小型件自動(dòng)裝箱系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要設(shè)計(jì)了一種以AT89S51單片機(jī)為核心的產(chǎn)品自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)，能夠?qū)ψ詣?dòng)化生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行精確的計(jì)數(shù)和裝箱。主體部分采用兩條傳送帶，一條是包裝箱傳送帶，另一條是產(chǎn)品傳送帶。對產(chǎn)品計(jì)數(shù)采用光電傳感器，并與單片機(jī)AT89S51接口，再通過單片機(jī)對交流電機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)裝箱。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容分為兩部分：物品傳動(dòng)皮帶機(jī)

2、構(gòu)設(shè)計(jì)，單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)。其中物品傳動(dòng)皮帶機(jī)構(gòu)與帶式輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，該帶式輸送裝置由輸送帶，托輥，驅(qū)動(dòng)裝置，拉緊裝置等組成。而單片機(jī)控制部分主要分析了單片機(jī)與光電傳感器協(xié)同工作和數(shù)據(jù)處理等方面。通過單片機(jī)對電動(dòng)機(jī)等各機(jī)械部分的控制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求，從而達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)的水平。</p><p>　　關(guān)鍵詞 自動(dòng)裝箱；單片機(jī)；光電檢測；輸送裝置</p><p><b>　　Abstr

3、act</b></p><p>　　This paper has mainly designed an automatic packing control system for products. The core is monolithic computer of AT89S51. It carries on the precise counting and packing for the prod

4、ucts on the automation process line. The main part uses two conveyor belts. One is package conveyor belt, and the other is product conveyor belt. The photoelectric sensor is used for the product counting and connects wit

5、h the monolithic computer of AT89S51. The monolithic computer controls the motor. At last it rea</p><p>　　Keywords automatic packing monolithic computer electro-optic examination transportation equ

6、ipment </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 背景介紹1</p><p>　　1.2 方案確定1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)方案綜述2</p>&l

7、t;p>　　2 帶式輸送裝置設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1帶式輸送裝置的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用3</p><p>　　2.2 輸送帶的選擇與計(jì)算3</p><p>　　2.2.1 輸送帶的確定4</p><p>　　2.2.2 輸送帶寬度的選擇4</p><p>　　2.2.3 輸送帶運(yùn)行速度的選擇4<

8、/p><p>　　2.2.4 輸送帶接頭的選擇5</p><p>　　2.3 托輥的選擇5</p><p>　　2.4滾筒的選擇6</p><p>　　2.5輸送帶牽引力計(jì)算7</p><p>　　2.5.1 輸送帶的運(yùn)動(dòng)阻力和有效載荷7</p><p>　　2.5.2 輸送帶的牽引力1

9、1</p><p>　　2.6帶的強(qiáng)度校核12</p><p>　　2.7 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算12</p><p>　　2.7.1電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算13</p><p>　　2.7.2 減速器的選型14</p><p>　　2.7.3 聯(lián)軸器的選擇15</p><p>　　2.8 拉緊

10、裝置的選擇15</p><p>　　3 單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.1 單片機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求17</p><p>　　3.2 光電檢測裝置的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.2.1光電傳感器的基本原理18</p><p>　　3.2.2 傳感器的選擇19</p><

11、;p>　　3.2.3 傳感器的位置確定19</p><p>　　3.3 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.3.1 單片機(jī)的概述20</p><p>　　3.3.2 單片機(jī)的應(yīng)用20</p><p>　　3.3.3 單片機(jī)的發(fā)展趨勢21</p><p>　　3.3.4 AT89S51單片機(jī)

12、的基本結(jié)構(gòu)21</p><p>　　3.3.5 AT89S51單片機(jī)的主要引腳及功能23</p><p>　　3.3.6 存儲器和I/O接口電路25</p><p>　　3.3.7 復(fù)位操作及復(fù)位電路25</p><p>　　3.3.8 時(shí)鐘電路26</p><p>　　3.3.9 單片機(jī)控制的過程極其流程圖

13、26</p><p>　　3.3.10主程序的設(shè)計(jì)28</p><p>　　4 輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)31</p><p>　　4.1 驅(qū)動(dòng)頭架的尺寸確定31</p><p>　　4.2 拉緊尾架的尺寸確定31</p><p>　　4.3中間架的尺寸確定31</p><p>　　4.4 傳料

14、板的尺寸確定31</p><p><b>　　結(jié)論32</b></p><p><b>　　致謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　附錄35</b></p><p>

15、<b>　　附錄135</b></p><p><b>　　附錄246</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 背景介紹</b></p><p>　　在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，常常需要對產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)、裝箱。

16、如果用人工不但麻煩，而且效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。隨著微機(jī)控制的普及，特別是單片機(jī)的應(yīng)用，給自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的方便。近年來，包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化、電子監(jiān)測和控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，使的包裝企業(yè)以高速度、較少的停機(jī)時(shí)間和包裝故障，以及產(chǎn)品損耗減少、工傷和老毛病降低等優(yōu)點(diǎn)而獲得出色的成績。2002年11月3至7日在芝加哥舉行的國際PACK EXPO上，我們可以看到多家自動(dòng)化公司展示的最新的包裝設(shè)備和新技術(shù)。這些經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)成為未來

17、的發(fā)展力量，可見自動(dòng)裝箱技術(shù)的應(yīng)用前景十分廣闊。在中國，自動(dòng)化技術(shù)還未成熟，還需要長時(shí)間的發(fā)展，所以將會(huì)有很大的空間來發(fā)展此技術(shù)。這也是未來的發(fā)展方向和趨勢。中國的經(jīng)濟(jì)高速度發(fā)展也需要這項(xiàng)技術(shù)來促進(jìn)和加速，相信在自動(dòng)化技術(shù)成熟以后，中國的經(jīng)濟(jì)也將有飛躍性的進(jìn)步。當(dāng)前中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展格局也是非常的需要高技術(shù)來支持。這樣中才會(huì)有穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。向西部發(fā)展的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略思想必然需要有高技術(shù)隨之轉(zhuǎn)移，生產(chǎn)也將需要自動(dòng)化技術(shù)的支持，這樣發(fā)展高技術(shù)自動(dòng)化

18、也就是必然的趨勢</p><p>　　通過此題目的設(shè)計(jì)可以把大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識融會(huì)貫通于實(shí)際并能鍛煉獨(dú)立思考的能力,努力發(fā)展成未來的技術(shù)骨干，為中國的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量，也使得我們能適應(yīng)未來中國以及世界自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢。</p><p><b>　　1.2 方案確定</b></p><p>　　根據(jù)工況以及本設(shè)計(jì)的要求，確定以下方案：&l

