自动输送带及机械手

1、编号：编号： 自动输送带及机械手自动输送带及机械手作作 品品 说说 明明 书书目目 录录一、作品概述：一、作品概述：随着经济的发展，在各行各业的生产及运输过程中，自动运输带及机械手的使用已经相当普及了。如码头集装箱的装卸、物流系统等等。也正是因为这些现代化设备的使用，大大节省了人力、物力资源，极大地提高了生产效率。我们可以看到，在不同的场合，输送带的方式有许多种，机械手也一样。输送带和机械手的复杂程度不同，随着生产工艺和自动化程度的不同，控制方式也各异。然而，虽然存在以上差别，但是，在控制思想和电路方面，有很多的共同之处，中间都少不了检测输入、数据处理、决策判断、驱动控制等环节。所以，我们制作

2、了这套模拟实际生产流水线的自动输送带及机械手系统，相当于是把规模庞大的设备缩小了，该系统运用在教学过程中，作为一个教具，起到了很好的效果。在自动输送带上采用了红外光电检测技术，一旦在起始端检测到有产品，输送带便自动起动运行；在输送带末端，同样设置了红外光电检测，当产品运送到末端时，输送带自动停止，同时起动机械手。机械手自动运行到产品上方，向下接触到产品，电磁铁通电，将产品提起，送到指定位置。另外，系统中还设置了产品数量的计数装置，通过 LED 显示屏，可准确统计运送的产品数量。整个系统采用单片机来进行控制，所有的硬件及程序均为自行设计、制作和编制，在制作过程中，为实现预期功能，有很多创新之处。

3、在整个设计和制作过程中，综合运用了电子技术、电气控制技术、单片机技术、传感器技术和机械技术的知识。通过调试，该系统工作可靠、运行平稳，是一套比较成熟的系统。二、结构及工作原理二、结构及工作原理1 1、硬件设计、硬件设计（1）自动输送带我们的输送带，是一个链板运输机的模型，采用交流单相异步电动机驱动，通过蜗杆、蜗轮和齿轮传动来进行减速，使输送带缓速运行，从而满足了我们的要求。在输送带的起始端和末端，采用光电检测，作为输送带各项功能控制的检测输入。红外光电检测原理图如下：在开始端，检测有没有产品。如果有，单片机发出通电指令，输送带通电开始工作。到了末端，检测到了产品以后，单片机发出断电指令，让输送

4、带断电停止工作。同时，发出控制信号给机械手，使机械手起动运行。输送带控制电路如下：901490142204.7K1K4.7K100+9VOUTGND充分发挥创造力，充分发挥创造力，自己设计制作的机自己设计制作的机电联锁装置，用以电联锁装置，用以保护输送带、蜗杆、保护输送带、蜗杆、涡轮和电动机。涡轮和电动机。我们还设计了产品的计数装置，设定好一定的产品数量，到输送带末端对产品个数进行减计数。当减计数到零时，说明货物已满一包，同时对产品包数进行加计数，从而可以很容易的得到产品的包数和总个数，实现了自动统计。产品计数装置的实物图和电路原理图如下：12M252520010K1RST /VPP2(RXD

5、) P3.03(TXD) P3.14XTAL 25XTAL 16(INT 0) P3.27(INT 1) P3.38(T0) P3.49(T1) P3.510GND11P3.712P1.013P1.114P1.215P1.316P1.417P1.518P1.619P1.720VCCAT89C2051.4.7u100u104Vin1GND2+5V3MC78M05CT100u470u104+9VGND1K4.7K*24.7K+12VB。+9VGND4。7K4。7K.。+9V。GND。+12V。B。100u1044.7K*2BGND。B。GND1KCLKPortGND+5VCLR9CLK8A1B2Q

6、A3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164CLR9CLK8A1B2QA3QB4QC5QD6QE10QF11QG12QH13SN74ALS164BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248BI/RBO4RBI5LT3A7B1C2D6a13b12c11d10e9f15g14SN74LS248abfcgdeDP

