1、I小型冬枣生熟自动分离装置设计摘要该装置由振动盘、冬枣鉴定生熟模块和冬枣分拣大小模块组成。冬枣输送机构通过振动盘自动输送冬枣；由电动机和槽轮机构提供输送带的传动力。本设计由可分辨青红的颜色传感器和其他电气设备共同配合作用实现由单片机控制的自动化控制以获得更好的经济效益。关键词振动盘；自动分离；传感器；槽轮机构ADEVICEDESIGNOFJUJUBEAUTOMATICSEPARATIONBASEDONVIBRATIONPLATEABSTRACTTHISARTICLEDESCRIBESADEVICEWHICHCANSEPARATEJUJUBEAUTOMATICLYOFDIFFERENTSIZE,
2、GREENORREDBASEDONVIBRATIONPLATEANDITISCOMPOSEDOFTWOMODULESOFJUJUBEIDENTIFICATIONANDSORTINGOFRAWANDRIPEINTHEDESIGNOFTHEJUJUBETRANSPORTMECHANISM,JUJUBEISTRANSPORTEDBYTHEVIBRATIONPLATEAUTOMATICLYTHETRANSMISSIONBELTORGANIZATIONSAREPOWEREDTHROUGHTHEMOTORANDGENEVAMECHANISMTHISDESIGNBASEDONSCMCANBECONTROLE
3、DAUTOMATICLYWITHTHEWORKINGTOGETHEROFSENSORSDISTINGUISHINGTHECOLOROFJUJUBEOFGREENANDREDANDOTHERELECTRICALEQUIPMENTSKEYWORDSVIBRATIONPLATEAUTOMATICSEPARATIONSENSORGENEVAMECHANISMIII目录摘要错误未定义书签。ABSTRACT错误未定义书签。1前言11振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置的特点及研究意义112国内外发展现状1121发展背景1122发展现状213本文完成的主要工作32总体方案设计21机械系统设计522控制系统设
4、计523软件系统设计524小结53机械系统设计31设计要求732机构选型7321振动盘的选择7322传感器的选择7323电动机的选择83231工作电动机的选择83232夹持器电动机的选择11324继电器的选择1133机构设计11331传动机构的设计113311整体传动机构设计113212夹持器传动机构选择12332冬枣鉴定生熟模块设计13333冬枣分拣大小模块设计14334信号放大电路设计14335旋转盘轴的设计与校核15336夹持器结构设计1834小结184控制系统设计41控制系统框图1942控制系统电路原理图19421TCS230颜色识别接口电路原理图19422放大电路原理图21423继电
5、器驱动电路原理图22424工作电动机控制电路原理图22425整体控制原理图2343程序框图2344小结245总结26致谢错误未定义书签。参考文献27内蒙古民族大学学士学位论文11前言11振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置的特点及研究意义冬枣产于鲁北，晚熟口感鲜美。如若嫁接冬枣，嫁接当年就可以吃到鲜美的冬枣。10月上中旬便可成熟，它的果实呈圆形，和苹果相差无几。冬枣树的果实内含有较多的维生素和微量元素。具有软化血管、防止血管壁脆性增加的功能，对于高血压、动脉粥样硬化患者有。营养价值为百果之特别高的价值，称之为“百果王”。目前，冬枣近几年市场供不应求，一般售受广大消费者的欢迎，约售价60元/公斤