19、t;/p><p>　　托輥：選用平行上下托輥。</p><p>　　滾筒：本設(shè)計(jì)運(yùn)送的產(chǎn)品較輕，載荷不大，所需的功率也不大，所以選用光面滾筒，鋼板焊接。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置：根據(jù)工況以及設(shè)計(jì)要求，考慮成本，本設(shè)計(jì)選擇電機(jī)-減速器作為整個(gè)方案的驅(qū)動(dòng)裝置，由電機(jī)通過聯(lián)軸器、減速器帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　拉緊裝置：本設(shè)計(jì)輸送裝

20、置長度較短，比較各種拉緊裝置，選用螺旋拉緊裝置。選取500mm的拉緊行程。 </p><p>　　單片機(jī)：選用AT89S51單片機(jī)，是一種低功耗、具有在線編程Flash程序存儲器的單片機(jī)。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)方案綜述</p><p>　　此自動(dòng)裝箱系統(tǒng)利用傳感器檢測產(chǎn)品，并與單片機(jī)接口，輸出的開關(guān)信號來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過減速器減速，再帶動(dòng)傳動(dòng)滾筒，實(shí)現(xiàn)傳

21、送帶的傳送。兩個(gè)檢測裝置分別檢測包裝箱是否到位和產(chǎn)品數(shù)量以控制相應(yīng)電動(dòng)機(jī)的啟、停，從而帶動(dòng)相應(yīng)傳送帶傳送，最終實(shí)現(xiàn)精確計(jì)數(shù)，自動(dòng)裝箱。</p><p>　　設(shè)計(jì)意義：此自動(dòng)裝箱系統(tǒng)從原料到包裝實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，解決了手工裝箱慢、容易計(jì)數(shù)出錯(cuò)等問題。該方法技術(shù)可靠，成本較低，可大大提高工效，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度以及減少產(chǎn)品損耗、工傷事故等?？蓱?yīng)用于食鹽、味精、洗衣粉、醫(yī)藥化工、農(nóng)藥、飼料等的自動(dòng)裝箱。</p>

22、<p>　　2 帶式輸送裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1帶式輸送裝置的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用</p><p>　　帶式輸送裝置是一種廣泛應(yīng)用的連續(xù)輸送裝置。工作原理是：由撓性輸送帶作為物料承載件和牽引件的連續(xù)輸送設(shè)備，根據(jù)摩擦傳動(dòng)的原理，由傳動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送帶進(jìn)行物料的傳遞與運(yùn)輸。它結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，造價(jià)低廉，適用性強(qiáng)。特別對工作節(jié)拍沒有嚴(yán)格要求、比較干燥的生產(chǎn)場所，可用于柔性或半柔性

23、的自動(dòng)包裝線，輸送帶、盒、箱等產(chǎn)品或散粒、塊狀產(chǎn)品。帶式輸送裝置一般由傳動(dòng)滾筒，改向滾筒，輸送帶，托輥，拉緊裝置等組成。如下圖2-1所示為輸送裝置原理圖。撓性輸送帶2繞在上、下托輥之上，由傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，拉緊裝置6用于調(diào)節(jié)輸送帶的拉緊力，以保持輸送帶的輸送能力。傳動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)輸送帶的能力與輸送帶在傳動(dòng)滾筒上的包角大小有關(guān)，包角大時(shí)傳動(dòng)能力大，而改向滾筒就用于增大傳動(dòng)包角。帶式輸送裝置的各輥軸軸承都采用滾動(dòng)軸承，以減小運(yùn)轉(zhuǎn)中的摩擦阻力和功率消

24、耗。</p><p>　　圖2-1 輸送裝置原理圖</p><p>　　1-改向滾筒；2-輸送帶；3-上托輥；4-傳動(dòng)滾筒；5-下托輥；6-拉緊裝置</p><p>　　2.2 輸送帶的選擇與計(jì)算</p><p>　　輸送帶是帶式輸送機(jī)的牽引構(gòu)件及承載構(gòu)件，用于輸送物料和傳遞動(dòng)力， 是帶式輸送機(jī)的重要組成部分，約占帶式輸送機(jī)總成本的30%～4

25、0%左右。它貫穿輸送機(jī)的全長，在設(shè)備檢修中占很大比重。同時(shí)，輸送帶在帶式輸送機(jī)中既是貨物的承載機(jī)構(gòu)，又是帶式輸送機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)，因此，不僅需要足夠的強(qiáng)度，而且還應(yīng)具有耐磨、耐腐蝕的要求。輸送帶選擇的合理與否直接影響帶式輸送機(jī)的投資、運(yùn)行成本，更為重要的是將直接影響輸送機(jī)的可靠、安全運(yùn)行。</p><p>　　2.2.1 輸送帶的確定</p><p>　　輸送帶結(jié)構(gòu)型式分為織物心輸送帶和鋼絲繩

26、心輸送帶，由上覆蓋膠、心層、下覆蓋膠組成，上、下覆蓋膠的作用是保護(hù)心層不受損壞和不受周圍工作環(huán)境的影響。心層材料有棉帆布、尼龍帆布、聚酯帆布和鋼絲繩?？椢镄膶虞斔蛶Э筛鶕?jù)拉力大小選取層數(shù)，棉帆布心輸送帶層數(shù)為3-8 層，尼龍帆布心輸送帶層數(shù)為2-6 層，聚酯帆布心輸送帶層數(shù)為3-6 層，當(dāng)達(dá)到最大層數(shù)仍不能滿足拉力要求時(shí)，采用鋼絲繩心輸送帶。自動(dòng)包裝機(jī)所用帶式輸送裝置多為輕型或特輕載荷類型，要求傳送帶結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧。根據(jù)輸送機(jī)類型、結(jié)構(gòu)

27、以及工況，考慮經(jīng)濟(jì)成本，此設(shè)計(jì)的輸送帶心層材料選用4層的棉帆布帶。</p><p>　　2.2.2 輸送帶寬度的選擇</p><p>　　輸送成件物品的輸送帶，按所輸送的最大物件的對角線長度，再加約100mm余量約定所需要的輸送帶寬度，見圖2-2所示，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)帶寬考慮到運(yùn)輸?shù)陌b箱不大，選取寬度為500mm。此時(shí)要求包裝箱的對角線長度A不宜大于400mm。因?yàn)榘b箱傳送帶所承受的重量大于

