑白棋子裝進料斗，電動機帶動傳動軸及錐形摩擦盤轉(zhuǎn)動，棋子在錐形摩擦盤的摩擦力及轉(zhuǎn)動離心力作用下被送進供料道，之后由滾筒帶動傳輸帶將棋子送至指定地，此處的傳感器識別黑白棋子后驅(qū)動分路器將黑白棋子分別送至不同的儲料箱。 設(shè)計方案三漏斗上料，分揀機械手分揀方案其工作原理簡圖如下：1234 5 6 78 滾筒 黑白棋子 料斗 傳輸帶 光電傳感器 分揀機械手 分揀平臺 儲料箱圖 漏斗上料，分揀機械手機構(gòu)方案示意圖其工作過程為：棋子由料斗靠自重落到傳輸帶上，滾筒帶動傳輸帶將棋子送到分揀平臺處，由光電傳感器識別黑白棋子，之后用分揀機械手將棋子分別送至不同的儲重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 2 方案設(shè)計5料箱。 方案比較以上三種方案，從原理上說都能完成設(shè)計任務(wù)書提出的要求，但方案三中涉及對分揀機械手的設(shè)計制造，考慮到設(shè)計時間、實際加工難度及維修費用的影響，排除這種方案；方案一的工作效率不高，且已有現(xiàn)成模型，故綜合考慮決定選用方案二。下章將對最終采用方案進行產(chǎn)品設(shè)計。重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 最總采用方案的總體設(shè)計63 最終采用方案的總體設(shè)計經(jīng)比較后選用第二種方案，即錐形摩擦盤上料，分路器分揀方案。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 所示，黑白棋子識別及分揀輸送裝置由下列主要部件組成：自動上料裝置、物料輸送裝置、分揀裝置、支架、底座和電動機。為使總裝置體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，采用上下結(jié)構(gòu)布局，其減速機構(gòu)均安置于電動機內(nèi)部，即選用齒輪減速電動機；為運轉(zhuǎn)靈活，在裝置各轉(zhuǎn)動處均采用滾動軸承支撐。 電動機的選擇與校核 自動上料裝置的電動機選擇與校核查《工程力學(xué)》表 可知，橡膠與鑄鐵之間在無潤滑劑潤滑時動摩擦因數(shù)f=故 ???????離心力 2Lvr式中 m=r=50mm要想讓棋子拋出，則 LNF?即 41minvr為使自動上料裝置的驅(qū)動電機體積小，初選電動機為同步轉(zhuǎn)速 60r/min 的永磁低速同步電動機。由《電機與拖動基礎(chǔ)》式 12－10 知096285..LTnPw????式中：T——自動上料裝置靜負載轉(zhuǎn)矩 Nm?n——自動上料裝置工作轉(zhuǎn)速 60r/min選擇功率為 24W，型號為 70TDYO6012B 的電機，參數(shù)如下：額定功率：24W額定轉(zhuǎn)速：60r/min最大轉(zhuǎn)矩：900m Nm?重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 3 最總采用方案的總體設(shè)計7額定轉(zhuǎn)矩：850m Nm? 物料輸送裝置的電動機選擇與校核為使物料輸送的節(jié)拍方便控制，初選電動機為同步轉(zhuǎn)速 15r/min 的永磁同步齒輪減速電動機，由《電力與拖動基礎(chǔ)》式 12－9 可知，所選電動機的輸出功率為310LFvP????式子中：F——傳輸帶靜阻力 V——傳輸帶線速度 η——滾筒傳遞效率 30510696..LPw?????考慮到電機體積及安裝方便，選擇型號為 70TDY4J4 的電機，其基本參數(shù)如下：輸入功率：24W輸出轉(zhuǎn)速：15r/min額定轉(zhuǎn)矩：290 Ncm? 分揀裝置的電動機選擇與校核考慮到電動機啟停及正反轉(zhuǎn)較頻繁，且轉(zhuǎn)動范圍不大，初選同步轉(zhuǎn)速為 10r/min的永磁同步齒輪減速電動機。因為電動機控制分路搖板的左右擺，所負載扭矩很小，因此，選擇型號為70TDY4J6 的電機，其參數(shù)如下：輸入功率：24W輸出轉(zhuǎn)速：10r/min額定轉(zhuǎn)矩：435 Ncm?重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論文 4 機械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計84 機械結(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計 裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計黑白棋子識別與分揀輸送機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)如圖 所示圖 41 黑白棋子識別與分揀輸送機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)各主要組成部分的結(jié)構(gòu)特征如下：（1）自動上料機構(gòu)采用料斗式自動上料機構(gòu)，工件可成批放入料