6、，货物紧缺时可售价高达360元/公斤。经济价值特别高。成熟的冬枣外形圆润，色泽红艳，口感鲜美，营养丰富，然而未成熟的冬枣呈现青色并且口感较差营养较低，因此现在市场上对成熟的冬枣需求量较大。然而在采摘成熟冬枣过程中不可避免的夹杂些许不成熟的呈现青色的冬枣。当前完全依靠人工进行分拣区分，劳动强度极大且效率不高，严重影响冬枣的上市和劳动人民的生产生活质量。因此现在迫切需要一种装置自动完成上述工作以解放劳动力提高工作效率减轻劳动人民的负担。振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置是由振动盘、振动盘基础、固定盘、旋转盘、夹持器、漏管、电动机基板、间歇运动上啮合轮、间歇运动下啮合轮、枣箱支架、枣箱组成的。振动
7、盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置是由振动盘进行自动上料，然后在冬枣鉴定生熟模块的作用下，实现对冬枣生熟的自动分离，在冬枣分拣大小模块的作用下实现对冬枣大小的自动分离。这种自动分离装置，不仅可以提高劳动效率，而且加快产品的上市速度，更能够满足于顾客购买需求的关键。12国内外发展现状121发展背景冬枣主要产于我国北方的河北和山东等地区，定植后可在2到3年内便可以结果，而且产量很高，生育期为125到130天。冬枣的形状接近圆形，果实比较大，此外，冬枣含有很高的营养物质，普遍称其为“活维生素丸”，包含大于有19种氨基酸，也有较高的含糖量，酸量以及维生素。不仅如此，冬枣有着很大的医疗功效。冬枣可以使毛细
8、血管畅通，降低血管壁脆性；也可以有助于高血压等症状，也有防止癌症的功效。近几年来，在我国市场上的销量很好，往往出现供不应求的现象，价格在60到360元不等，具有很大的经济价值。前言2成熟的冬枣外形圆润，色泽红艳，口感鲜美，营养丰富，然而未成熟的冬枣呈现青色并且口感较差营养较低，因此现在市场上对成熟的冬枣需求量较大。然而在采摘成熟冬枣过程中不可避免的夹杂些许不成熟的呈现青色的冬枣。当前完全依靠人工进行分拣区分，劳动强度极大且效率不高，严重影响冬枣的上市和劳动人民的生产生活质量。122发展现状在最近这几年来，虽然在水果产量方面，我国的产量达到了第一，然而却没有先进的对其质量检查的技术，以至于严重的
9、限制了我国的水果产业。考虑到水果分拣的生产线较贵，劳动力成本低以及很容易受到季节的影响，在国内的水果分拣领域投入的资金很少。目前，国内水果分拣主要采取“半机械化人工分拣”或“全人工分拣”的模式进行。综观市场和流通环节，国内水果分拣的应用目前还处于初级阶段。在国内，主要是一些半机械化得传送机构，这些机构只能是进行一些简单的分拣且水平很低，并不能够对水果的品质进行智能识别。图11国产选果机内蒙古民族大学学士学位论文3图12国产单面分拣机上面的分拣机不在电子测重的条件下进行的分拣，即使用的是杠杆原理。13本文完成的主要工作本文主要有机械系统的设计和控制系统的设计。机械系统设计包括机构选型和机构设计。
10、其中机构选型包括振动盘的选择，传感器的选择，工作电动机和夹持器电动机的选择、继电器的选择等；而机构设计包括整体传动机构设计和夹持器传动机构设计、冬枣鉴定生熟模块设计、冬枣分拣大小模块设计、信号放大电路设计、旋转盘轴的设计与校核、夹持器结构设计等。控制系统设计包括控制系统框图设计，控制系统电路原理图设计和程序框图设计。其中控制系统电路原理图设计，不仅要包括TCS230颜色识别接口电路原理图、放大电路原理图，而且还包括继电器驱动电路原理图、工作电动机控制电路原理图。总体方案设计42总体方案设计本设计的总体装配图。1枣箱2枣箱支架3漏管4螺钉M10X155固定盘6旋转盘7夹持器8螺钉M5X69角接触
11、轴承701010电动机基板11间歇运动下啮合轮12电动机13键6X2614间歇运动上啮合轮15角接触轴承700816键8X1217螺栓M14X4518螺母M1419螺栓M20X3020螺母M2021振动盘22振动盘基础图21总体设计图1内夹板2螺钉M16X353弹簧4传感器基板5右侧外夹板6左侧外夹板7联板8拉杆2内蒙古民族大学学士学位论文59底板10螺钉M2X4511盖板12凸轮13微型电机14螺钉M2X415传感器图22夹持器装配图21机械系统设计机械系统通常包括原动机系统、传动装置系统、工作系统、固定装置和行走装置组成。原动机是的种类很多，包括有电动机和内燃机等，主要是机械系统动力的主要
