【文章內(nèi)容簡介】 的連續(xù)式容積加料設(shè)備，能均勻連續(xù)地將物料喂送到下一設(shè)備中，喂料量可以調(diào)節(jié)，可 喂送粉狀、小塊狀的物料（如煤粉、粘土等），是一般磨機、烘干機的常用配套設(shè)備 。只要有吊開式和吊閉式兩種。 圓盤給料機廣泛適用于冶金、礦山、建材、煤炭、電力等行業(yè)的各種非粘性物料的喂送。 圓盤式給料機為容積式計量的給料設(shè)備，它能均勻、連續(xù)地將物料喂送到下一道工序，并且能夠承受較大的倉壓。作為細粒物料給料設(shè)備，適用于運送粉狀、料狀或小塊狀態(tài)的各種非粘性物料，如煤粉、水泥、熟料、石灰石、頁巖、煤矸石、粘土等粉狀、粒狀或小塊狀物料?？蓮V泛應(yīng)用于選金廠，采煤廠與化工，基建及機械化的鑄造車間等作連續(xù)均勻、定量的給料和配料之 用。本機構(gòu)造簡單，調(diào)整方便，性能優(yōu)越。本機適用輸送物料粒度不大于 50mm，不適宜輸送粘性較大、不易流動的物料和流動性特別好的物料。 圓盤給料機結(jié)構(gòu)特點 圓盤給料機為吊裝、密閉式。主要用于要求減少漏風(fēng)或揚塵的系統(tǒng)，從而將環(huán)境污染減少到最小程度。圓盤給料機結(jié)構(gòu)主體是繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的圓盤。圓盤中部有一位于接料倉下口而高度可調(diào)的下料套筒，物料從下料套筒和圓盤的間隙中漏散出來，并被刮板將物料從圓盤上刮落下來。喂料量可通過改變下料套筒和圓盤的間隙大小和卸料位置來調(diào)整。設(shè)有觀察窗口，可隨時觀測 物料的喂送情況及設(shè)備的運行情況。 分揀機械手臂中圓盤的基本結(jié)構(gòu)和功能 在本題中，圓盤起到 連續(xù)地將物料喂送到下一道工序 ，為下一道工序提供原料?；窘Y(jié)構(gòu)就不述了。 基于 PLC 控制物料分揀機械手自動控制系統(tǒng) 機械手臂部分 機械手簡介 mechanical hand 也被稱為自動手， auto hand 能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。 機械手主要由手部和運動機構(gòu)組成。手部是用來抓持工件（或工具）的部件，根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式，如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構(gòu)，使手 部完成各種轉(zhuǎn)動（擺動）、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作，改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式，稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有 6 個自由度。自由度是機 械手設(shè)計的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜。一般專用機械手有 2～ 3 個自由度。 機械手的種類，按驅(qū)動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手；按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種；按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續(xù)軌跡控制機械手等。 機械手通常用 作機床或其他機器的附加裝置，如在自動機床或自動生產(chǎn)線上裝卸和傳遞工件，在加工中心中更換刀具等，一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱，如用于原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。 機械手是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計算機的廣泛應(yīng)用，機器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進了機械手的發(fā)展，使得機械手能更好地實現(xiàn)與機械化和自動化的有機結(jié)合。 機械手雖然目前還不如人手那樣靈活，但它具有能不斷重復(fù)工作 和勞動、不知疲勞、不怕危險、抓舉重物的力量比人手大等特點，因此，機械手已受到許多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如： (1)機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍。 (2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中 它可以用來組裝零部件。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 (3)可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動。 (4)可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等。 (5）宇宙及海洋的開發(fā)。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗。 機械手簡述 :機械手的形式是多種多樣的，有的較為簡單，有的較為復(fù)雜，但基本的組成形式是相同的，一般由執(zhí)行機構(gòu)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。 1． 執(zhí)行機構(gòu) 機械手的執(zhí)行機構(gòu)，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機構(gòu)，用來夾緊和松開工件，與人的手指相仿，能完成人手的類似動作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進行上下、左右和回轉(zhuǎn)動作。簡單的機械手可以沒有手腕。支柱用來支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動。 2．傳動系統(tǒng) 執(zhí)行機構(gòu)的動作要由傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。常用機械手傳動系統(tǒng)分機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電力傳動 等幾種形式。 機械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機械手按一定的程序、方向、位置、速度進行動作，簡單的機械手一般不設(shè)置專用的控制系統(tǒng)，只采用行程開關(guān)、繼電器、控制閥及電路便可實現(xiàn)動傳動系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機構(gòu)按要求進行動作．動作復(fù)雜的機械手則要采用可編程控制器、微型計算機進行控制。 機械手的選擇 由于機械手是 在 搬運中 的應(yīng)用 ，所以采用 傳送帶加旋轉(zhuǎn)的 機械手 類型。此機械手易于操作，性能可靠。 本題搬運機械手的基本結(jié)構(gòu) 由氣動手爪、導(dǎo)桿氣缸、旋轉(zhuǎn)氣缸、電磁閥等組成， 主要完成下列動作：氣動機械手手臂下降，氣動手爪夾緊物料，機械手手臂上升，手臂旋轉(zhuǎn)到位，手臂下降，懸臂左移，懸臂右移，手爪松開將物料放入運料小車，機械手手臂上升，機械手返回原位，等待下一個物料到位，重復(fù)上面的動作。 如圖 31 所示： 基于 PLC 控制物料分揀機械手自動控制系統(tǒng) 圖 31 機械手臂結(jié)構(gòu)原理圖 (1)氣動手爪：完成工件的抓取動作，由單向電控氣動閥控制。 (2)導(dǎo)桿氣缸：控制氣動手爪的上升和下降、左移和右移，由單向電控氣動閥控制。 (3)旋轉(zhuǎn)氣缸：控制機械手的旋轉(zhuǎn)，由單向電控氣動閥控制。 (4)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給 PLC 發(fā)出一個到位信號。 自動分揀機 系統(tǒng)圖的介紹 1． 簡介 自動分揀機是自動分揀系統(tǒng)的一個主要設(shè)備。它本身需要建設(shè)短則 4050 米，長則150200 米的機械傳輸線，還有配套的機電一體 化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)等，這一系統(tǒng)不僅占地面積大，（動輒 20200 平方米以上），而且還要建 34 層樓高的立體倉庫和各種自動化的搬運設(shè)施（如叉車）與之相匹配，這項巨額的先期投入通常需要花1020 年才能收回。 2. 作業(yè)描述 該系統(tǒng)的作業(yè)過程可以簡單描述如下：物流中心每天接收成百上千家供應(yīng)商或貨主通過各種運輸工具送來的成千上萬種商品，在最短的時間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲位或發(fā)送地點進行快速準確的分類，將這些商品運送到指定地點（如指定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺等），同時，當供應(yīng)商或貨主通 知物流中心按配送指示發(fā)貨時，自動分揀系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)從龐大的高層貨存架存儲系統(tǒng)中準確找到要出庫的商品所在位置，并按所需數(shù)量出庫，將從不同儲位上取出的不同數(shù)量的商品按配送地點的不同運送到不同的理貨區(qū)域或配送站臺集中，以便裝車配送。 3．