货物智能传送分拣系统设计——机械结构设计

1、 重庆三峡学院毕业设计说明书 题目 货物智能传送分拣系统设计 机械结构设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械电子工程（数控加工） 年 级 2012级 姓 名 范 俊 学 号 指导教师 职称 讲师 完成毕业设计（论文）时间 2016 年 5 月目录第一章 绪论11.1选题背景11.1.1传送带发展史11.1.2传送带发展市场11.1.3传送带设备发展方向11.2 货物智能传送分拣系统简述11.3本设计机械设计部分主要任务1第二章 智能传送分拣系统总体设计32.1传送系统总体设计基本要求32.2 主体框架的材料选择与搭建32.3 传感器及单片机选型42.3 驱动电机的选型52.4 同步带选型计算

2、62.5 气压缸及其组件选型 72.5.1气压缸选型72.5.2 电磁阀选型82.5.3气动控制回路92.6 轴的强度校核92.7 轴承的选型9第三章 三维建模113.1 Solidworks三维建模技术113.2 各零件图的建模113.3传送系统的装配173.4货物自动传送带总装爆炸图19第四章 机械零件加工工艺设计225.1制定机械加工工艺规程的步骤225.2机械加工工艺规程的作用225.3工艺规程的格式22第五章 控制系统的实现235.1系统的硬件设计235.1.1 红外收发模块描述235.1.2 继电器模块说明235.1.3 继电器模块功能说明235.1.4 驱动模块技术参数

3、235.1.5 红外对射管介绍235.2系统的软件实现24第六章 总结26致谢语27参考文献28附录一：实物图片29附录二：设计图纸29附录三：加工工序卡29附录四：加工程序29货物智能传送分拣系统设计范 俊重庆三峡学院 机械工程学院 机械电子工程（数控加工） 2012级 重庆万州 404000摘要：随着当今社会的飞速发展，流水线大大提高了企业的生产效率，带传送方式在其中占据了很大一部分位置，但传统的纯机械式带传送越来越满足不了巨大生产需求，本设计在传统的带式传送系统中加入了一些传感器以及单片机控制等电子控制技术，让传统的带式传动系统具有了自动化的特点，提高了生产效率。本设计主体框架采用欧标2

4、0*20铝型材搭建，并采用24V步进电机作为驱动动力。传送装置中段安装气压缸，以实现分拣功能，其工作信号由两对红外发射接收管产生，该传感器还作为计数功能的一部分，计数则用LED数码管显示。为防止产品掉落，在传送装置末端安装有一对红外光电开关，当检测到物体遮挡时传送带自动停止运行。 关键字：传送带，单片机，LED数码管，传送带，气压缸The goods intelligent sorting system designFanJunChongqing Three Gorges University school of mechanical engineering Mechatronic Engin

5、eering （numerical control processing） The class of 2012 Chongqing wanzhou 404000Abstract: with the rapid development of today's society, assembly line has greatly increased the production efficiency, belt transmission mode in which occupies a large part of the position, but the traditional pure

6、mechanical transmission cannot satisfy the huge production requirements, the design added a number of sensors and single chip microcomputer control and other electronic control technology in the traditional belt conveyor system, so that the traditional belt drive system has the characteristics of au

7、tomation, and improved the production efficiency.The main frame of the design adopts European standard 20 * 20 aluminum structures, and adopts 24V stepper motor as the driving force.The middle section of the transmission device is provided with a pneumatic cylinder to realize the sorting function, i

8、ts working signal is produced by two pairs of infrared receiving tube, the sensor also work as part of the counting function, the counting displays on LED digital tube .To prevent products from falling, a pair of infrared photoelectric switches are installed at the end of the transmission device, an

9、d the conveyor belt is automatically stopped when the object is occluded.Key words: singlechip , Single Chip Microcomputer , LED Digital Tube , The Conveyor Belt,Pneumatic Cylinder2016届机械电子工程专业毕业设计（说明书）第1章 绪论1.1选题背景近年来，我国工业的发展以及传送带行业的发展使得连续传送及分级传送技术也得到了进一步提高。传送带是传送线和输送机械的总称。经济和社会的发展对传送带也提出了更高的要求，现代工