12、来源。但考虑到本设计的各方面的要求，原动机应该以选择电动机为最佳。传动装置是一种中间装置，可以实现传递原动机的动力和运动到工作机。本设计对重量和传动精度要求较高，而且要求传动过程中有一定时间的间歇，所以选择了槽轮机构传动。工作系统是实现最终工作目的的装置，本设计目的是实现冬枣生熟大小的自动分离。本设计可通过夹持器的夹持和松开、传感器检测冬枣生熟并控制电动机带动旋转盘的正反方向的旋转及停歇以及漏管上打出不同宽度的孔实现冬枣生熟大小的自动分离。本设计夹持器的夹持和松开由凸轮机构实现，旋转盘的正反方向的旋转及停歇由槽轮机构实现。固定装置实现传动系统和工作系统的安置。22控制系统设计本设计的控制部分包
13、括传感器对于电动机转动控制、旋转盘的正反方向的旋转及停歇控制以及夹持器的夹持和松开控制设计。控制系统包括TCS230传感器、开关的安置以及传感器、开关和总控制器之间的连接。本设计中有两个TCS230检测传感器，TCS230传感器可以实现位于夹持器中间的冬枣生熟的检测，从而顺利将成熟和未成熟的冬枣分离开（对于成熟的冬枣和未成熟的冬枣，旋转盘的旋转方向正好相反）；行程开关可实现对旋转盘旋转角度的精确控制等。23软件系统设计软件系统可实现控制部分的自动实现。本设计的软件系统主要实现对电动机正反转的控制，以及对各传感器和行程开关的控制。本设计是采用单片机控制和PLC控制。24小结本设计是主要是用来分离
14、冬枣生熟大小的装置。本设计运用了全自动化的控制系统，用户可通过点击在控制面板上的按钮实现所要求的动作。本设计对空间和重量要总体方案设计6求较高，所以机械系统中对机构、原动机、传动系统的选择尤为重要。为了实现控制的自动化，本设计对控制系统和软件系统的设计要求也极高。内蒙古民族大学学士学位论文73机械系统设计31设计要求该课题主要拟采用振动盘对倾倒的冬枣进行生熟、大小自动分类，设计的主要技术指标、要求为1应用振动盘对采摘的冬枣进行自动上料；2冬枣的分离量为1T/H；3对于冬枣上面有红色的部分即判为成熟；4允许有一定的误判；5220V交流电源。32机构选型321振动盘的选择振动盘，就是指可以把产品按
15、照顺序依次地排列出来，并且和自动组装设备配合，组成一个完整的产品，即一种可以自动加工的辅助送料设备。在振动盘的料斗下面分别有脉冲电磁铁和一个倾斜的弹簧片，前者可以使料斗做垂直方向的运动，后者可以做扭摆运动。当把冬枣放在料斗内，因为其受到振动而进行螺旋轨道的上升运动。在运动过程中，由于经过了轨道筛选和姿态变化，就可以实现冬枣根据工作要求进入加工位置。自动送料振动盘一般有如下几部分组成底盘，送料器和料斗以及控制器，是一种可以实现定向排序的送料机构。在上料装置中，送料盘可以实现上料流畅且稳定，而且其结构简单，使用也并不难，共做电压为220V的交流电压即可。随着近几年来，我国自动化水平的提升，其在五金
16、，医药等各个领域得到了普遍的应用。本次设计振动盘可以根据使用要求（分离量至少为为1T/H，即每分钟1000个）向河北信恒振动盘公司进行订购。河北永年信恒所生产的振动盘广泛用于电子、电容、制药业、塑料按插件以及五金产品、轻工机械、日用化工等一些可以进行专业生产加工的公司，不仅该公司拥有科学的质量管理体系，而且可为降低客户成本得同时可以提供优质低价保证。322传感器的选择TCS230是一种转换器，该产品由TAOS公司推出，是一种可编程彩色光到频率的转换器。它在业界是第一个可以有彩色传感器，实现了把硅光电二极管和电流频率转机械系统设计8换器在集成的CMOS电路中，而且还可以使一种红绿蓝RGB三种滤光