28、產(chǎn)品傳送帶，所以下面選擇計(jì)算包裝箱傳送帶，產(chǎn)品傳送帶的各參數(shù)可與其相同。</p><p><b>　　圖2-2輸送帶寬</b></p><p>　　2.2.3 輸送帶運(yùn)行速度的選擇</p><p>　　輸送帶運(yùn)行速度是輸送機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)，在輸送量一定時(shí)，適當(dāng)提高帶速，可減少帶寬。對水平安裝的輸送機(jī)，可選擇較高的帶速，輸送傾角越大帶速應(yīng)偏低

29、，向上輸送時(shí)帶速可適當(dāng)高些，向下輸送時(shí)帶速應(yīng)低些。</p><p>　　輸送成品件時(shí)的產(chǎn)品輸送帶速度見式（2.1）</p><p><b>　　式（2.1）</b></p><p>　　式中 ——輸送帶速度，m/s，包裝線上輸送塊狀物件取值常小于1.25m/s；</p><p>　　——每秒鐘輸送成件物品的件數(shù)，此處n

30、=5件；</p><p>　　——輸送帶上成件物品節(jié)距，等于物品長度與兩件之間的間距之和，此處；</p><p>　　所以,產(chǎn)品輸送帶速度,包箱輸送帶可選用與此同樣的速</p><p><b>　　度為1m/s。</b></p><p>　　2.2.4 輸送帶接頭的選擇 </p><p>　　帶式

31、輸送機(jī)輸送帶的接頭有搭鉚接，皮帶扣連接，硫化膠粘接及化學(xué)膠粘接等方式。不同的連接方式接頭效率不同。橡膠帆布帶以優(yōu)質(zhì)硫化粘接最好，一般硫化粘接次之，皮帶扣連接再次，搭接鉚接最差。接頭效率等于接頭處最大破壞強(qiáng)度與輸送帶的極限強(qiáng)度的比值。為了此傳送帶有足夠長的使用壽命，選用優(yōu)質(zhì)硫化粘接。</p><p><b>　　2.3 托輥的選擇</b></p><p>　　托輥是用于

32、支承輸送帶及輸送帶上所承載的物品，保證輸送帶穩(wěn)定運(yùn)行的裝置。它是整個(gè)輸送裝置中的重要部件, 使用數(shù)量多, 形式多樣, 價(jià)格昂貴。托輥選擇是否合理,影響帶式輸送機(jī)的使用、維修, 更會(huì)影響帶式輸送機(jī)使用壽命。托輥可分為：承載托輥、回程托輥。其中承載托輥分為：槽形托輥、緩沖托輥、調(diào)心托輥、平行上托輥等?；爻掏休伩煞譃椋浩叫邢峦休仭⒙菪休?、V形托輥等。</p><p>　　托輥輥?zhàn)拥闹睆脚c輸送機(jī)帶寬、帶速和承載能力有關(guān)

33、系, 與輸送機(jī)長度和傾角無關(guān)。托輥直徑與帶寬的關(guān)系托輥輥徑與長度應(yīng)符合《GB/T99021991帶式輸送機(jī)托輥基本參數(shù)與尺寸》的規(guī)定, 見表2-1（單位mm）。</p><p>　　表2-1托輥直徑與帶寬的關(guān)系</p><p>　　在確定帶速的情況下, 托輥輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速不能太大。在同樣壽命情況下, 轉(zhuǎn)速大, 使用時(shí)間就短,轉(zhuǎn)速小, 使用時(shí)間就長。但輥?zhàn)拥闹睆讲荒芴?輥?zhàn)又睆教? 整個(gè)輸送

34、機(jī)不配套, 初期投資成本就高。一般規(guī)定: 輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速不能超過600r/min。托輥直徑與輸送機(jī)帶速的關(guān)系見表2-2。</p><p>　　表2-2 托輥輥徑與帶速、轉(zhuǎn)速的關(guān)系（r/min）</p><p>　　已確定輸送帶寬度B=500mm，且?guī)賤=1m/s，再綜合以上情況, 根據(jù)表2-1和表2-2, 選用托輥直徑89mm。因輸送帶承載的載荷并不大，所以分別選擇平行上托輥和平行下托輥為承

35、載托輥和回程托輥。</p><p><b>　　2.4滾筒的選擇</b></p><p>　　滾筒分傳動(dòng)滾筒和改向滾筒。傳動(dòng)滾筒是傳遞動(dòng)力的主要部件傳動(dòng)滾筒根據(jù)承載能力分輕型、中型和重型三種。</p><p>　　輕型：軸承孔徑80-100mm。軸與輪轂為單鍵聯(lián)接的單幅板焊接筒體結(jié)構(gòu)。單向出軸。</p><p>　　中型

36、：軸承孔徑120-180mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)接。</p><p>　　重型：軸承孔徑200-220mm。軸與輪轂為脹套聯(lián)接，筒體為鑄焊結(jié)構(gòu)。有單向出軸和雙向出軸兩種。</p><p>　　傳動(dòng)滾筒是將驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力，通過摩擦力傳遞給輸送帶的部件。通常情況下，根據(jù)軸與輪轂之間的連接方式，傳動(dòng)滾筒有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄焊結(jié)構(gòu)兩種形式。鋼板焊接滾筒軸與輪轂之間采用鍵連接，能承受中小型載荷；鑄焊滾筒

37、軸與輪轂之間采用脹套連接，避免了由于鍵連接而削弱軸的強(qiáng)度，因此這種結(jié)構(gòu)形式的滾筒可承受較大的負(fù)荷，且便于安裝和拆卸。滾筒表面有光面和膠面兩種形式，在功率不大，環(huán)境濕度小的情況下，可采用表面摩擦因數(shù)小的光面滾筒；在功率大，環(huán)境又潮濕，容易打滑的情況下采用表面摩擦因數(shù)大的膠面滾筒。膠面的作用是增大傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力。膠面滾筒有鑄膠和包膠兩種工藝型式，鑄膠滾筒膠面厚且耐磨，質(zhì)量好，但工藝復(fù)雜，價(jià)格高；包膠滾筒工藝簡單，成本低。膠面滾

38、筒有光膠面、人字型溝槽和菱形溝槽三種型式。當(dāng)采用人字型溝槽膠面滾筒時(shí)，應(yīng)注意其方向性，人字型尖應(yīng)朝向滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，菱形膠面滾筒用于雙向運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)。用于重要場合的滾筒最好采用硫化橡膠覆面；當(dāng)有阻燃、隔爆條件要求時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)措施。此處運(yùn)送的產(chǎn)品較輕，所需的功率也不大，所以選用光面滾筒。</p><p>　　改向滾筒的作用是改變輸送帶的運(yùn)行方向或增加輸送帶與傳動(dòng)滾筒間的圍包角。增加圍包角的作用是增加輸送帶與滾筒間