10、程技术将需要越来越高效的传送带,超细粉碎技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。1.1.1传送带发展史 在中国，公元前两千多年就出现了最简单的传送工具不过，它们的传送动作是间歇的。近代的传送带是在蒸汽机和电动机等动力机械逐渐完善和推广之后相继创造出来的。其生产效率高于作间歇破碎动作的传送带。以矿业为例，这些传送带的出现，大大提高了矿业作业的功效。但是，由于各种物料的特性有差异，不同行业对产品的传送速率要求也不尽不同，于是后来出现了按不同工作原理进行传送作业的各类传送带。261.1.2传送带发展市场 由于传送带在各行各业的普遍使用，因此国内外对传送带的研究与发展均很重视。据了解，目前中国

11、传送带的市场还有很大潜力，但真正有生命力的产品还不多，还需要广大科研人员和制造商们的发明创造，研制出既能解决实际难题、自动化程度高，又具备高效率的传送带，来填补中国乃至世界的传送带技术空白。1.1.3传送带设备发展方向 （1）要开发与传送带相配套的精细分级设备以及其它配套设备。要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发,在现有传送带的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。 （2）提高效率,降低能耗,不断提高和改进传送带。 （3）设备与工艺研究开发一体化。（4)开发多功能传送和表面改性设备 现代工程技术需要越来越多的传送设备,传送技术在高新技术研究开发中将起着越发重要

12、的作用。在未来非金属矿深加工技术开发和产业发展中要考虑高新技术及其产业的发展，必须考虑其综合利用问题。1.2 货物智能传送分拣系统简述我们设计制作的货物智能传送分拣系统在传统的传送带的基础上加入了控制系统，用单片机、传感器、气压缸相结合的方式实现传送带的智能传送，产品检测以及合格产品的计数功能。货物智能传送分拣系统的机械框架采用欧标20*20的铝型材搭建而成，主动滚筒及从动滚筒为钢制部件，传送带选用PVC带，电机与主动滚筒之间采用同步带轮传动机构；控制系统部分以STC89C52单片机为控制核心，单片机依靠接收并处理传感器采集的信息来发出指令，从而实现传送、分拣、计数显示功能。在货物智能传送分拣

13、系统的设计与制作中，我主要负责机械设计部分。1.3本设计机械设计部分主要任务（1）设计出主体框架结构，并使用SolidWorks进行各零件及整体装配三维建模。（2）选取出需要用到的材料及标准件，并选取出本设计所需的传感器，电子元件等，然后进行采购。（3）导出需要加工零件的二维图纸，并制定加工工艺流程及工序卡。（4）按照工艺卡和工序卡流程到学校数控实训中心进行加工。（5）制定装配顺序，将加工好的零件进行总装。（6）将电控部分加装至结构上，进行总体结构调试。 第二章 智能传送分拣系统总体设计2.1传送系统总体设计基本要求本次设计的传送系统是由以下四部分组成的，即动力系统、主体框架、传感器及单片机、

14、气压系统。我们在对传送系统总体设计时必须满足以下基本基本的要求：（1）我们在设计货物智能传送分拣系统时得到各项基本性能，基本上应该达到我们预期所确定的目标。（2）在设计的同时，尽可能要去满足国家的一些安全规定。（3）所选电机的驱动能力应大于整体负载，不允许出现小马拉大车的情况。（4）整体框架结构强度应满足要求。（5）控制电路应较为稳定。（6）传感器采集信息要较为精确。2.2 主体框架的材料选择与搭建综合多方面考虑，如强度、价格、重量、安装难易程度等，我们小组经研究决定采用欧标20*20铝型材，该铝型材具有强度高、重量轻、易安装的特点，每根铝型材之间采用角件连接。整体框架三维图：图2-12.3

