【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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(jī)、烘干機(jī)的常用配套設(shè)備 。只要有吊開(kāi)式和吊閉式兩種。 圓盤(pán)給料機(jī)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(pán)式給料機(jī)為容積式計(jì)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(cāng)壓。作為細(xì)粒物料給料設(shè)備，適用于運(yùn)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(yè)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(jī)械化的鑄造車(chē)間等作連續(xù)均勻、定量的給料和配料之 用。本機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，性能優(yōu)越。本機(jī)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(dòng)的物料和流動(dòng)性特別好的物料。 圓盤(pán)給料機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 圓盤(pán)給料機(jī)為吊裝、密閉式。主要用于要求減少漏風(fēng)或揚(yáng)塵的系統(tǒng)，從而將環(huán)境污染減少到最小程度。圓盤(pán)給料機(jī)結(jié)構(gòu)主體是繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)。圓盤(pán)中部有一位于接料倉(cāng)下口而高度可調(diào)的下料套筒，物料從下料套筒和圓盤(pán)的間隙中漏散出來(lái)，并被刮板將物料從圓盤(pán)上刮落下來(lái)。喂料量可通過(guò)改變下料套筒和圓盤(pán)的間隙大小和卸料位置來(lái)調(diào)整。設(shè)有觀察窗口，可隨時(shí)觀測(cè) 物料的喂送情況及設(shè)備的運(yùn)行情況。 分揀機(jī)械手臂中圓盤(pán)的基本結(jié)構(gòu)和功能 在本題中，圓盤(pán)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(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 機(jī)械手臂部分 機(jī)械手簡(jiǎn)介 mechanical hand 也被稱(chēng)為自動(dòng)手， auto hand 能模仿人手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門(mén)。 機(jī)械手主要由手部和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。手部是用來(lái)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使手 部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)（擺動(dòng)）、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作，改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式，稱(chēng)為機(jī)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(gè)自由度。自由度是機(jī) 械手設(shè)計(jì)的關(guān) 鍵參數(shù)。自由 度越多，機(jī)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(zhuān)用機(jī)械手有 2～ 3 個(gè)自由度。 機(jī)械手的種類(lèi)，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專(zhuān)用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 機(jī)械手通常用 作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，如在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)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(méi)有獨(dú)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(mén)操持危險(xiǎn)物品的主從式操作手也常稱(chēng)為機(jī)械手。 機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的一種新型裝置。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)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(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。 機(jī)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(dòng)、不知疲勞、不怕危險(xiǎn)、抓舉重物的力量比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到許多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用，例如： (1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車(chē)床、組合機(jī)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(lái)裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中 它可以用來(lái)組裝零部件。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 (3)可在勞動(dòng)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(dòng)。 (4)可在危險(xiǎn)場(chǎng)合下工作，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品及有害物的搬運(yùn)等。 (5）宇宙及海洋的開(kāi)發(fā)。 (6)軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 機(jī)械手簡(jiǎn)述 :機(jī)械手的形式是多種多樣的，有的較為簡(jiǎn)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(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助裝置組成。 1． 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾緊和松開(kāi)工件，與人的手指相仿，能完成人手的類(lèi)似動(dòng)作。手腕是連接手指與手臂的元件，可以進(jìn)行上下、左右和回轉(zhuǎn)動(dòng)作。簡(jiǎn)單的機(jī)械手可以沒(méi)有手腕。支柱用來(lái)支撐手臂，也可以根據(jù)需要做成移動(dòng)。 2．傳動(dòng)系統(tǒng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要由傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用機(jī)械手傳動(dòng)系統(tǒng)分機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和電力傳動(dòng) 等幾種形式。 機(jī)械手控制系統(tǒng)的主要作用是控制機(jī)械手按一定的程序、方向、位置、速度進(jìn)行動(dòng)作，簡(jiǎn)單的機(jī)械手一般不設(shè)置專(zhuān)用的控制系統(tǒng)，只采用行程開(kāi)關(guān)、繼電器、控制閥及電路便可實(shí)現(xiàn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的控制，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求進(jìn)行動(dòng)作．動(dòng)作復(fù)雜的機(jī)械手則要采用可編程控制器、微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。 機(jī)械手的選擇 由于機(jī)械手是 在 搬運(yùn)中 的應(yīng)用 ，所以采用 傳送帶加旋轉(zhuǎn)的 機(jī)械手 類(lèi)型。此機(jī)械手易于操作，性能可靠。 本題搬運(yùn)機(jī)械手的基本結(jié)構(gòu) 由氣動(dòng)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(dòng)作：氣動(dòng)機(jī)械手手臂下降，氣動(dòng)手爪夾緊物料，機(jī)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(kāi)將物料放入運(yùn)料小車(chē)，機(jī)械手手臂上升，機(jī)械手返回原位，等待下一個(gè)物料到位，重復(fù)上面的動(dòng)作。 如圖 31 所示： 基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)控制系統(tǒng) 圖 31 機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)原理圖 (1)氣動(dòng)手爪：完成工件的抓取動(dòng)作，由單向電控氣動(dòng)閥控制。 (2)導(dǎo)桿氣缸：控制氣動(dòng)手爪的上升和下降、左移和右移，由單向電控氣動(dòng)閥控制。 (3)旋轉(zhuǎn)氣缸：控制機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)，由單向電控氣動(dòng)閥控制。 (4)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給 PLC 發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。 自動(dòng)分揀機(jī) 系統(tǒng)圖的介紹 1． 簡(jiǎn)介 自動(dòng)分揀機(jī)是自動(dòng)分揀系統(tǒng)的一個(gè)主要設(shè)備。它本身需要建設(shè)短則 4050 米，長(zhǎng)則150200 米的機(jī)械傳輸線，還有配套的機(jī)電一體 化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng)等，這一系統(tǒng)不僅占地面積大，（動(dòng)輒 20200 平方米以上），而且還要建 34 層樓高的立體倉(cāng)庫(kù)和各種自動(dòng)化的搬運(yùn)設(shè)施（如叉車(chē)）與之相匹配，這項(xiàng)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(guò)程可以簡(jiǎn)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(guò)各種運(yùn)輸工具送來(lái)的成千上萬(wàn)種商品，在最短的時(shí)間內(nèi)將這些商品卸下并按商品品種、貨主、儲(chǔ)位或發(fā)送地點(diǎn)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分類(lèi)，將這些商品運(yùn)送到指定地點(diǎn)（如指定的貨架、加工區(qū)域、出貨站臺(tái)等），同時(shí)，當(dāng)供應(yīng)商或貨主通 知物流中心按配送指示發(fā)貨時(shí)，自動(dòng)分揀系統(tǒng)在最短的時(shí)間內(nèi)從龐大的高層貨存架存儲(chǔ)系統(tǒng)中準(zhǔn)確找到要出庫(kù)的商品所在位置，并按所需數(shù)量出庫(kù)，將從不同儲(chǔ)位上取出的不同數(shù)量的商品按配送地點(diǎn)的不同運(yùn)送到不同的理貨區(qū)域或配送站臺(tái)集中，以便裝車(chē)配送。 3．主要特點(diǎn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(dòng)作業(yè)方式，自動(dòng)分揀系統(tǒng)不受氣候、時(shí)間、人的體力等的限制，可以連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)由于自動(dòng)分揀系統(tǒng)單位時(shí)間分揀件數(shù)多，因此自動(dòng)分揀系統(tǒng)的分揀能力是人工分揀系統(tǒng)可以連續(xù)運(yùn)行100 個(gè)小時(shí)以上，每小時(shí)可分揀 7000 件 包裝商品，如用人工則每小時(shí)只能分揀 150 件左右，同時(shí)分揀人員也不能在這種勞動(dòng)強(qiáng)度下連續(xù)工作 8 小時(shí)。 