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试议金属片一种圆金属片自动分类装置设计

收藏本文 2023-12-23 点赞:31938 浏览:145961 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:生产中需要对一种圆金属片进行称量,按照重量是否合格进行分类。目前,该种金属片的分类工作是靠人工完成的。人工分类策略效率低,劳动强度大,而且不能保证完全剔除次品,针对这种情况,本探讨设计了一种集机械、电子、微制约技术于一体的自动分类装置,可以对堆放的金属片逐个称量并判断是否合格,然后进行分类。本课题结合现代微制约器技术、传感器技术和机械手技术等先进技术,采取论述与实验相结合的策略,完成了圆金属片自动分类装置的设计。具体探讨内容和结论如下:(1)在综合浅析单片机、DSP和ARM微处理器性能、特点的基础上,结合自动分类装置的具体需求,选择了STC89C52单片机作为本设计的制约元件。(2)利用离心分离原理设计实现了金属片自动排序装置;采取精度较高的电阻应变式称重传感器和24位AD转换器设计实现了金属片称重电路;通过用单片机制约步进电机的策略设计实现了搬运机械手制约电路;设计实现了液晶显示电路和光电开关检测电路。(3)针对称重传感器有着非线性误差的不足,采取三次多项式最小二乘拟合策略,设计了称重数据处理和补偿算法,提升了称量的精度。(4)利用C语言作为开发语言,Keil μVision4作为开发软件,编写了搬运模块步进电机驱动和制约程序、称重模块数据处理程序、产品是否合格判断程序、光电开关制约程序以及液晶显示程序。(5)通过对系统调试和检验,验证了光电开关可以正确检测探头前是否有金属片通过;称重和数据处理模块可以准确得到金属片的质量并判断金属片是否合格;搬运模块步进电机驱动和制约程序可以正确地制约步进电机运行,尽管步进电机步距角过大造成一定的误差,但误差不影响系统的制约精度;液晶显示模块可以很好地显示金属片的重量和是否合格的判断的结果;各模块整合为一个系统后,整系统统可以协调工作,完成预定的对金属片称量和分类的功能。实验结果表明,该自动分类装置各模块可以正常工作,整系统统工作状态良好,达到了设计要求。关键词:金属片排序论文称重论文分类论文步进电机论文单片机论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    第一章 文献综述10-16

    1.1 探讨的目的和作用10-11

    1.2 国内外探讨近况11-13

    1.2.1 国内外圆金属片排列输送装置探讨近况11-12

    1.2.2 国内外称重技术的探讨近况12

    1.2.3 国内外机械手技术的探讨近况12-13

    1.3 探讨内容13-14

    1.4 技术路线14-16

    第二章 系统案例设计16-22

    2.1 系统总体案例设计16-17

    2.1.1 需求浅析16

    2.1.2 设计思路16-17

    2.1.3 系统总体案例设计17

    2.2 微制约器案例选择17-18

    2.2.1 单片机17-18

    2.2.2 DSP 微制约器18

    2.2.3 ARM 微制约器18

    2.3 圆金属片排序输送模块案例设计18-19

    2.3.1 机械带动式分离18

    2.3.2 离心分离盘式分离18-19

    2.4 称重模块案例设计19

    2.4.1 电阻应变式称重传感器19

    2.4.2 电容式称重传感器19

    2.4.3 石英谐振式称重传感器19

    2.5 显示案例设计19-20

    2.5.1 LED 数码管19-20

    2.5.2 LCD 显示器20

    2.6 机械手案例设计20

    2.6.1 气压式吸取20

    2.6.2 电磁式吸取20

    2.7 本章小结20-22

    第三章 系统硬件设计22-31

    3.1 硬件系统构成22

    3.2 系统硬件设计22-30

    3.2.1 单片机选择22-23

    3.2.2 排列运输装置及旋转搬运机构设计23-26

    3.2.3 光电开关检测电路设计26-27

    3.2.4 称重模块电路设计27-29

    3.2.5 液晶显示电路设计29-30

    3.3 本章小结30-31

    第四章 称重模块数据处理算法设计31-34

    4.1 称重模块的精度要求31

    4.2 重量信号的标度转换31-32

    4.2.1 标度转换31

    4.2.2 确定各参数值31-32

    4.2.3 确定标度转换联系32

    4.3 重量数据的非线性补偿32-33

    4.3.1 三次多项式最小二乘曲线拟合32

    4.3.2 参数确定策略32-33

    4.3.3 确定各参数33

    4.4 本章小结33-34

    第五章 系统软件设计34-42

    5.1 系统软件构成34

    5.2 单片机开发环境选择34-35

    5.2.1 汇编语言34

    5.2.2 C 语言34-35

    5.3 圆金属片自动分类装置制约系统软件设计35-40

    5.3.1 定位盘和机械手 1 步进电机制约程序设计37-38

    5.3.2 称重传感器制约程序设计38

    5.3.3 数据处理程序设计38-39

    5.3.4 机械手 2 步进电机制约程序设计39-40

    5.4 本章小结40-42

    第六章 系统调试与实验42-50

    6.1 实验目的42

    6.2 实验内容42

    6.3 实验策略42

    6.4 实验条件42

    6.5 实验步骤42-49

    6.5.1 液晶显示模块实验42-43

    6.5.2 称重和数据处理模块实验43-44

    6.5.3 步进电机制约实验44-46

    6.5.4 光电开关检测电路试验46-47

    6.5.5 系统整体调试与实验47-49

    6.6 实验结果浅析49

    6.7 本章小结49-50

    第七章 结论与展望50-52

    7.1 结论50

    7.2 革新点50

    7.3 展望50-52

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