15、传感器及单片机选型（1）本设计分拣筛选的原理为：气压缸上下均安装有一对传感器，当物体经过气压缸前端时，上下两个传感器均检测到信号即为合格，气压缸不动作使其通过，若只有气压缸下部的传感器检测到信号，上部传感器检测不到信号即为不合格，信号经传感器传入单片机，经单片机处理后控制继电器的通断，继而电磁阀上电，气压缸推出动作将物体推离传送带。（2）计数原理：当物体经过传感器时，传感器检测到信号，信号传回单片机，经处理后在LED数码管上显示出计数数值。13经研究，我们小组最终采用了红外发射接收管，该传感器具备精度高，价格便宜的特点。红外发射接收管实物，如图2-2所示。图2-2（3） 为了防止物品从传送带末

16、端掉落，我们在传送带末端装有一对对射型红外光电开关。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几厘米米甚至几十米。使用时把发射端和接收端分别装在检测物通过路径的两侧，物体通过时阻挡光路，接收端就动作输出一个开关控制信号。红外对射型光电开关实物，如图2-3所示。图2-3（4） 本设计采用STC89C52单片机，STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。它与MCA-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容，不仅可完

17、全代替MCS-51系列单片机，而且能使系统具有许多MCS-51系列产品没有的功能。13STC89C52单片机实物，如图2-4所示。图2-42.3 驱动电机的选型 通过对传送系统的具体分析，因为考虑到本次设计的实物为传送带，带上面没有重物，主动滚筒的轴径为直径20mm的轴径，整体负载不高，在考虑轴承滚动摩擦下，让传送带运动起来所施加的外力约为30N至50N之间之间，所以：12 （2-1） （2-2） 由计算可知当传动系统在运转时，由于没有采用较复杂的减速装置，而直接由电机提供的转矩，且电机的体积要小而提供较大的转矩，通过查阅机械设计手册以及相关资料比较后选择57系列步进电机来提供旋转的动力。考虑

18、到展具在转动时会产生一定的晃动等不稳定情况下，转矩对最小转矩取一个相对较大的安全系数C=2.5，则步进电机需要提供的静转矩为：12(2-3)根据我们实物的安装空间和查表2-1，我们小组决定采用型号为57BYGH748的步进电机。表2-1 57系列步进电机部分参数表12电机型号步距角(°)机身长(mm)相电压（v）相电流(a)相电阻()相电感(mH)静扭矩(Kg.cm)57BYGH0011.8°4160.51220.1457BYGH0021.8°412.71.51.843.957BYGH0031.8°415.515.573.857BYGH1011.8

19、76;45111.124.557BYGH2011.8°512.621.34957BYGH2021.8°517.261225757BYGH2631.8°516.616.68.27.257BYGH3621.8°563.621.82.5957BYGH3011.8°563.631.251257BYGH3021.8°562.11.51.44.31157BYGH6011.8°687172213.557BYGH7111.8°763.23.50.92.42057BYGH7481.8°763.331.14.61457BYG

20、H78011.8°7610.812.54616.557BYGH8011.8°807.51.55101657BYGH8021.8°806.932.13.314.51657BYGH10011.8°1004.73.51.353.752557BYGH15011.8°1143.53.512.328 2.4 同步带选型计算根据我们对实物的测量及功率估算，得出我们带传动的主要参数，其传动比为i=3.125 ，传递功率为：50 100w 。小带轮的转速为n1= 3RPM。带长L=500mm。（1）确定同步带传动的设计功率PdPd = K 0 ´ Pm

21、 (2-3)27式中：K0 载荷修正系数，根据实际情况我们为其估值为1.2Pm 工作机上电动机功率由查阅资料得K0 = 1.2 。故：Pd = K 0 ´ Pm = 1.2 ´ (50 100 w) = 60 120w (2-4)27（2）确定带的型号和节距可根据同步带传动的设计功率Pd 和小带轮转速n1 ，由同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。其中 Pd = 60 120w ，n1 = 3RPM 。根据我们实际已有的带轮型号：选同步带的型号为：XL ，节距为： Pb = 5.080mm（3）选择小带轮齿数 z1 , z2可根据同步带的最小许用齿数确定。查阅资料得

