机器人课程设计说明书

课程设计说明书设计名称：机器人课程设计

题目：自动分货机

学生姓名：

专业：机械设计制造及其自动化

班级： 13机械3班

学号：

指导教师：

日期： 2016 年 1 月 15 日

课程设计任务书

机械设计制造及其自动化专业 13 年级机械3 班

一、设计题目

自动分货机

二、主要内容

利用德国慧鱼公司的“智能创意教具”模型，设计、装配出较有创意的机构或机械设备模型，使用可编程控制器PLC编写控制程序，实现对模型工作状态的正确控制。

三、具体要求

1．查阅资料，复习先修课程（如：机电传动控制，数控技术、机械原理、机械设计等）；

2．熟悉慧鱼模型组件，设计装配出较有创意的机构模型；

3．学习可编程控制器PLC相关内容；

4．编制ＰＬＣ控制程序，实现对模型的正确控制；

5．整理和撰写设计说明书（不少于1500字，图表除外）。

四、进度安排

本课程设计的计划时间为2周，按10个工作日计算，进度安排如下：

1、查阅资料，熟悉模型组件，设计装配出较有创意的机构模型2天

2、学习可编程控制器PLC相关内容2天

3、完成机械模型与PLC的接线设计，编制控制程序3天

4、完成整体调试0.5天

5、撰写设计说明书2天

6、验收及其它0.5天

五、完成后应上交的材料

1．设计说明书1份，主要内容如下：

●课程设计的主要内容和任务；

●机构模型的原理图（或实体图），以及模型的工作原理；

●机械模型与PLC的接线设计，PLC的程序设计；

●结论及心得体会；

●参考文献。

2．将设计程序和模型图片，或模型工作过程的录像（最佳）整理好，刻录光盘统一上交。

六、总评成绩

指导教师签名日期年月日

系主任审核日期年月日

目录

一、自动分货机的设计简介 (1)

1.1 主要内容 (1)

1.2任务分析 (1)

1.3设计理念 (1)

二、自动分货机的设计流程及工作原理 (2)

2.1总体工作流程 (2)

2.2 进料检测部分 (2)

2.3履带传送与颜色检测部分 (3)

2.4升降机的升降部分 (4)

2.5 卸料板部分 (5)

2.6 灯光部分 (5)

三、PLC系统控制的工作原理 (6)

3.1 PLC在慧鱼接口板的接线 (6)

3.2 PLC对模型的接线 (6)

3.3 PLC的控制程序 (7)

3.4 PLC与模型的调试 (10)

四、结论及心得体会 (13)

五、参考文献 (14)

一、自动分货机的设计简介

1.1 主要内容

利用德国慧鱼公司的创意模型设计、装配出有创意的机构或机械设备模型，在模型完成之后应用PLC（可编程控制器）编程以及对程序的调试最终能完成对模型的各种功能的控制和模型的各种实现功能。

1.2任务分析

学习机械机构，机械原理，自动分炼机原理，自动生产线原理，PLC的命令运用和基本知识，收集各种慧鱼模型的知识来设计出有创意的慧鱼机械模型，运用PLC 的编程软件来实现设计的慧鱼模型来进行各种机械运动。

1.3设计理念

运用慧鱼模型和PLC应用，进行设计出慧鱼模型各个部分，在设计的自动分货机中，运用PLC进行对自动分货机的各种状态，在模型中设计出一个按钮来进行对物料的分配方法，在模型设计中有两层来进行物料存放，通过传感器进行红色和黑色的物料的判别，从而进行分配物料的分配，在物料进来时先通过光电传感器进行对物料的识别，（以初始状态为例：黑色物料放在上层储物层，红色放在原始储物层）如果有物料进入，光电传感器就有反应，进而控制挡板的打开来卸货，从而起到了一个卸货的保护状态，如物料已经通过挡板落到履带传送时，履带会带物料送到卸料板上面，通过光敏传感器时，如放下的是黑色物料，则会产生反应，升降机会把物料送到上层，然后，卸料会运动上升把物料卸到储物板上，卸料完成后，卸料板会复位，和升降也会复位，在复位过程中如果有物料进来也不会送料的，必须要复位成功后才可以进行送料，从而避免物料输送出错问题，在挡料系统，升降系统和卸料系统工作时都会触动信号灯，从而可以判断出各系统的正常运行，自动分货机共有四种状态，设计用一个按钮来进行四种状态的切换，初始状态是黑色物料在上层，红色物料在原此层，按切换按钮一次，切换到第二状态，第二状态是黑色和红色都在原此层卸料，从而进行了物料的全部卸货到原此层，再按一次，切换到第三状态，第三状态是黑色和红色都在上层卸料，从而进行了物料的全部卸货到上层，再按一次，切换到第四状态，第四状态是和初始状态相反，黑色物料在原始层卸料，红色物料在上层卸料，如果再按一按钮，状态切换到初始状态，从而进行了状态的循环，在此设备不仅可以有效和精准的分配物料并且可以根据使用者的需

求来选择自己需要的状态来运行设备。

二、自动分货机的设计流程及工作原理

2.1总体工作流程

设计的模型，分四个流程来实现，总流程是在物料进入分货机时，开始触动光电传感器，然后经过履带输送到分货梯中进而实现分货，顺序为：① 检测物料挡料板运动机构 ② 履带运输机构 ③ 升降机运动机构 ④ 卸料板运动机构 ⑤信号灯运用，共五部分，自动分货机模型图如图1所示

图1 模型实体图

1、进料检测部分

2、履带传送与颜色检测部分

3、升降机部分

4、卸料板部分 2.2 进料检测部分

如图2所示，其工作原理是当光电传感器3检测到有物料进入到进料口时，会控制电机M I 5正转传动，通过减速器减速带动挡料板2会往后退放下物料，当挡料板2顶到限位开关1后，电机M I 5反转传动，通过减速器减速带动挡料板2会运动回初始状态，当顶到限位开关后，停止电机M I 5 停止，让挡料板复位到初始状态。

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