39、的接觸面，使輸送帶與滾筒間不打滑。改向滾筒包括尾部滾筒、增加傳動(dòng)滾筒圍包角、增加尾部滾筒圍包角及拉緊裝置處的滾筒。改向滾筒和傳動(dòng)滾筒一樣有鋼板焊接結(jié)構(gòu)和鑄焊結(jié)構(gòu)兩種形式。滾筒表面有光鋼面和光膠面兩種。除較重要的場合選用光膠面滾筒外，一般采用光鋼面滾筒。</p><p>　　按承載能力改向滾筒又可分輕型、中型和重型；軸承孔徑分為50-100mm，120-180mm及200-260mm，結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)滾筒一致。改向滾筒覆

40、面有裸露光鋼面和平滑膠面兩種。</p><p>　　表2-4 各種帆布帶相對層數(shù)的最小傳動(dòng)滾筒直徑</p><p>　　因?yàn)檫x用的棉帆布帶層數(shù)，所以由上表2-4，可選用的滾筒最小滾筒直徑為500mm。</p><p>　　因?yàn)樵撓驖L筒的直徑一般比傳動(dòng)滾筒的直徑小一級，結(jié)合下表2-5，可選用帶寬，長度，的滾筒為傳動(dòng)滾筒，帶寬，長度，的滾筒為改向滾筒。</p>

41、;<p>　　表2-5 帶寬和滾筒直徑、長度之間的關(guān)系</p><p>　　所選的傳動(dòng)滾筒和改向滾筒的基本參數(shù)如下表2-6：</p><p>　　表2-6 滾筒基本參數(shù)</p><p>　　2.5輸送帶牽引力計(jì)算</p><p>　　2.5.1 輸送帶的運(yùn)動(dòng)阻力和有效載荷</p><p>　　輸送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)

42、的阻力包括直線區(qū)段、曲線區(qū)段以及一些附屬裝置所產(chǎn)生的局部阻力。</p><p><b>　?。?）直線區(qū)段 </b></p><p>　　輸送帶在托輥上運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力包括托輥軸承以及帶與托輥之間的摩擦阻力等。通常由與托輥單位長度壓力所引起的運(yùn)動(dòng)阻力來表示，特稱為阻力系數(shù)。其值λ與軸承類型及工作環(huán)境有關(guān)， 取長度為L、傾角為β的一段輸送帶，分析其受力狀況，如圖2-3所示。

43、設(shè)單位長度內(nèi)物件、輸送帶和上、下托輥的當(dāng)量線載荷、、、。即可求出作用在托輥軸承上的總壓力N。</p><p><b>　　式（2.2）</b></p><p><b>　　式（2.3）</b></p><p><b>　　式（2.4）</b></p><p>　　式中 ——包箱

44、重量，此處為250N；</p><p>　　——上托輥重量，由參考文獻(xiàn)[7]查得，此處選為116N；</p><p>　　——下托輥重量，由參考文獻(xiàn)[7]查得，此處為104N；</p><p>　　——包裝箱節(jié)距，此處為1000mm（包裝箱長略小于400mm）；</p><p>　　——上托輥間距，輸送散貨時(shí)取1.2m。輸送件貨時(shí)，如果單間重

45、量超過200N，則托輥間距應(yīng)小于件貨輸送方向長度的一半，此處取0.18m；</p><p>　　——下托輥間距，一般取 2～3 米，此處取 3 米。 </p><p>　　所以 ：，，，由參考文獻(xiàn)[5]可查得。</p><p>　　圖2-3 輸送帶受力分析</p><p>　　考慮到β角較小，β幾乎為零度，可近似地取 </p>

46、<p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　　這樣輸送帶在托輥上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦阻力為</p><p><b>　　式（2.6）</b></p><p>　　令Sa、Sb分別代表所選區(qū)段內(nèi)輸送帶主動(dòng)邊和從動(dòng)邊的拉力。由圖（2-3）可列出受力平衡方程式</p><p><

47、;b>　　式（2.7）</b></p><p>　　進(jìn)而求出該區(qū)段的運(yùn)動(dòng)阻力為</p><p><b>　　式（2.8）</b></p><p>　　對于松邊來說，因沒有物件承載，QW=0，故主從動(dòng)邊的拉力差改變?yōu)?lt;/p><p><b>　　式（2.10）</b></p&g

48、t;<p>　　由參考文獻(xiàn)[5]可查得帶與托輥的運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)，接合一般輸送帶長度選擇，這里帶長取12m。</p><p>　　所以, 直線區(qū)段的運(yùn)動(dòng)阻力</p><p>　　=0.025×12×(250+57.09+1370)</p><p><b>　　=503.13N</b></p><

49、p>　　=0.025×(57.09+34.67) ×12</p><p><b>　　=27.53N</b></p><p><b>　?。?） 曲線區(qū)段</b></p><p>　　輸送帶饒過主、從動(dòng)滾筒時(shí)也會(huì)遇到阻力，它主要由軸承摩擦阻力以及帶本身的剛性阻力組成。</p><

50、;p>　　軸承摩擦阻力是通過作用在滾筒上的外力再轉(zhuǎn)換為對軸承的正壓力而求出的，即 </p><p><b>　　式（2.11）</b></p><p>　　式中μ——軸承的摩擦系數(shù)，由參考文獻(xiàn)[5]查得，此處為0.015。</p><p>　　如圖2-4所示，作用在滾筒上的外力有，輸送帶饒入端和饒出鍛端的拉力、，以及滾筒的自重；若忽略不計(jì)

51、此自重，且近似取=，則作用在滾筒上軸承的合力</p><p><b>　　式（2.12）</b></p><p>　　式中 α——滾筒的包角，此處取為180º。</p><p>　　圖2-4滾筒受力分析</p><p>　　若將軸承摩擦阻力折算到滾筒圓周上，則當(dāng)量阻力為</p><p>

52、<b>　　式（2.13）</b></p><p>　　式中D、d——分別為滾筒及其軸頸的直徑，此處傳動(dòng)滾筒分別取500mm，80mm，改向</p><p>　　滾筒分別取400mm，60mm；</p><p>　　輸送帶由于本身彎曲變形和內(nèi)摩擦效應(yīng)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)阻力</p><p><b>　　式（2.14）&