分揀誤差率極低 自動(dòng)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(zhǔn)確性大小，這又取決于分揀信息的輸入機(jī)制，如果采用人工鍵盤(pán)或語(yǔ)音識(shí)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(cuò)，否則不會(huì)出錯(cuò)。因此，目前自動(dòng)分揀系統(tǒng)主要采用條形碼技術(shù)來(lái)識(shí)別貨物。 分揀作業(yè)基本實(shí)無(wú)人化 國(guó)外建立自動(dòng)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(dòng)強(qiáng)度，提高人員的使用效率 ，因此自動(dòng)分揀系統(tǒng)能最大限度地減少人員的使用，基本做到無(wú)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(chē)輛抵達(dá)自動(dòng)分揀線的進(jìn)貨端時(shí)，由人工接貨。（ 2）、由人工控制分揀系統(tǒng)的運(yùn)行。（ 3）、分揀線末端由人工將分揀出來(lái)的貨物進(jìn)行集載、裝車(chē)。（ 4）、自動(dòng)分揀系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)、管理與維護(hù)。 如美國(guó)一公司配送中心面積為 10 萬(wàn)平方米左右，每天可分揀近 40 萬(wàn)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(xiàng)工作，自動(dòng)分揀線作到了無(wú)人化作業(yè)。 自動(dòng)分揀系統(tǒng)一般由控制裝置 、分類(lèi)裝置、輸送裝置及分揀道口組成。 控制裝置的作用是識(shí)別、接收和處理分揀信號(hào)，根據(jù)分揀信號(hào)的要求指示分類(lèi)裝置、按商品品種、按商品送達(dá)地點(diǎn)或按貨主的類(lèi)別對(duì)商品進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)。這些分揀需求可以通過(guò)不同方式，如可通過(guò)條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤(pán)輸入、重量檢測(cè)、語(yǔ)音識(shí)別、高度檢測(cè)及形狀識(shí)別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對(duì)這些分揀信號(hào)判斷，來(lái)決定某一種商品該進(jìn)入哪一個(gè)分揀道口。 分類(lèi)裝置的作用是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指示，當(dāng)具有相同分揀信號(hào)的商品經(jīng)過(guò)該裝置時(shí)，該裝置動(dòng)作，使改變?cè)谳斔脱b置上的運(yùn)行方向進(jìn)入其它輸送機(jī) 或進(jìn)入分揀道口。分類(lèi)裝置的種類(lèi)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(duì)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(jī)，其主要作用是使待分揀商品貫通過(guò)控制裝置、分類(lèi)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(lèi)的商品滑下主輸送機(jī)（或主傳送帶）以便進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。 分揀道口是已分揀商品脫離主輸送機(jī)（或主傳送帶）進(jìn)入集貨區(qū)域的通道，一般由基于 PLC 控制物料分揀機(jī)械手自動(dòng)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(tái)，在那里由工作人員將該道口 的所有商品集中后或是入庫(kù)儲(chǔ)存，或是組配裝車(chē)并進(jìn)行配送作業(yè)。 以上四部分裝置通過(guò)計(jì)算機(jī)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(gè)完整的自動(dòng)分揀系統(tǒng)。 編輯本段適用條件 二次大戰(zhàn)以后，自動(dòng)分揀系統(tǒng)逐漸開(kāi)始在西方發(fā)達(dá)國(guó)家投入使用，成為發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)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(jì)條件，因此，在發(fā)達(dá)國(guó)家，物流中心、配送中心或流通中心不用自動(dòng)分揀系統(tǒng)的情況也很普遍。在引進(jìn)和建設(shè)自動(dòng)分揀系統(tǒng)時(shí)一定要考慮以下條件： 一次性投資巨大 對(duì)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(tái)、 步進(jìn) 電機(jī)、 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 等組成，主要完成將不同的物料運(yùn)送到相應(yīng)的貨臺(tái)上 如圖 32 所示 。 (1)步進(jìn)電機(jī)以及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ：用于控制 傳送帶 的運(yùn)行。通過(guò) 頻 率 進(jìn)行精確定位。 (2)推料氣缸：將物料推到貨臺(tái)上，由單相電控氣動(dòng)閥控制。 (3)磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后將給 PLC 發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。（磁性傳感器接線時(shí)注意：藍(lán)色接 “ ” ，棕色接 “PLC 輸入端 ” ）。 （ 4）物體檢測(cè)傳感器： 用于 物體 的位置檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到 物體 準(zhǔn)確到位后將給 PLC 發(fā)出一個(gè)到位信號(hào)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 四 章 物料分揀機(jī)械手系統(tǒng)關(guān)鍵部件的使用