7、YabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpabfcgdeDPYabcdefgdpdpCLKDATGND+5v（2）机械手机械手机械手实物图： 机械手的工作过程：在电磁铁下加入了弹簧，以克服运行误差整个机械整个机械手完全是手完全是由我们手由我们手工加工而工加工而成的成的机械手控制电路原理图：2 2、软件设计、软件设计自动输送带和机械手均采用 ATMEL 公司的 AT89C2051 单片机来进行控制， AT89C2051 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 2k bytes 的可反复擦写的 Flash 存储器，性价

8、比极高，同时兼容 MCS51 指令系统。所有的控制程序都是自行编制的，经过反复调试，同时解决了单片机的抗干扰问题以后，终于调试成功。参考程序如下：（1）自动输送带T BIT P3.7LIGHT BIT P1.2START BIT P1.3STOP BIT P1.4RUN BIT P1.7SETC BIT P1.5 ORG 0000H SETB START SETB STOP SETB SETC SETB T MOV 30H,#03H12M252520010KVCCVCC up down left right TV TVS THupdownleft rightTHTVTVS4.7K4.7K4.7

9、K8050805080501RST/VPP2(RXD) P3.03(TXD) P3.14XTAL25XTAL16(INT0) P3.27(INT1) P3.38(T0) P3.49(T1) P3.510GND11P3.712P1.013P1.114P1.215P1.316P1.417P1.518P1.619P1.720VCCAT89C2051. startstart4.7u ll8050 MOV R0,#00H;BAG MOV R1,30H;TIME ACALL DISPLAYWAIT: JB START,KEY1 ACALL TIME10MS JB START,KEY1 LJMP TURNK

10、EY1: LCALL KEY SJMP WAITKEY: JB SETC,NOKEY ACALL TIME10MS JB SETC,NOKEY MOV A,30H ADD A,#01H DA A CJNE A,#10H,ROOT1 CLR AROOT1: MOV 30H,A MOV R1,30H;TIME MOV R7,#20HROOT2: ACALL TIME10MS DJNZ R7,ROOT2 ACALL DISPLAYNOKEY: RETTURN: CLR T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAYTURN1: JB STOP,$ LCALL TIME10MS JB S

11、TOP,TURN1 SETB T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAY CLR RUN CLR C MOV A,#99H ADD A,R1 DA A MOV R1,A JNZ BAG MOV R1,30H MOV A,R0 ADD A,#01H DA A MOV R0,ABAG: ACALL DISPLAYROOT10:JNB STOP,$LCALL TIME10MS JNB STOP,ROOT10 SETB RUN CLR T LCALL TIME10MS ACALL DISPLAY LJMP TURN1DISPLAY:MOV SCON,#00H MOV A,R1 MOV

12、 SBUF,A JNB TI,$ CLR TI MOV A,R0 MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI NOP RETTIME10MS:NOP MOV TMOD,#01H MOV TH0,#0D8H MOV TL0,#0F1H SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TF0 RET END（2）机械手 UP BIT P1.0 DOWN BIT P1.1 LEFT BIT P1.2 RIGHT BIT P1.3 START BIT P1.4 TV BIT P1.5 TVS BIT P1.6 TH BIT P1.7 L BIT P3.7 ORG 0000H LJMP MAIN

13、 ORG 0030HMAIN: CLR L MOV P1,#1FH MOV A,#16H CJNE A,P1,RESET AJMP WAITRESET:SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS SETB TH JB RIGHT,$ CLR TH SJMP WAIT AUTO: SETB TH JB LEFT,$ CLR TH SETB TV JB DOWN,$ CLR TV SETB L ACALL WAIT2 SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS SETB TH JB RIGHT,$ CLR TH SETB TV JB DOWN,$ CLR TV CLR L ACALL WAIT2 SETB TVS SETB TV JB UP,$ CLR TV CLR TVS AJMP WAITWAIT: JB START,$ SJMP AUTOWAIT2:MOV A