53、lt;/b></p><p>　　撓性系數(shù)可按下式近似計(jì)算</p><p><b>　　式（2.15）</b></p><p>　　式中δ——帶的厚度，此處為4.5mm。</p><p>　　因此，帶在曲線區(qū)段運(yùn)動(dòng)的總阻力為</p><p><b>　　式（2.16）</b&

54、gt;</p><p>　　式中 S——帶繞過輪上兩端拉力中取較大者。</p><p>　　曲線區(qū)段2~3的撓性系數(shù)由式（2.15）近式算出：</p><p>　　該區(qū)段的運(yùn)動(dòng)阻力由式（2.16）算出，其中S在計(jì)算時(shí)采用從動(dòng)滾筒帶繞出段端拉力。</p><p>　　2.5.2 輸送帶的牽引力</p><p>　　由式（

55、2.7）看出，在直線區(qū)段內(nèi)，輸送帶上a點(diǎn)的拉力Sa應(yīng)等于另一點(diǎn)Sb的拉力與兩點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)阻力之和。對帶的拉力進(jìn)行逐點(diǎn)計(jì)算的分段方法，如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5輸送帶受力分析的分段</p><p>　　以主動(dòng)滾筒上輸送帶的繞出點(diǎn)1為起始點(diǎn)，以饒入點(diǎn)4為終點(diǎn)，沿帶的工作運(yùn)轉(zhuǎn)方向?qū)⑺譃槿舾芍本€和曲線區(qū)段。并設(shè)各點(diǎn)拉力：</p><p><b>

56、;　　第1點(diǎn)為：</b></p><p><b>　　第2點(diǎn)為：</b></p><p><b>　　第3點(diǎn)為：</b></p><p><b>　　第4點(diǎn)為：</b></p><p>　　據(jù)此可求出運(yùn)輸帶任一點(diǎn)的n的拉力</p><p>&

57、lt;b>　　式（2.17）</b></p><p>　　進(jìn)而可求出輸送帶在傳動(dòng)滾筒上繞出點(diǎn)的拉力與饒入點(diǎn)之間的函數(shù)關(guān)系。， ， ，令則式（2.17）改寫為式（2.18）。</p><p><b>　　式（2.18）</b></p><p>　　另一方面，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，為保證帶的作用力傳遞和不沿滾筒打滑，饒入點(diǎn)和饒出點(diǎn)的拉

58、力還必須滿足由歐拉公式所提出的條件，即</p><p><b>　　式（2.19）</b></p><p>　　式中 K——安全系數(shù)，通常取1.2～1.5。</p><p>　　至此，可求出輸送帶的牽引力</p><p><b>　　式（2.20）</b></p><p>

59、　　由上述推導(dǎo)可列出如下：</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　考慮到滾筒為金屬制件，其工作環(huán)境干燥，由參考文獻(xiàn)[5]可查得，μ=0.25，，再取安全系數(shù)K=1.5，又得</p><p><b>　　式（2.21）</b></p><p>　　對以上兩表達(dá)示S4=f（S1

60、）聯(lián)立，解出主從動(dòng)滾筒繞入端和繞出端的拉力為 ： </p><p><b>　　所以，牽引力。</b></p><p><b>　　2.6帶的強(qiáng)度校核</b></p><p>　　校核帶輸送帶的強(qiáng)度，可用下式（2.22）：</p><p><b>　　式（2.22）</b>&

61、lt;/p><p>　　式中 Z——帶的帆布層數(shù)，此處為4；</p><p>　　B——帶寬，此處為500mm；</p><p>　　—一層1cm寬膠布帶的保證強(qiáng)度，普通橡膠帶（棉布帶芯膠布）通常取560N/cm；</p><p>　　n——安全系數(shù)，查由參考文獻(xiàn)[5]得，此處為8。</p><p>　　——最大拉力，此處

62、。</p><p><b>　　故說明強(qiáng)度可靠。</b></p><p>　　2.7 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置是用來驅(qū)動(dòng)輸送帶運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料運(yùn)送的裝置。其驅(qū)動(dòng)原理是依靠傳動(dòng)滾筒與輸送帶之間的摩擦力來傳遞動(dòng)力使帶運(yùn)動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)滾筒等組成。如圖2-6為驅(qū)動(dòng)裝置圖。對于傾角較大的上運(yùn)帶式輸送機(jī)

63、還應(yīng)設(shè)有停止器或制動(dòng)器，以防止電動(dòng)機(jī)斷電后輸送帶在自重及物料重力作用下返回運(yùn)動(dòng)。而本設(shè)計(jì)的帶式輸送裝置傾角較小，幾乎為零，所以可不設(shè)置停止器或制動(dòng)器。</p><p>　　圖2-6 驅(qū)動(dòng)裝置圖</p><p>　　1-電動(dòng)機(jī)；2、4-聯(lián)軸器；3-減速器；5-傳動(dòng)滾筒</p><p>　　2.7.1電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　?。?）選

64、擇電動(dòng)機(jī)的類型</p><p>　　電動(dòng)機(jī)是常用的原動(dòng)機(jī)，并且是系列化和標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計(jì)中需要根據(jù)工作機(jī)的工作情況和運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力參數(shù)，合理地選擇電動(dòng)機(jī)類型，結(jié)構(gòu)形式，傳遞的功率和轉(zhuǎn)速,確定電動(dòng)機(jī)的型號。電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分.由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不方便，因此無特殊要求時(shí)不宜采用。工業(yè)上常采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類，異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型

65、和繞線型兩種，其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。而在此自動(dòng)裝箱系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)須經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)，所以要求電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小和過載能力大，應(yīng)選用起重及冶金用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，電壓380V，YZ型。</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)的容量</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為</p><p><b>　　式（2.23）

66、</b></p><p>　　式中 F——輸送帶的牽引力，N；</p><p>　　v——輸送帶的速度，m/s；</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)至輸送帶的傳動(dòng)總功率；</p><p><b>　　傳動(dòng)總功率：</b></p><p>　　式中 ——軸承的傳動(dòng)效率，此處為0.98；&

67、lt;/p><p>　　——蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)效率，此處為0.7；</p><p>　　——連軸器的傳動(dòng)效率，此處為0.99；</p><p>　　——滾筒的傳動(dòng)效率，此處為0.96。</p><p><b>　　所以， </b></p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b>

68、;</p><p><b>　　滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為</b></p><p>　　3.3.6 存儲器和I/O接口電路</p><p>　　AT89S51單片機(jī)芯片內(nèi)配置有4KB的Flash程序存儲器和128B的數(shù)據(jù)存儲器RAM，根據(jù)需要可外擴(kuò)最大64KB的程序存儲器和64KB的數(shù)據(jù)存儲器，因此AT89S51的存儲器結(jié)構(gòu)可分為4部分：片內(nèi)程序存儲器、