22、：选小带轮齿数： z1 = 8 。故大带轮齿数为： z 2 = i ´ z1 = 3.125 ´ 8 = 25 ，故： z1 = 12 ， z2 = 25（4）确定带轮的节圆直径d1 , d2小带轮节圆直径：d1 = Pb z1 / = 5.080 ´ 8 / 3.14 » 12.94mm大带轮节圆直径：d2 = Pb z 2 / =5.080´ 25 / 3.14 » 40.45mm（5） 中心距确定及包角计算带传动主要用于两轴平行且回转方向相同的情形，这种带传动称作开口传动。如图2-4所示，当带传动的张紧力为规定时，两带轮轴线的距

23、离a为中心距，传动带被张紧时，带与带轮接触的圆弧所对应的中心角为包角。图2-4 开口传动的几何关系查机械设计基础可得。27中心距 （2-5）故，中心距mm带轮包角 （2-6）故小轮包角为 大带轮包角2.5 气压缸及其组件选型 2.5.1气压缸选型气缸理论出力表及气缸内径确定，气缸理论出力表（N） 注： P1：推力； P2：拉力。表2-215气缸内径(mm)活塞杆直径(mm)输出力P(N)受压面积(cm2)工作压力MPa0.20.30.40.50.630.70.8166P12.0140.260.380.4100.5126.6140.7160.8P21.7234.651.969.286.

24、5109.0121.1138.4208P13.1462.894.2125.6157.1188.0220.0251.0P22.6452.879.2105.6163.0158.4184.8211.22510P14.9198.2147.0196.3245.0301.0343.0392.0P24.1282.4124.0164.8206.0260.0288.4330.03212P18.03160.0240.0321.2401.0504.0561.9640.0P26.91132.0198.0264.6345.5416.0483.7528.04016P112.57251.0377.0503.0628.079

25、1.0880.01010.0P210.56211.0317.0422.0528.0663.0739.0844.05020P119.36393.0589.0785.0982.01237.01374.01571.0P216.49330.0495.0660.0825.01039.01155.01319.06320P131.2623.0935.01247.01559.01963.02180.02490.0P228.0561.0841.01121.01402.01765.01962.02240.08025P150.31005.01508.02010.02510.03163.03520.04020.0P2

26、45.4907.01361.01814.02270.02857.03170.03630.010025P178.51571.02360.03140.03930.04948.05500.06280.0P273.61472.02210.02924.03680.04640.05150.05880.012532P1122.72450.03680.04910.06135.07731.08590.09820.0P2114.62290.03440.04580.05730.07224.08020.09170.016045P1201.04020.06031.08042.010053.012666.014074.0

27、16085.0P2185.13703.05554.07460.09257.011664.012961.014893.020045P1314.16282.09423.012560.015710.019790.021991.025123.0P2298.25965.08947.011930.014910.018790.020877.023861.025050P1490.89817.014726.019634.024543.030924.034361.039270.0P2471.29424.014137.018849.023561.029688.032986.037700.032063P1803.81

28、6.76.024110.032150.040190.050640.056260.064300.0P2772.615450.023180.030900.03863.048670.054080.061800.0注：上述出力换算表是指气缸运动速度在50-500mm/s内的理论出力。 （1）由负载性质及气缸运动速度选定负载率值 负载率：=F/P×100% (2-5) 式中：F-气缸活塞杆上所受的实际负载(N) P-气缸理论出力(N).理论输出力P(N) 推力P1=/4×D2×p 式中D-气缸内径(cm) p-气缸工作压强(MPa) (2-6)拉力P2=/4×(D

