小型件自动装箱系统设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：小型件自动装箱系统设计含论文，CAD图纸

小型件自动装箱系统设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

本文主要设计了一种以AT89S51单片机为核心的产品自动装箱控制系统，能够对自动化生产流水线上的产品进行精确的计数和装箱。主体部分采用两条传送带，一条是包装箱传送带，另一条是产品传送带。对产品计数采用光电传感器，并与单片机AT89S51接口，再通过单片机对交流电机的控制，实现产品的自动装箱。本设计的内容分为两部分：物品传动皮带机构设计，单片机控制电路设计。其中物品传动皮带机构与带式输送机的结构相似，该带式输送装置由输送带，托辊，驱动装置，拉紧装置等组成。而单片机控制部分主要分析了单片机与光电传感器协同工作和数据处理等方面。通过单片机对电动机等各机械部分的控制来实现系统要求，从而达到自动化生产的水平。

关键词 自动装箱；单片机；光电检测；输送装置

Abstract

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 products 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 with the monolithic computer of AT89S51. The monolithic computer controls the motor. At last it realizes the automatic packing. This design divides into two parts. One is the design of goods transmission belt, and the other is the design of circuit control of monolithic computer. The goods transmission belt is similar to the belt conveyor's structure, this conveyor belt is installed by the conveyor belt, the supporting roller, the drive, the tightening device and so on. The joint operation between monolithic computer and photoelectric sensor has been analyzed in the section of circuit control. The data processing also has been analyzed. We can achieve the requirements of system through the control on mechanical part, the motor and so on, thus reach the level of producing in automation.

Keywords automatic packing monolithic computer electro-optic examination transportation equipment

目 录

1 绪论 1
1.1 背景介绍 1
1.2 方案确定 1
1.3 设计方案综述 2
2 带式输送装置设计 3
2.1带式输送装置的结构与应用 3
2.2 输送带的选择与计算 3
2.2.1 输送带的确定 4
2.2.2 输送带宽度的选择 4
2.2.3 输送带运行速度的选择 4
2.2.4 输送带接头的选择 5
2.3 托辊的选择 5
2.4滚筒的选择 6
2.5输送带牵引力计算 7
2.5.1 输送带的运动阻力和有效载荷 7
2.5.2 输送带的牵引力 11
2.6带的强度校核 12
2.7 驱动装置的设计与计算 12
2.7.1电动机的选择计算 13
2.7.2 减速器的选型 14
2.7.3 联轴器的选择 15
2.8 拉紧装置的选择 15
3 单片机控制电路设计 17
3.1 单片机控制系统的控制要求 17
3.2 光电检测装置的设计 17
3.2.1光电传感器的基本原理 18
3.2.2 传感器的选择 19
3.2.3 传感器的位置确定 19
3.3 单片机控制系统的设计 20
3.3.1 单片机的概述 20
3.3.2 单片机的应用 20
3.3.3 单片机的发展趋势 21
3.3.4 AT89S51单片机的基本结构 21
3.3.5 AT89S51单片机的主要引脚及功能 23
3.3.6 存储器和I/O接口电路 25
3.3.7 复位操作及复位电路 25
3.3.8 时钟电路 26
3.3.9 单片机控制的过程极其流程图 26
3.3.10主程序的设计 28
4 辅助设备的设计 31
4.1 驱动头架的尺寸确定 31
4.2 拉紧尾架的尺寸确定 31
4.3中间架的尺寸确定 31
4.4 传料板的尺寸确定 31
结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录 35
附录1 35
附录2 46

1 绪论

1.1 背景介绍

在现代化的工业生产中，常常需要对产品进行计数、装箱。如果用人工不但麻烦，而且效率低、劳动强度大。随着微机控制的普及，特别是单片机的应用，给自动装箱系统的设计带来了极大的方便。近年来，包装生产线的自动化、电子监测和控制系统持续发展，使的包装企业以高速度、较少的停机时间和包装故障，以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成绩。2002年11月3至7日在芝加哥举行的国际PACK EXPO上，我们可以看到多家自动化公司展示的最新的包装设备和新技术。这些经济实用的自动化技术将会成为未来的发展力量，可见自动装箱技术的应用前景十分广阔。在中国，自动化技术还未成熟，还需要长时间的发展，所以将会有很大的空间来发展此技术。这也是未来的发展方向和趋势。中国的经济高速度发展也需要这项技术来促进和加速，相信在自动化技术成熟以后，中国的经济也将有飞跃性的进步。当前中国的经济发展格局也是非常的需要高技术来支持。这样中才会有稳定的发展状态。向西部发展的经济战略思想必然需要有高技术随之转移，生产也将需要自动化技术的支持，这样发展高技术自动化也就是必然的趋势

通过此题目的设计可以把大学四年所学的专业知识融会贯通于实际并能锻炼独立思考的能力,努力发展成未来的技术骨干，为中国的发展贡献一份力量，也使得我们能适应未来中国以及世界自动化技术的发展趋势。

1.2 方案确定

根据工况以及本设计的要求，确定以下方案：

托辊：选用平行上下托辊。

滚筒：本设计运送的产品较轻，载荷不大，所需的功率也不大，所以选用光面滚筒，钢板焊接。

驱动装置：根据工况以及设计要求，考虑成本，本设计选择电机-减速器作为整个方案的驱动装置，由电机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动。

拉紧装置：本设计输送装置长度较短，比较各种拉紧装置，选用螺旋拉紧装置。选取500mm的拉紧行程。

单片机：选用AT89S51单片机，是一种低功耗、具有在线编程Flash程序存储器的单片机。

1.3 设计方案综述

此自动装箱系统利用传感器检测产品，并与单片机接口，输出的开关信号来驱动电动机，经过减速器减速，再带动传动滚筒，实现传送带的传送。两个检测装置分别检测包装箱是否到位和产品数量以控制相应电动机的启、停，从而带动相应传送带传送，最终实现精确计数，自动装箱。

设计意义：此自动装箱系统从原料到包装实现了自动化，解决了手工装箱慢、容易计数出错等问题。该方法技术可靠，成本较低，可大大提高工效，减轻工人劳动强度以及减少产品损耗、工伤事故等。可应用于食盐、味精、洗衣粉、医药化工、农药、饲料等的自动装箱。