主要特點 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 能連續(xù)、大批量地分揀貨物 由于采用大生產(chǎn)中使用的流水線自動作業(yè)方式，自動分揀系統(tǒng)不受氣候、時間、人的體力等的限制，可以連續(xù)運行，同時由于自動分揀系統(tǒng)單位時間分揀件數(shù)多，因此自動分揀系統(tǒng)的分揀能力是人工分揀系統(tǒng)可以連續(xù)運行100 個小時以上，每小時可分揀 7000 件 包裝商品，如用人工則每小時只能分揀 150 件左右，同時分揀人員也不能在這種勞動強度下連續(xù)工作 8 小時。 分揀誤差率極低 自動分揀系統(tǒng)的分揀誤差率大小主要取決于所輸入分揀信息的準確性大小，這又取決于分揀信息的輸入機制，如果采用人工鍵盤或語音識別方式輸入，則誤差率在 3%以上，如采用條形碼掃描輸入，除非條形碼的印刷本身有差錯，否則不會出錯。因此，目前自動分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來識別貨物。 分揀作業(yè)基本實無人化 國外建立自動分揀系統(tǒng)的目的之一就是為了減少人員的使用，減輕工員的勞動強度，提高人員的使用效率 ，因此自動分揀系統(tǒng)能最大限度地減少人員的使用，基本做到無人化。分揀作業(yè)本身并不需要使用人員，人員的使用僅局限于以下工作：（ 1）、送貨車輛抵達自動分揀線的進貨端時，由人工接貨。（ 2）、由人工控制分揀系統(tǒng)的運行。（ 3）、分揀線末端由人工將分揀出來的貨物進行集載、裝車。（ 4）、自動分揀系統(tǒng)的經(jīng)營、管理與維護。 如美國一公司配送中心面積為 10 萬平方米左右，每天可分揀近 40 萬件商品，僅使用 400 名左右員工，這其中部分人員都在從事上述（ 1）、（ 3）、（ 4）項工作，自動分揀線作到了無人化作業(yè)。 自動分揀系統(tǒng)一般由控制裝置 、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成。 控制裝置的作用是識別、接收和處理分揀信號，根據(jù)分揀信號的要求指示分類裝置、按商品品種、按商品送達地點或按貨主的類別對商品進行自動分類。這些分揀需求可以通過不同方式，如可通過條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測、語音識別、高度檢測及形狀識別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對這些分揀信號判斷，來決定某一種商品該進入哪一個分揀道口。 分類裝置的作用是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指示，當具有相同分揀信號的商品經(jīng)過該裝置時，該裝置動作，使改變在輸送裝置上的運行方向進入其它輸送機 或進入分揀道口。分類裝置的種類很多，一般有推出式、浮出式、傾斜式和分支式幾種，不同的裝置對分揀貨物的包裝材料、包裝重量、包裝物底面的平滑程度等有不完全相同的要求。 輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機，其主要作用是使待分揀商品貫通過控制裝置、分類裝置，并輸送裝置的兩側(cè)，一般要連接若干分揀道口，使分好類的商品滑下主輸送機（或主傳送帶）以便進行后續(xù)作業(yè)。 分揀道口是已分揀商品脫離主輸送機（或主傳送帶）進入集貨區(qū)域的通道，一般由基于 PLC 控制物料分揀機械手自動控制系統(tǒng) 鋼帶、皮帶、滾筒等組成滑道，使商品從主輸送裝置滑向集貨站臺，在那里由工作人員將該道口 的所有商品集中后或是入庫儲存，或是組配裝車并進行配送作業(yè)。 以上四部分裝置通過計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)在一起，配合人工控制及相應(yīng)的人工處理環(huán)節(jié)構(gòu)成一個完整的自動分揀系統(tǒng)。 編輯本段適用條件 二次大戰(zhàn)以后，自動分揀系統(tǒng)逐漸開始在西方發(fā)達國家投入使用，成為發(fā)達國家先進和物流中心，配送中心或流通中心所必需的設(shè)施條件之一，但因其要求使用者必須具備一定的技術(shù)經(jīng)濟條件，因此，在發(fā)達國家，物流中心、配送中心或流通中心不用自動分揀系統(tǒng)的情況也很普遍。在引進和建設(shè)自動分揀系統(tǒng)時一定要考慮以下條件： 一次性投資巨大 對商品外 包裝要求高 主要組成與功能 圖 32 分揀部分結(jié)構(gòu)原理圖 由傳送帶、貨臺、 步進 電機、 步進電機驅(qū)動器 等組成，主要完成將不同的物料運送到相應(yīng)的貨臺上 如圖 32 所示 。 (1)步進電機以及步進電機驅(qū)動器 ：用于控制 傳送帶 的運行。通過 頻 率 進行精確定位。 (2)推料氣缸：將物料推到貨臺上，由單相電控氣動閥控制。 (3)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給 PLC 發(fā)出一個到位信號。（磁性傳感器接線時注意：藍色接 “ ” ，棕色接 “PLC 輸入端 ” ）。 （ 4）物體檢測傳感器： 用于 物體 的位置檢測。當檢測到 物體 準確到位后將給 PLC 發(fā)出一個到位信號。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第 四 章 物料分揀機械手系統(tǒng)關(guān)鍵部件的使用