29、2-d2)×p 式中d-气缸活塞直径(cm)负载性质： 阻性负载： =80% 惯性负载： 一般场合 =50% V<0.2m/s =65% 高速运动 =30%（2）由实际负载F及负载率值，即将求出所需的气缸理论输出力P(P1或P2） P=F/（3）由气缸的工作压力P及所需的理论输出力P(P1或P2）即可计算气缸缸径D，再按缸径系列尺寸圆整。综合本设计所需行程和采购方便等原因，我们小组决定采用MAL20*200型号的气压缸。2.5.2 电磁阀选型基于我们气压缸的负载较小，动作简单，经我们小组决定，选用DC24V 4V210-08二位五通电磁阀。2.5.3气动控制回路图2-5 货物分

30、拣气压控制回路1节流阀 24V210-08二位五通电磁阀 3气压缸2.6 轴的强度校核本设计负载不大，因此轴所承受的转矩和弯矩均不是很大，由于本设计所采用滚筒上的轴的直径为20mm，所以可以完全确定轴的强度足够。2.7 轴承的选型轴承的作用：支承轴及轴上的零件，并保持轴的旋转精度；减小支承与轴之间的摩擦，降低磨损。轴承分为滚动轴承和滑动轴承两大类，滑动轴承常用于高精度、高速、重载等场合，因而在汽轮机、内燃机、大型电机中采用较多；滚动轴承用途最为广泛，在一般的机器中应用非常广泛，其性能优异，价格便宜，易于采购。滑动轴承主要分为向心滑动轴承和轴向滑动轴承，然而滚动轴承出来能承受径向载荷还能承受一定

31、的双向轴向载荷，而且还能容许一定量的角偏差，由此安装精度要求相对较低。由于滚动轴承已经大量标准化，加上上诉综合考虑，我们小组经研究决定采用深沟球滚动轴承。27轴承的润滑和密封：轴承的的润滑和密封对轴承的寿命具有重大意义。润滑的主要作用是减小摩擦与降低磨损，密封主要是防止水分、灰尘等进入轴承当中，并阻止润滑油的流失。轴承的润滑剂一般为润滑油或者润滑脂，选择原则如表2-2所示。选择润滑油或润滑脂的一般原则如表2-2：表2-2 选择润滑油或脂润滑的一般原则28影响选择的因素用润滑脂用润滑油温度当温度超过120时，要用特殊润滑脂。当温度升高到200-220时，再润滑的时间间隔要缩短油池温度超过90或轴

32、承温度超过200时，可采用特殊的润滑油滑动轴承温度系数<400000400000500000载荷低到中等各种载荷直到最大轴承形式不用于不对称的球面滚子推力轴承用于各种轴承壳体设计较简单需要较复杂的密封和供油装置长时间不需维护的地方可用。根据操作条件，特别要考虑工作温度不可以用集中供油选用泵送性能好的润滑脂。不能有效地传热，也不能作为液压介质可用最低转矩损失如填装适当，比采用油的损失还要低为了获得最低功率损失，应采用有清洗泵或油雾装置的循环系统污染条件可用。正确的设计可防止污染物的侵入可用。但要采用有防护、过滤装置的循环系统第三章 三维建模3.1 Solidworks三维建模技术Solid

33、Works是一个功能十分强大，且组件数量多的3D绘图软件。 SolidWorks的强大功能，易于使用，容易创新，是其三个主要特点，致使SolidWorks在解决3D 图形处理方面成为领导者。在 SolidWorks中可以提供不同的设计方案，降低错误几率，且在设计过程中，提高产品质量。每个工程师和设计师都使用的SolidWorks，易于使用，操作简单。每一个都熟悉的微软WIN系统的用户，都基本上可以使用SolidWorks执行自己的设计。 SolidWorks的独特的拖放和旋转功能，使大大缩短用户完成大型装配设计的时间。 SolidWorks的资源管理器，是类似于Windows中的管理器的CAD