17、器。TCS230可以与逻辑电路相连，主要是不仅其以数字量的形式输出，主要是其可以以TTL或CMOS逻辑的形式输入。由于该传感器以数字量的形式输出，并不需要A/D转换电路，因此，可以把电路结构变得非常的简单TCS230的引脚图如下图31TCS230的引脚图TCS230的主要特点如下能够实现分辨率较高的光照度；色彩的输出频率以及满度的输出频率都可以进行编程调整；可直接与微处理器通讯；工作电源可以是单电源，其工作电压范围大约为2755；具备掉电恢复功能；当频率为50时，其非线性误差大约为02；稳定的200PPM的温度系数。323电动机的选择3231工作电动机的选择1首先需要确定电动机的结构和类型。根
18、据电动机的具体工作条件和实际需要，Y系列的三相异步电动机一般被用来考虑，并且选用立式的安装结构。2确定电动机的转速本设计要求分离量为1T/H，平均一个冬枣重175G每分钟需要检测分离的冬枣个数至少为内蒙古民族大学学士学位论文9MIN/38952H/85757142G517H/G1000000G517H/T1N旋转盘旋转一周可以检测分离4个冬枣，则旋转盘的转速为MIN/R12384MIN/R389524N1N由于本设计要求需要一定时间的间歇，并且在槽轮机构工作过程中电机的运动有一定时间传输不到旋转盘上，所以电机转速要比旋转盘的转速高。电动机的额定转速选定为300R/MIN。3选择电动机的容量。工
19、作机伸入伸出所需要的功率P为WTP100060N1（31）式中，,950,MIN/R1238N,1001WMNT代入上式得KWTW417809501000601238100100060N1电动机的额定功率可以选取为PP）（311M，具体通过查训设计手册取KWP550M根据上述情况综合分析，本设计选用的电动机为YCT1124A（055KW）型电机，该电动机为江苏新大力电机制造有限公司所制造。YCT系列电磁调速异步电动机主要由如下几部分组成三相异步电动机和测速发电机、电磁转差离合器以及电器控制装置，这种电动机不仅在恒转矩无级调速的机器设备上的运用都很普遍，而且其更适用于变转矩的离心式水泵上，通过阀
20、门的开关开替换转速调节，这样可以来控制压力和流量，以便于能够达到有效的节能。该电机的特点有可以实现无级调速并且为交流，有自动调节系统所具有的速度反馈功能。该电机的结构一点儿也不复杂而且维护也相当的方便。机械系统设计10调速范围非常的广，几乎是没有失控区。表31电机规格型号电机功率额定转矩调速范围转速变化率YCT1124A055360125012525图32YCT1124A电动机3232夹持器电动机的选择1首先考虑电动机的类型和结构。根据电动机的实际工作条件，可以优先使用直流电动机。2其次选择电动机的容量大小。夹持器电动机的实际功率PW为WWWWVFP（32）式中，,950,/2,10WWWSM
21、VNF代入上式得WVFPWWWW0521950210由表可知的额定功率应该为0M311PP）（，通过查取设计手册可令WP25M3确定电动机的转速旋转盘转1/4转，夹持器电动机需要转一转，则夹持器电动机的转速为内蒙古民族大学学士学位论文11MIN/R49524MIN/R12384NN12考虑到功率损失，夹持器电动机的额定转速选为1000R/MIN由于本设计的空间比较小，标准电动机的外形较大，所以专门订做外形直径较小的电动机。324继电器的选择本设计需要利用TCS230检测出来的输出信号控制工作电动机，所以继电器是不可或缺的。本设计中继电器选择松下公司的DS1EMDC3V单稳态型继电器。这种继电器
22、应该在吸合电压为额定电压的75以下工作，而且释放电压大约在额定电压的10以上，线圈电阻225，额定动作电流为1333MA。此外，AT90LS8535端口输出电流能达到40MA，。通过加驱动器，可以驱动继电器，其电路如下图33继电器驱动电路33机构设计331传动机构的设计关于传动方案的选择，我们不仅要考虑工作机的性能要求而且的使其与工作条件相适应。此外，还的考虑机构的工作可靠性，传动效率以及加工工艺性和机构的经济性也是相当重要的。3311整体传动机构设计在本设计中，用来传递动力的槽轮机构一般由槽轮和圆柱销构成。槽轮机构的具体分类有各种各样的形式，包括内啮合，外啮合等，这种机构一般用来将具有连续性