69、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器。</p><p>　　CPU的數(shù)據(jù)處理速度要遠(yuǎn)高于外圍設(shè)備，同時(shí)各外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)處理速度也不盡相同，因此在CPU與外圍設(shè)備之間進(jìn)行信息交換時(shí)要解決處理速度的匹配問題，以有效地提高CPU的工作效率；與此同時(shí)還要對外圍設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，I/O接口電路正是為了上述問題而設(shè)計(jì)的。</p><p>　　CPU和外圍設(shè)備進(jìn)行信息交換都要通過接口電路來進(jìn)行。A

70、T89S51單片機(jī)內(nèi)部集成4個(gè)可編程的并行I/O口（P0-P3），每個(gè)輸出接口電路都具有鎖存器和驅(qū)動(dòng)器，輸入接口電路具有三態(tài)門控制，這是接口電路的基本特征。</p><p>　　3.3.7 復(fù)位操作及復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位操作是使單片機(jī)的CPU以及各部件處于初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始運(yùn)行。單片機(jī)在運(yùn)行過程中可能會(huì)受到外界的干擾使程序陷入死循環(huán)或“跑飛”，發(fā)生這種情況時(shí)需要將單片

71、機(jī)復(fù)位，以重新啟動(dòng)運(yùn)行。</p><p><b>　?。?）復(fù)位操作</b></p><p>　　RST引腳是復(fù)位信號的輸入端口，高電平有效。在時(shí)鐘振蕩器穩(wěn)定工作情況下，該引腳若有低電平上升到高電平并持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期，如圖所示，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次復(fù)位 操作。單片機(jī)在RST高電瓶有效后的第二個(gè)機(jī)器周期開始執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操作，并在RST變?yōu)榈碗娖角暗拿總€(gè)機(jī)器周期重復(fù)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位操

72、作。</p><p><b>　　復(fù)位電路</b></p><p>　　圖3-6上電自動(dòng)復(fù)位電路 圖3-7為手動(dòng)復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位操作有手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位，上圖3-6為上電自動(dòng)復(fù)位電路，上圖3-7為手動(dòng)復(fù)位電路。</p><p>　　在復(fù)位電路上電的瞬間，RC電

73、路充電，RST引腳出現(xiàn)高電平。RST引腳出現(xiàn)的高電平將會(huì)隨著對電容C的充電過程而逐漸回落，為了保證RST引叫出現(xiàn)的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，須合理地選擇其電阻和電容的參數(shù)值，而電阻和電容參數(shù)的取值隨著時(shí)鐘頻率的不同而變化。這里采用手動(dòng)復(fù)位，以便在出現(xiàn)故障或是任意需要的情況下進(jìn)行復(fù)位，</p><p>　　3.3.8 時(shí)鐘電路</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)

74、鐘信號，控制著單片機(jī)的有序運(yùn)行節(jié)奏，而時(shí)序規(guī)定了指令執(zhí)行過程中各控制信號之間的相互關(guān)系。在時(shí)鐘信號的控制作用下，單片機(jī)就如同一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，嚴(yán)格地按照規(guī)定的時(shí)序進(jìn)行工作。</p><p>　　在AT89S51芯片內(nèi)部，有一個(gè)振蕩器電路和時(shí)鐘發(fā)生器，引腳XTAL1和XTAL2之間介入晶體振蕩器和電容后構(gòu)成內(nèi)部時(shí)鐘方式。也可以使用外部振蕩器產(chǎn)生的信號直接加載到振蕩器的輸入端，作為CPU的時(shí)鐘源，稱為外部時(shí)鐘方

75、式。大多數(shù)的單片機(jī)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，這里AT89S51單片機(jī)也采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。圖3-8、3-9為兩種方式的電路連接。</p><p>　　圖3-8 使用片內(nèi)振蕩器接法 圖3-9 使用片外振蕩器接法</p><p>　　3.3.9 單片機(jī)控制的過程極其流程圖</p><p>　　單片機(jī)AT89S51用P1.6 控制傳送帶1，P1.7

76、控制傳送帶2。P1.6，P1.7均通過一個(gè)反向驅(qū)動(dòng)器與光電耦合器的發(fā)光二極管陰極相連，通過改變光敏電阻阻值改變GATE 的電位，從而控制三端雙向晶閘管的通、斷，以實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的啟、?？刂啤＞唧w的原理圖如圖3-10，產(chǎn)品自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)的流程圖如圖3-11</p><p>　　圖3-10 單片機(jī)控制的產(chǎn)品自動(dòng)裝箱系統(tǒng)原理圖</p><p>　　圖3-11 產(chǎn)品自動(dòng)裝箱控制系統(tǒng)的流程圖<

77、/p><p>　　3.3.10 主程序的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　ORG2000H</b></p><p>　　START： ANL P1.，# 3 F H ；停止兩個(gè)傳送帶</p><p>　　ORL P1. ，#40H ；啟動(dòng)帶1，停止帶2</p>&

78、lt;p>　　LOOP1： JB P1.0，LOOP1 ；檢測包裝箱是否到位，等待P1.0 為低電平</p><p>　　LOOP2： JNB P1.0，LOOP2 ；等待P1.0 為高電平，新的空箱到位</p><p>　　ANL P1 ，#OBFH ；停止帶1</p><p>

79、　　SETB P1.7 ；啟動(dòng)帶2</p><p>　　MOV R1 ，#00H ；計(jì)數(shù)器清零</p><p>　　LOOP3： JNB P1.1，LOOP3 ；等待P1.1為高電平</p><p>　　LOOP4： JB P1.1，LOOP4 ；等待P

80、1.1 為低電平，檢測產(chǎn)品是否到來</p><p>　　LOOP5： JNB P1.1，LOOP5 ；</p><p>　　INC R1 ；計(jì)數(shù)器加1</p><p><b>　　MOV A，R1</b></p><p>　　XRL A，#64H

81、 ；箱內(nèi)裝100個(gè)產(chǎn)品嗎？</p><p>　　JNZ LOOP3 ；未滿，繼續(xù)</p><p>　　AJMP START ；已裝箱，換箱</p><p><b>　　END</b></p><p>　　光電傳感器與單片機(jī)協(xié)同工作，控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停