34、文件管理器，无论何时，都可以轻松地使用它来管理三维以及CAD文件。在SolidWorks 中，生成新零件的时候，可以直接根据其他零件并保持这种关系。在装配环境下，可以快捷有效地设计和修改的部分零件。对于零件较多的装配，在使用SolidWorks后效率可以大大提高。203.2 各零件图的建模主动滚筒建模如下首先选取前基准面，进行草绘。操作过程如下：1.运用鼠标点击草绘按钮，选取视图基准面绘制草图如下图所示。图3-1 绘制草图2.绘制好该特征的草图之后，点击拉伸按钮进行特征生成，拉伸按钮里面具有参数选择的功能，可以设置厚度，选取不同类型尺寸的生成，其拉伸菜单如下图所示。图3-2 拉伸示意图3.滚筒

35、主体（1）以上表面为基准，设置拉伸厚度为200mm。如图3-3所示。图3-3（2）对滚筒两端面进行拉伸切除，切除深度为10mm。如图3-4所示。图3-4（3）再对凹下去的端面进行边倒圆。如图3-5所示。图3-5（4）然后再在凹面上画草图和拉伸，绘制滚筒轴。如图3-6所示。图3-6（5）再对轴端进行倒角。如图3-7所示。图3-7（6）在轴端建立草图，画出键槽的截面，并拉伸。如图3-8所示。图3-8（7） 使用镜像功能镜像出另一端的轴，画出整体效果图。如图3-9所示。图3-9同理，其他零件支架、齿轮、轴承、滚轮、底座、壳体等主要运动构件的三维模型，方法基本一致，只是使用的特征按钮不一样，操作方法基

36、本相同。4.轴承座的三维建模。如图3-10所示。图3-105.轴承的三维建模。如图3-11所示。图3-115. 同步带轮的三维建模。如图3-12所示。图3-126. 气压缸体的三维建模。如图3-13所示。图3-137. 气压缸活塞杆的三维建模。如图3-14所示。图3-148. 气压缸支承架三维建模。如图3-15所示。图3-159. 气压缸固定板的三维建模。如图3-16所示。图3-1610.电机固定板的三维建模。如图3-17所示。图3-1711. 电机的三维建模。如图3-18所示。图3-183.3传送系统的装配在Solidworks软件中，配合形式主要包含重合、平行、垂直、相切、同轴心、锁定、及

37、距离、角度等配合多种功能，按照不同的具体配合要求，选取不同的配合来完成机器的装配工作，致使成为一个完整的装配体。装配的配合界面图3-19所示。图3-19 配合界面示意图根据该传送系统的构型方案，其装配主要是由转动副设计配合，和面与面的重合，所以只需用到同轴心的配合以及重合两种装配方式即可。装配配合操作过程如下所示。首先，在Solidworks软件里面建立装配体组装界面。打开装配体的相关文件夹，具体操作过程如下：点击新建，里面有文件夹形式的选取，包括零件及按钮，选取装配体文件，打开装配体界面。图3-20装配界面各个部件之间的组装用到的命令有同心、重合、距离命令。运用Solidworks 渲染功能

38、，渲染效果图如图3-18所示。图3-21 货物智能传送分拣系统的总装三维模型3.4货物自动传送带总装爆炸图制作爆炸视图和爆炸动画是以Solidworks 的装配体为基础的操作，在制作前，首先打开一个装配体文件。22       启动后，按照如下步骤进行制作：     第一步：选择“爆炸视图”。在 Solidworks 2012装配体窗口的工具栏上，有“爆炸视图”选项，单击，如图3-22所示。图3-22第二步：选择第一个要分离开的零件。以图3-23所示的装配体为例，选择第一个分离开的零件