23、转动的主动件的工作状态来转化为间隙性的转动，机械系统设计12槽轮机构一般来讲其结构简单，加工性好，而且有很高的机械效率。内啮合的槽轮机构与其转臂的方向相同，而外啮合槽轮机构则相反。槽轮机构可以运用在要求相隔的转过一定的角度，转速较低的场合。比如说，在转塔车床上的转位机构。当要求机构连续工作时，一般采用多臂的槽轮机构。考虑到本设计的间停时间不长，因此可以考虑采用有4条径向槽的槽轮，转臂为两个圆柱销，而且为外啮合的槽轮机构。图34槽轮传动3212夹持器传动机构选择在本设计中夹持器的动力是由凸轮机构来传递的。凸轮机构是一种高副机构，主要由从动件，机架以及凸轮组成。其中凸轮一般为主动件，可以做回转或者
24、是直线运动，是一个具有曲线轮廓的构件。凸轮机构在各种机械中获得了广泛的运用，主要是因为其可以使从动件具有比较复杂的运动规律，而且其装置的结构也比较紧凑和简单。在本设计中，由于夹持器在大部分的时候都要求保持夹持，很少有松开的状态。因此，凸轮的形状见下图内蒙古民族大学学士学位论文13图35凸轮332冬枣鉴定生熟模块设计1TCS230传感器2旋转盘3漏斗4夹持器图36冬枣鉴定生熟模块设计冬枣鉴定生熟模块要尽可能准确的判定经过冬枣鉴定生熟模块的冬枣的生熟，以便对下一步的分流打好良好的基础。对于冬枣生熟的判定，这是一个非常棘手而又充满争议的问题，在此我们可以这样对于冬枣上面有红色的部分即判为成熟。冬枣由
25、振动盘自动上料后进入夹持器中，在经过冬枣鉴定生熟模块时，位于夹持器两侧的TCS230传感器开始工作鉴定冬枣是否成熟，当传感器检测到冬枣没有成熟时，夹持器两侧夹板加紧冬枣，然后电动机带动旋转盘顺时针旋转，由于夹持器固定在旋转盘上，所以夹持器也会随之顺时针旋转，当夹持器旋转90O时，电动机停转，夹持器也会停下，然后夹持器两侧板远离冬枣，冬枣就会落在旋转盘下方的漏斗之中；当传感器检测到冬枣已经成熟时，夹持器两侧夹板加紧冬枣，然后电动机带动旋机械系统设计14转盘逆时针旋转，由于夹持器固定在旋转盘上，所以夹持器也会随之顺时针旋转，当夹持器旋转90O时，电动机停转，夹持器也会停下，然后夹持器两侧板远离冬枣
26、，冬枣就会落在旋转盘下方的漏斗之中。然后进行下一个冬枣的检测，这样就完成了对冬枣生熟的检测和分离。333冬枣分拣大小模块设计冬枣分拣大小模块是本设计中最终要的结构之一，但是是比较简单的。本设计要求冬枣分拣大小模块要尽可能准确的判定经过冬枣分拣大小模块的冬枣的大小，并进行自动筛选。本设计中冬枣分拣大小模块的设计方案是在圆管上挖出不同宽度的孔，让流经该圆管的冬枣在相应宽度的孔处漏下，从而实现大小不同冬枣的分离。图37漏管结构设计图本设计通过采用漏管来分离，利用振动盘的装置将其送到管中，从而可以使冬枣按大小的落到枣箱里面去，这样的话就可以实现冬枣的自动分离。334信号放大电路设计在鉴定冬枣生熟的模块
27、中，首先将两个TCS230传感器的检测结果通过89C51的P10引脚来输出信号，而这个信号可以来控制电机的正反转情况，但是电机的控制电压一般比较大，而89C51的管脚输出电压却要求不能超过47V，根本就不能够满足设备得真正的需要，因此，必须的要加设放大电路，以及对电压信号进行适当的放大。放大电路的主要结构为放大器。一般选用的放大器TI的LM324，由于拥有4路放大器通道，单信号电压范围可以达到332V，允许直接接地。放大电路如下内蒙古民族大学学士学位论文15图38放大电路335旋转盘轴的设计与校核1分别计算输出轴上的功率P和转速N以及其轴的转矩T，则KWP52MIN1238RMMNNPT100
28、27312385295500009550000（33）2将45钢作为轴的材料，先将其进行调质处理，然后使用轴。根据表的数据可知硬度HBS217255；抗拉强度极限B650MPA；弯曲疲劳强度极限1300MPA；屈服强度极限S360MPA；。由表查得1B55MPA。初步确定轴的直径轴输出端的直径可以根据扭转强度来计算由公式DA03NP得D116763123852255675MM，直径D100MM的轴的设计，有一个键槽时，可以将轴径增大57，所以，轴的直径D0105D2685MM除此之外，为了使轴的直径跟轴承孔的间隙相互配合，选轴的最小直径可以为30MM。轴的装配设计如下图39所示机械系统设计16