82、止，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)裝箱，其具體過程如下：</p><p>　?。?）單片機(jī)執(zhí)行程序：ANL P1.，#3FH。P1.6、P1.7同時(shí)置0，此時(shí)與 P1.6、P1.7相連的反向驅(qū)動(dòng)器使光電耦合器的發(fā)光二極管陰極變?yōu)楦唠娖?，發(fā)光二級管因?yàn)殡娏魈〔荒馨l(fā)光，光敏電阻接受不到光照阻值較大，GATE點(diǎn)電位較小，達(dá)不到三端雙向晶閘管的導(dǎo)通值，三端雙向晶閘管斷開，電動(dòng)機(jī)1、2停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則包裝箱傳送帶1、2停止傳送。 <

83、/p><p>　　（2）單片機(jī)執(zhí)行程序：ORL P1.，#40H 。P1.6置1，此時(shí)與 P1.6相連的反向驅(qū)動(dòng)器使光電耦合器的發(fā)光二極管陰極變?yōu)榈碗娖?，發(fā)光二級管發(fā)光，光敏電阻受到光照阻值變小，而GATE點(diǎn)電位上升，達(dá)到三端雙向晶閘管的導(dǎo)通值，三端雙向晶閘管接通，控制帶1的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，包裝箱傳送帶1開始傳送。 </p><p>　?。?）單片機(jī)執(zhí)行程序：JB P1.0，LOOP1 ；檢測包

84、裝箱是否到位，等待P1.0 為低電平。此時(shí)包裝箱傳送帶1已開始運(yùn)行，當(dāng)還未送到位時(shí)，光電檢測器1的發(fā)光器因無遮避物直接照到受光器（光敏三級管）上，光敏三極管受光照飽和導(dǎo)通，輸出低電平，與它相連的P1.0接口置0，單片機(jī)順序向下執(zhí)行程序。</p><p>　?。?）單片機(jī)執(zhí)行程序：JNB P1.0，LOOP2；等待P1.0為高電平。當(dāng)包裝箱繼續(xù)運(yùn)行，遮住光電檢測器1的受光器時(shí)，此時(shí)光敏三級管因?yàn)槭懿坏焦庹斩刂?，?/p>

85、出高電平，與它相連的P1.0接口置1，單片機(jī)順序向下執(zhí)行程序。</p><p>　?。?）單片機(jī)執(zhí)行程序：ANL P1 ，#OBFH。P1.6置0，同理電動(dòng)機(jī)1停止轉(zhuǎn)動(dòng)，包裝箱傳送帶因慣性等因數(shù)，運(yùn)行84mm后準(zhǔn)確到位。</p><p>　?。?）單片機(jī)執(zhí)行程序：SETB P1.7 。P1.7置1，同理傳送帶2啟動(dòng)。</p><p>　　（7）同理單片機(jī)執(zhí)行下述程

86、序：</p><p>　　MOV R1 ，#00H ；計(jì)數(shù)器清零</p><p>　　LOOP3： JNB P1.1，LOOP3 ；等待P1.1為高電平</p><p>　　LOOP4： JB P1.1，LOOP4 ；等待P1.1為低電平，檢測產(chǎn)品是否到來</p><

87、;p>　　LOOP5： JNB P1.1，LOOP5 ；</p><p>　　INC R1 ；計(jì)數(shù)器加1</p><p><b>　　MOV A，R1</b></p><p>　　XRL A，#64H ；箱內(nèi)裝100個(gè)產(chǎn)品嗎？</p

88、><p>　　JNZ LOOP3 ；未滿，繼續(xù)</p><p>　?。?）當(dāng)產(chǎn)品裝滿后，返回從START重復(fù)執(zhí)行程序，再對下一個(gè)貨物箱進(jìn)行裝箱。如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)包裝生產(chǎn)流水線的自動(dòng)計(jì)數(shù)裝箱。</p><p><b>　　4 輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 驅(qū)動(dòng)頭架的尺寸確定&

89、lt;/p><p>　　驅(qū)動(dòng)頭架用于支撐滾筒，減速器，電動(dòng)機(jī)。整個(gè)裝置架選用性能良好的槽鋼支撐，角鋼加固，鋼板等用于固定電機(jī)，減速器，傳動(dòng)滾筒的機(jī)座。槽鋼，角鋼，鋼板的連接使用焊接，焊縫均為連續(xù)角焊，焊件搭接處焊三面。 根據(jù)中心線的高度，固定電動(dòng)機(jī)與減速器的架高213mm，傳動(dòng)滾筒的架高380mm，具體尺寸結(jié)構(gòu)已于CAD圖標(biāo)出。</p><p>　　4.2 拉緊尾架的尺寸確定</p>

90、;<p>　　拉緊尾架用于支撐傳動(dòng)滾筒，安裝螺旋拉緊裝置。因選用的拉緊行程為500mm，結(jié)合傳動(dòng)滾筒的兩滾筒座間距為350mm，確定整個(gè)拉緊尾架的長為1300mm，寬為多少380mm。具體尺寸結(jié)構(gòu)已于CAD圖中標(biāo)出。</p><p>　　4.3 中間架的尺寸確定</p><p>　　中間架用于安裝上下托輥，采用兩個(gè)80mm寬的槽鋼，固定部分都采用螺栓聯(lián)接。共有3段中間架，均長

91、3400mm，各中間架之間也用螺栓連接，便于運(yùn)輸和安裝。結(jié)合上下托輥的尺寸，確定中間架的總長為10200mm，寬為916mm，高為480mm。具體尺寸結(jié)構(gòu)已于CAD中間架圖中標(biāo)出。</p><p>　　4.4 傳料板的尺寸確定</p><p>　　在將包裝箱輸送裝置和產(chǎn)品輸送裝置成丁字型布置時(shí)，由于兩輸送帶之間有一定的距離，產(chǎn)品不能順利落入包裝箱內(nèi)，因此需加一傳料板。此傳料板可起到傳接產(chǎn)品

92、，使產(chǎn)品準(zhǔn)確落入箱中的作用。因傳料板所承受的力很小，材料可采用鋁板，以45度傾斜，并用螺栓將板固定在產(chǎn)品輸送裝置的頭部驅(qū)動(dòng)架上。具體結(jié)構(gòu)見CAD裝配圖。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本文從自動(dòng)裝箱系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)出發(fā), 主要對物品傳動(dòng)皮帶機(jī)構(gòu)和單片機(jī)控制電路這兩部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中物品傳動(dòng)皮帶機(jī)構(gòu)與常見的帶式輸送機(jī)結(jié)構(gòu)相似，本文對該輸送裝