39、最前面那个同步带轮。单击一下，零件会马上变成蓝色，并在它附近出现一个“三向坐标轴”。坐标轴的三个方向就是它爆炸开后的三个走向，也就是它可以沿着X、Y、Z轴中的任意一个方向移动。方法：将鼠标指针放在其中轴上，按住鼠标左键进行拖动，零件就自动沿着轴的方向分离开了，直到拖动到你满意的一个距离。图3-23第三步：依次完成拖动依照第二步的方法，依次将装配体的每个零件拖动到合适的位置，也可以同时选中几个零件，一起拖动。 当全部零件都拖动到合适位置后，窗口左边“爆炸步骤”栏会显示全部的爆炸步骤，顺序从上至下。确认无误后，点击窗口右上角的绿色“”，完成爆炸步骤的创建。第四步：生成解除爆炸动画如图8，点击箭头所

40、指的按钮，弹出图3-23所示窗口。选择“解除爆炸”，然后再点击“完成”。图3-23第五步：生成爆炸动画重复步骤四，点击“爆炸”，完成。如图3-24所示。图3-24第4章 机械零件加工工艺设计机械加工工艺规程是规定机械零件加工工艺过程和加工方法的工艺文件，不同的零件结构和工艺要求需要采用不同的工艺规程来体现。5.1制定机械加工工艺规程的步骤1. 研究和分析设计要求，通过研究装配图和零件图，充分了解产品的用途、性能、工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用。2. 确定毛胚种类，根据零件在产品中的作用和结构，确定毛胚类型，常用的毛胚类型有：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等。本设计中的毛胚采用板型材。

41、3. 拟定加工工艺的路线，加工工艺路线是工艺规程的核心，其主要内容有：选择定位基准、确定加工方法、安排加工顺序。4. 确定加工设备。包括机床、夹具、刀具和量具。5. 确定各加工工序的加工余量，并计算出尺寸公差。6. 确定加工的切削用量，根据毛胚材料确定主轴转速、切削量、走刀速度。5.2机械加工工艺规程的作用工艺规程是指导施工的技术文件。一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。23工艺规程的主要内容： 1产品特征，质量标准。 2原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。 3生产工艺流程。 4主要工艺技术条件、半成品质量标准

42、。 5生产工艺主要工作要点。 6主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。 7工艺技术指标的检查项目及次数。 8专用器材特征及质量标准。5.3工艺规程的格式通常，工艺规程按表格形式表示，在我国，各机械厂使用的工艺规程表格的形式不怎么相同，但基本内容是相同的。在小批量加工中，一般只需要写简单的机械加工工艺过程卡片。本设计的卡片如机械制造技术基础29一书所示。第5章 控制系统的实现5.1系统的硬件设计5.1.1 红外收发模块描述该红外传感器模块对周围环境光线适应能力强，其具有红外线发射和接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比

43、较器电路处理之后，信号输出接口输出数字信号（低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围 230cm，工作电压为3.3V5V。该传感器模块具有探测距离可调节、干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。5.1.2 继电器模块说明（1）继电器模块常开接口最大负载：交流250V/10A，直流30V/10A;（2）该继电器模块采用贴片光耦隔离，驱动能力强，性能稳定；触发电流5mA；（3）模块工作电压为5V；（4）该继电器模块可以通过跳线，设置高电平或低电平触发；（5）容错设计，即使控制线断开，继电器也不会动作； （5）具有电源指

44、示灯（绿色）和继电器状态指示灯（红色）；（7）输入和输出接口设计人性化，接口均可通过接线端子直接连线引出；（8）模块尺寸：50mm * 26mm* 18.5mm（长*宽*高)。5.1.3 继电器模块功能说明在实际应用过程中，我们将继电器用于二位五通电磁阀的控制。电源正极接入继电器公用接口COM，电磁阀正极接继电器常开接口，电磁阀负极接电源负极。当传感器检测到次品时，电机停止运行，IN端置为高电平，继电器触发吸合。此时，继电器COM端与继电器常开口短接，电磁阀上电，气缸推出，将不合格产品推出传送带，然后再将IN端设置为低电平，继电器恢复初始状态，电磁阀断电，气缸收回，电机继续运转5.1.4 驱动