29、图39轴的结构与装配3对于滚动轴承的初步的选择，不仅要考虑轴承受到较大的轴向载荷，而且还的分析轴受到较小的径向载荷，所以，可以选择角接触球轴承。根据工作要求和轴的最小直径选择轴承为7008和7010所以轴承处轴的直径为40MM和50MM。间歇运动上啮合轮处的直径为30MM，长度为28MM；最大直径处直径为55MM，轴长为10MM；设计光轴处轴的直径初步确定为45MM，轴长为499MM。4零件的周向定位对于间歇运动的啮合轮通常用平键连接。根据设计手册查得，平键截面BXH8MMX7MM,键长为12MM，同时，为了保证其与轴配合对中性较好，可以选择两者的配合为67NH；同样间歇运动下啮合轮和电机轴的
30、连接，选用平键6MMX5MMX26MM，配合为67NH。因此，滚动轴承与其相配合的轴的配合应该是过渡配合6M7H。2轴的强度校核按照扭转强度校核在这次的设计中，轴的全长560MM，其最小的轴颈30MM，45号钢，但是必须先经调质后使用。轴的扭转强度条件为39550000N02DTTTPTW（34）式中T扭转切应力，MPA；T轴所受的扭矩，NMM；TW轴的抗扭截面系数，3MM；内蒙古民族大学学士学位论文17N轴的转速；R/MIN；P轴的传递功率，KW；D计算界面处轴的直径，MM；T许用扭转切应力，MPA。由上式得3309550000PDA02NTPN（35）查表得T的范围为25MPA45MPA；
31、0A的范围为103126。本次设计T取30MPA则A076116302095500003D116763123852255675MM直径为D100MM的轴，当其有一个键槽时，轴径可以增大57，所以，直径D0105D2685MM本次设计最小轴径为30MM2685MM，故满足强度要求。按弯扭合成强度条件校核弯扭组合强度条件公式为CAWTM22136）式中CA轴的计算应力，MPA；M轴所受的弯矩，NMM；T轴所受的扭矩，NMM；W轴的抗弯截面系数，3MM。333MM722650323014332D代入数值计算CA722650100273600222697MPA60MPA机械系统设计18经校核合适。33
32、6夹持器结构设计本设计要求冬枣到达夹持器中间后，经TCS230传感器检测冬枣的生熟后夹持器再将冬枣夹持住，工作电动机旋转90O以后，工作电动机停止转动，然后夹持器再将冬枣松开，让冬枣进入分拣大小的模块中去。本设计中采用的夹持器方案为夹持器电动机带动凸轮机构转动，部分处于凸轮沟槽中的拉杆随之左右移动，拉杆再带动与之相联的联板运动，联板再带动左右侧外夹板转动，左右侧外夹板压迫弹簧压缩，弹簧再压迫内夹板绕轴转动，由于弹簧的作用使作用在冬枣表面的力不至于太大而把冬枣压迫。结构如下图所示9底板10螺钉M2X4511盖板12凸轮13微型电机14螺钉M2X415传感器图310夹持器总装图34小结本设计模块，
33、对振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置的机械系统进行了系统化的设计及计算。根据设计要求，首先对选择机构的类型，其次进行机构设计（包括整内蒙古民族大学学士学位论文19体传动机构设计和夹持器传动机构设计、冬枣分拣大小模块设计、信号放大电路设计、夹持器结构设计等）。机械系统在振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置占据着重要的地位。在下节中，本问将重点详细的阐述本设计的控制系统。机械系统设计204控制系统设计41控制系统框图本设计要实现冬枣生熟大小自动分离过程。要实现冬枣生熟大小的自动分离过程，需要TCS230传感器、89C51单片机、放大电路、继电器、工作电动机、夹持器电动机旋转盘、夹持器等的共同作用
