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1、 毕业设计用纸共 31 页 第 1 页摘摘 要要一个国家综合国力的衡量标准就是工业的发达程度。而轴承的性能、寿命及可靠性又代表着一定的工业发展程度，轴承的质量不仅取决于设计、制造还取决于检测环节。检测环节中常出现的问题就是检测误差，误差是影响滚珠质量的关键因素。在实际生产中造成检测误差值的因素有两点，一是测量量大，二是人工测量存在读数误差。为了提高生产中滚珠的测量精准度，本文中设计了一种由 PLC 控制的滚珠直径分拣系统，通过机械传送、传感测量的方式完成滚珠的自动检测与分拣，该系统不仅提高测量精度还提高了分拣的效率。本设计的要求是，推杆将滚珠推到限位挡板处，到达挡板后，钨钢测头测量直径误差，将
2、所得数字信号转换为电模拟信号并经放大电路放大后送到 PLC 的模拟量处理模块，据此打开相应的电磁翻板，再由推杆将滚珠送到不同的分料箱。此系统既可节约成本、提高测量精度，又能提高分拣效率，有广阔的市场发展前景。关键词关键词：PLC 精密测量 滚珠分拣毕业设计用纸共 31 页 第 2 页AbstractThe measure of a countrys comprehensive national strength is a developed industry.And bearing performance, life and reliability of represents a certai
3、n degree of industrial development, the quality of the bearing depends not only on the design, manufacture also depends on the test link.Inspection processes often appears the problem is error, error is a key factor affecting the quality of ball.Value error caused in the actual production there are
4、two factors, one is measured quantity is big, the second is artificial measurement reading error exists.In order to improve the measurement accuracy of the production of ball bearing, this article designs a kind of ball diameter sorting system controlled by PLC, completed by means of mechanical tran
5、smission, sensor measuring roller automatic detection and sorting, the system not only improve measurement accuracy but also improve the sorting efficiency.The requirements of this design is that the push rod to push the ball to the limit baffle, arriving at baffle, the tungsten probe diameter measu
6、rement error, proceeds to analog signal and digital signal is converted to electricity by amplifying circuit to enlarge PLC analog processing module, magnetic flap open accordingly, by putting the ball again to different container.This system can not only save costs, improve the measurement precisio
7、n, and can improve the efficiency of sorting, have broad market prospects.Keywords: PLC precision measuring ball sorting毕业设计用纸共 31 页 第 3 页目目 录录摘 要 .1Abstract.2目 录 .3第一章 绪论 .41.1 系统研究的意义.4 1.2 系统主要研究内容.4 1.3 系统控制要求 .5 1.4 系统任务分析 .7第二章 系统硬件设计 .82.1 PLC 的选型 8 2.2 电磁阀的选型 .15 2.3 系统中的传感器 .17 2.4 电感测微器. 1
8、9 2.5 电磁驱动器 .20 2.6 计数和计较模块 . .23第三章 系统软件设计.253.1 PLC 程序设计基本步骤 .25 3.2 PLC 程序设计常用的方法 . 25 3.3 程序流程图 .26第四章 结论.28第五章 致谢29参考文献参考文献.30毕业设计用纸共 31 页 第 4 页第一章第一章 绪论绪论传统的人工滚珠分拣存在浪费劳力、测量误差大等缺点，据此滚珠自动分拣装置应运而生，此装置可以代替高精度需求或大量单调往复的工作，它可以分拣物品、代替人的繁锁劳动。此装置可以广泛应用于机械制造行业实现生产的自动化分拣。自动分拣系统通常由输送装置、测量装置、分拣装置、控制装置构成。 控
9、制装置的作用是接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同的途径，例如通过检测、键盘输入、重量、条形码扫描、高度检测及形状识别等途径，输入到分拣控制系统中，控制系统根据这些分拣信号，来判定该商品该进入哪一个分拣道口。本设计根据检测装置对滚珠直径的测量，从而进行实现滚珠的分类。本设计用 PLC 对物料分拣进行控制，并使用必要的精密传感器，使其能够对物料按预先设定的程序进行分拣。PLC 控制其实是预先设定好程序然后对物料进行分拣的自动化装置，该设计代替了人工单调持久的作业。本设计主要完成分拣系统的硬件选型与软件设计。1 11 1 系统研究的意义系统研究的意义自动分拣
10、系统目前主要应用在制造业中，主要用在电器制造、机械制造、汽车制造、塑料加工、金属加工等工业。其优越性如下：1能大批量、连续地分拣货物 在大的生产流水线自动作业中，自动分拣系统可以不受天气、时间、人的体力等限制，连续运行。自动分拣系统不仅能够单位时间分拣件数多，而且可以长时间分拣，而人工分拣不仅单位时间工作量小，而且由于人体力的限制，员工不可长时间工作，远远落后于自动分拣。2.分拣误差率极低 由于自动分拣系统使用高精度传感器测量，所以测量误差值极小，大大地保障了测量的精度要求。3实现分拣无人化操作 自动分拣系统的使用减少了人员的使用，减轻员工的劳动强度，提高人员的使用效率。自动分拣系统中人员的使
11、用仅局限于控制分拣系统的运行，分拣线尾端由人工将分拣出来的物料进行打包、储存，自动分拣系统的经营、管理与维护也由员工进行。毕业设计用纸共 31 页 第 5 页1 12 2 系统主要研究的内容系统主要研究的内容 本课题主要研究物料分拣系统以下几个方面的内容：1滚珠自动分拣装置执行系统的分析与选择 该执行系统由传动部件与机械构件组成，主要包括落料斗、气缸、测微器、挡板、电磁翻板等，在选择这些构件时本着结构简单、经济、运动精准的原则。2滚珠分拣装置驱动和传感系统的分析与选择 驱动系统是提供执行系统各部分动力的装置，主要包括电磁阀，电磁阀驱动器，本设计选择电气驱动的方式。传感系统是检测系统中动作知否到
12、位的装置，包括光电传感器，位置传感器。3滚珠分拣装置控制系统的设计控制系统是分拣装置的指挥系统，它控制驱动系统，让执行系统按规定的要求和时序进行动作。本系统采用可编程控制器（PLC）对各执行机构进行控制，主要包括对PLC 的型号选择、I/O 口的选择、I/O 接线、程序流程图绘制等。 1.31.3 系统控制要求系统控制要求1.3.11.3.1 滚珠直径分拣系统控制系统示意图滚珠直径分拣系统控制系统示意图滚珠直径分拣系统示意图如下图所示。系统由 1 个推料气缸、1 个落料管、1 个电感测微器、1 个限位挡板 7 个料斗及料斗电磁翻板组成。在落料管的底部装有缺料传感器 B0，有料时为 0，无料时为 1；推料气缸为双向作用气缸，由电控阀 Ta 和 Tb 控制，当 Ta 得电时，气缸缩回，Tb 得电时气缸伸出；在气缸的两端各自装了 1 个位置传感器（常开） ，气缸缩回到位时 B8-1 为动作，气缸伸出到位时 B8-2 动作；测量机构的钨钢测头，通过弹簧的作用，可以自然接触被测滚珠，不需要驱动装置，测量机构可根据滚珠直径误差大