45、模块技术参数（1）工作电压直流10V35V。建议使用开关电源DC24V供电。（2）该模块采用6N137高速光藕，保证步进电机高速运转不失步。（3）内有低压关断、过热停车及过流保护电路，保证最优性能。（4）额定电流最大输出为：±3A，峰值3.5A。（5）适合42，57步进3A以内的两相/四相/四线/六线步进电机。（6）电流级逐可调。5.1.5 红外对射管介绍参数：1.感应距离：20cm25cm；2.感应方式：对射型（非透明物）；3.工作电压：直流4.5V5.5V；4.工作电流：10毫安；5.输出方式：0V，NPN/PNP（常开）；6.输出电流：100毫安；7.发射角度：直线；8.接收角

46、度：小于10°；9.响应时间：2ms；10.工作温度：-2560；11.工作环境：室内；12.外形尺寸：长2cm宽1cm高0.9cm。 接线：发射管红线直接5V电源，黑线接地；接收管黑线接地，信号线接单片机，红线接5V电源，为了保证电路正常工作，信号线接单片机时需接上拉电阻（阻值为5.1K），即：电阻一段接信号线，一段接电源线，从而提高I/O口的驱动能力。5.2系统的软件实现系统的组成：整个系统的组成包括单片机最小系统，串口通信模块，电源模块，红外对射管模块，红外收发模块，步进电机驱动模块，继电器模块，数码管显示模块。具体框图如图5-1所示。图5-1 系统总体框图各模块功能介绍：（1

47、）单片机：单片机作为整个系统的控制核心，它主要负责接收和处理传感器检测到的信号，进而产生控制步进电机转动的脉冲。（2）串口通信模块：串口通信模块主要负责单片机和计算机之间的通信，将在计算机上编写好的程序下载到单片机芯片中。（3）红外对射模块：红外对射模块用来采集信息并将所采集到的信号传送到单片机，由单片机控制步进电机的启停。（4）红外收发模块：两个收发管不间歇采集信息，并通过I/O口将信号传输给单片机控制单元，由单片机控制单元发出相应指令，从而达到控制步进电机的启停，继电器的通断和计数显示的目的。（5）数码管显示模块：数码管显示模块主要负责显示经传送带传送过的合格产品的数量。（6）步进电机驱动

48、模块：电机驱动模块主要负责将单片机发给步进电机的信号功率放大，从而驱动电机工作。第六章 总结光阴似箭，若白驹过隙，忽然而已。转眼间大学生活已接近尾声，毕业设计也终于完成，虽然在此次货物智能传送分拣系统设计中有过许多曲折，但也在这一次又一次的曲折中学习到了跟多的知识，积累了丰富的经验，下面我就对此次设计做出总结：（1） 通过将近一年的努力，我们进行了自动传送系统的整体设计。选择了自己的模块，学习设计和分析，最终做出实体。（2） 通过查阅资料计算了电机选型、同步带选型，还进行了轴校核等。（3） 通过solidworks建立3维模型，更加直观的展示了传送系统的各个零件结构和作用。（3）本次设计使我学

49、会了使用solidworks构建三维模型，在构建模型之前没怎么接触过solidworks这款软件，通过去图书馆借书和请教老师和同学，最终构建出了三维模型，同时导出CAD格式的二维图纸进行修改，大大节约了时间。（4） 在刚选定好毕业设计题目选择时，当时几乎是感到一片茫然，完全不知道从哪里开始入手，好在及时的向指导老师请教，这才有了思路。此次毕业设计我是两人一组做的，以前也都没有很多关于做实物的经验，在设计方面也有所不足，在选材方面也十分的外行，刚开始时在网上选取了很多用不上材料。（5） 刚开始的时候在框架材料选择方面比较纠结，本来打算采用角钢进行焊接，但考虑到焊接的话不好控制安装精度，最终还是选择了便于安装，易于定位的铝型材。（6） 采购合适厚度钢也板费了很大周折，跑了很多地方，最终还是跑到海森钢材市场