34、。图41控制系统框图本设计通过放大电路放大TCS230的检测信号控制工作电动机的正反转和夹持器电动机的转动，工作电动机的正反转控制旋转盘的顺、逆时针旋转，夹持器电动机控制夹持器的夹持和松开，在旋转盘和夹持器的共同作用下实现冬枣生熟的分离。42控制系统电路原理图421TCS230颜色识别接口电路原理图本设计采用89C51和TCS230设计一个冬枣颜色识别装置。为了方便控制，我们可以在TCS230传感器检测冬枣有红色时，将单片机的P26端口置高，将P21端口置低；在TCS230传感器检测冬枣无红色时，将单片机的P26端口置低，将P21端口置高。内蒙古民族大学学士学位论文21图42TCS230接口电
35、路422放大电路原理图放大电路一般是由放大器等部件组成。TI的LM324的模块一般安装在放大器上，其具有4路放大器通道，332V的单信号电压，电压输入方式为共模，放大器的形式为开环差分电压，其可以直接去接地。放大电路如图所示图43放大电路原理图控制系统设计22423继电器驱动电路原理图本设计需要用经过放大电路放大的P26和P21端口的输出信号来控制继电器开关，为了能驱动继电器，在继电器前加设驱动电路，电路如下图44继电器驱动电路424工作电动机控制电路原理图本设计的电动机的功能要求可以实现其正反转，其原理图如下图45电机控制电路内蒙古民族大学学士学位论文23425整体控制原理图图46整体控制原
36、理图43程序框图主程序框图控制系统设计24图47主程序框图44小结控制系统是本设计的大脑与灵魂，控制着冬枣生熟大小的自动分离，是本设计系统不可或缺的一部分，本节针对该设计提出了一种控制系统方案，从控制系统框图，内蒙古民族大学学士学位论文25控制系统电路原理图到程序框图都做了阐述，在设计过程中充分考虑了机械系统中各部分的运动方向，当然该控制系统还很不完善，对一些突发状况还不能很好的应对，自我诊断能力不强，还有待于提高。控制系统设计265总结在大约两个多月的设计工作过程中，本次设计完成了如下几项任务（1）完成了本装置的总体方案的设计和计算；（2）设计和绘制了本装置的图；（3）完成了控制部分的设计与
37、原理图的绘制；（4）撰写了设计说明书；现在，振动盘上料的冬枣生熟大小自动分离装置的发展十分的迅速，能够有效的降低冬枣分拣的工作效率及工作量。在本次设计中，提出了该装置的的具体的设想与详细的方案，目的是可以实现冬枣生熟大小分离的自动化。在设计中完成了机械系统的设计与校核，控制系统的设计等一系列的设计与可行性分析。内蒙古民族大学学士学位论文27致谢四年的大学生活转眼间就将要结束了，在历时几个月年，本科论文作为我大学的最后一个考验，终于在今年的五月完成了论文的定稿。本文从选题到最后的定稿，得到于许多人的支持和帮助，在此特地至上我最诚挚的谢意。再次，我最先要感谢陈雪艳老师。要是没有陈老师在这一段时间给
38、予我的支持帮助与帮助，我根本不可能完成我的本科毕业论文。在此，我由衷的向陈老师以及四年来一直帮组我的学长们表示感谢致谢28参考文献1郑江,许瑛机械设计M北京中国林业出版社；北京大学出版社2006623502任德官过程控制系统及微机接口技术M南京东南大学出版社,19901212503张靖武,周灵彬单片机系统的PROTEUS设计与仿真M北京电子工业出版社2008110304代向国,于复生等SOLIDWORKS基础教程M北京清华大学出版社20043103005邓星钟,周祖德机电传动控制M武汉华中理工大学出版社200032005206吴宗泽机械设计师手册M北京机械工业出版社，20021111611787濮良贵，纪名刚机械设计M北京高等教育出版社，200113508高亮MCS51单片机对步进电机的控制J测控技术,200256729宋文骐，万光珉，杨宗正机械说的基本知识JCMET锻压装备与制造技术，1980，0222322810祝水琴基于机电一体化教学的自动化设备的研制J机床与液压，2009（06）686911常淑凤自动上下料装置的设计与研究J计算机工程应用技术2009566012冯辛安,黄玉美,杜君文机械制造装备设计J第1版北京机械工业出版社,1999（3）566813吴松林传感器与检测技术基础M北京理工大学出版社20098