93、置各組成部分：輸送帶、托輥、拉緊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置等進(jìn)行了分析。對單片機(jī)控制過程進(jìn)行了詳細(xì)說明。得出以下主要結(jié)論：</p><p>　?。?）輸送帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力包括直線區(qū)段、曲線區(qū)段以及一些附屬裝置所產(chǎn)生的局部阻力。</p><p>　　本文對這三部分產(chǎn)生的阻力進(jìn)行了計(jì)算并對帶進(jìn)行了強(qiáng)度校核，以保證輸送裝置能可靠、安全的運(yùn)行。</p><p>　?。?）考慮到工作現(xiàn)場的

94、空間和減少傳動(dòng)鏈原則，本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置直接采用聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)和減速器相連，減速器與傳動(dòng)滾筒相連。</p><p>　?。?）拉緊裝置給輸送帶一定的初始拉緊力，使在運(yùn)行中始終使輸送帶保持一定的拉緊程度，以免在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑，它是帶式輸送機(jī)不可缺少的重要組成部分。因這里輸送裝置的長度較短，綜合比較各種拉緊裝置，本設(shè)計(jì)選用了螺旋拉緊裝置，它結(jié)構(gòu)簡單，拉緊行程小，適用于短距離輸送機(jī)。當(dāng)輸送帶因長時(shí)間工作變松時(shí)，可通過絲杠

95、手動(dòng)調(diào)整。</p><p>　?。?）控制部分主要分析了單片機(jī)與光電傳感器協(xié)同工作和數(shù)據(jù)處理等方面。本設(shè)計(jì)采用了最簡單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，它包括電源、時(shí)鐘電路、輸入/輸出設(shè)備和復(fù)位電路。通過單片機(jī)對電動(dòng)機(jī)等各機(jī)械部分的控制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求，達(dá)到自動(dòng)計(jì)數(shù)和裝箱。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過三個(gè)多月的忙碌，本次畢

96、業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，在此，我要感謝每一個(gè)幫助過我的人。  </p><p>　　首先,我要感謝的是我的指導(dǎo)老師。他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予我悉心的指導(dǎo)和幫助?？梢哉f，沒有導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助，我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。另外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究精神值得我永遠(yuǎn)地學(xué)習(xí)，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。</p><p>　　其次我要感謝我的

97、父母,在我畢業(yè)設(shè)計(jì)最艱苦的那段日子,是他們給了我最大的精神支持。父母為了我的成長，一直在背后默默的付出和辛勤的工作，他們的養(yǎng)育之恩，我將用自己的一生去回報(bào)。</p><p>　　再次，我要感謝幫助過我的同學(xué)，在我畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他們給了我不少的關(guān)心和幫助。</p><p>　　最后，感謝母校對我的培養(yǎng)并感謝各位專家和教授對本文的評閱和指導(dǎo)。</p><p><b

98、>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 馬淑華.單片機(jī)原理與接口理論[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2005:1-24.</p><p>　　[2] 王錫法.長距離變坡下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)計(jì)研究[D].西安理工大學(xué),2005.</p><p>　　[3] 吳占和.基于光電傳感器和單片機(jī)控制的產(chǎn)品自動(dòng)裝箱系統(tǒng)[J]；中國科技信息,2007

99、,(12).</p><p>　　[4] 朱龍根.簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.</p><p>　　[5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993.</p><p>　　[6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì).減速器和變速器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007. </p><p>　　[7] 起重運(yùn)輸

100、機(jī)械零部件、操作件和小五金[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[8] 單麗云.工程材料[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2000.</p><p>　　[9] 鄒麗新.單片微型計(jì)算機(jī)[M].蘇州:蘇州大學(xué)出版社,2001.</p><p>　　[10]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,1997.</p><p

101、>　　[11]王鷹.起重輸送機(jī)械圖冊[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.</p><p>　　[12]龔湘義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程指導(dǎo)書[M].北京:高等教育出版社,1990:7-15.</p><p>　　[13]曾正明.機(jī)械材料手冊[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.</p><p>　　[14]謝鐵邦.互換性與技術(shù)測量[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社

102、,1998.</p><p>　　[15]范思沖.畫法幾何及機(jī)械制圖[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄1</b></p><p><b>　　英文原文</b></p><p&g

103、t;　　Basic Machining Operations and Cutting Technology</p><p>　　Basic Machining Operations </p><p>　　Machine tools have evolved from the early foot-powered lathes of the Egyptians and John Wilkin

104、son's boring mill. They are designed to provide rigid support for both the workpiece and the cutting tool and can precisely control their relative positions and the velocity of the tool with respect to the workpiece.

105、 Basically, in metal cutting, a sharpened wedge-shaped tool removes a rather narrow strip of metal from the surface of a ductile workpiece in the form of a severely deformed chip. The chip i</p><p>　　Most ma

106、chining operations produce parts of differing geometry. If a rough cylindrical workpiece revolves about a central axis and the tool penetrates beneath its surface and travels parallel to the center of rotation, a surface

107、 of revolution is produced, and the operation is called turning. If a hollow tube is machined on the inside in a similar manner, the operation is called boring. Producing an external conical surface uniformly varying dia

108、meter is called taper turning, if the tool point trav</p><p>　　Flat or plane surfaces are frequently required. They can be generated by radial turning or facing, in which the tool point moves normal to the a

109、xis of rotation. In other cases, it is more convenient to hold the workpiece steady and reciprocate the tool across it in a series of straight-line cuts with a crosswise feed increment before each cutting stroke. This op

110、eration is called planning and is carried out on a shaper. For larger pieces it is easier to keep the tool stationary and draw the workp</p><p>　　Multiple-edged tools can also be used. Drilling uses a twin-e

111、dged fluted tool for holes with depths up to 5 to 10 times the drill diameter. Whether the </p><p>　　drill turns or the workpiece rotates, relative motion between the cutting edge and the workpiece is the im

112、portant factor. In milling operations a rotary cutter with a number of cutting edges engages the workpiece. Which moves slowly with respect to the cutter. Plane or contoured surfaces may be produced, depending on the geo

113、metry of the cutter and the type of feed. Horizontal or vertical axes of rotation may be used, and the feed of the workpiece may be in any of the three coordinate directions.</p><p>　　Basic Machine Tools <

114、;/p><p>　　Machine tools are used to produce a part of a specified geometrical shape and precise I size by removing metal from a ductile material in the form of chips. The latter are a waste product and vary fro

115、m long continuous ribbons of a ductile material such as steel, which are undesirable from a disposal point of view, to easily handled well-broken chips resulting from cast iron. Machine tools perform five basic metal-rem