精密圆柱销类分拣系统“cad【9张】三维图＋设计书明说
精密圆柱销类分检流水线设计
摘 要
随着科技的发展，工业装备制造技术逐渐成为一个国家综合实力的重要表现。随着我国经济的快速发展，不断推动着机械制造行业的发展，圆柱销作为一个机械设备中很常见的零部件，其应用十分广泛，不可或缺。圆柱销的质量更是影响着设备的安全和使用寿命，因此圆柱销的尺寸是否满足设计要求的标准值就显得格外重要。在实际的生产中，传统的圆柱销精度检测大都是通过人工使用检测装置手动进行检测，检测效率低，成本高。
正是在这样的背景下，本文设计了一种新型的圆柱销分拣流水线自动检测装置，采用机器视觉检测算法，测量圆柱销的尺寸是否满足标准要求，采用arduino单片机进行控制，通过流水线输送圆柱销，机器视觉检测，检测完成后，单片机控制相应的阀门开关，使得检测的圆柱销分别进行合格品或者不合格品的箱子里面，实现圆柱销的精密检测。经过分析，该方案切实可行，可用于精密圆柱销的分拣工作，大大节约了检测的成本，具有良好的市场发展前景。
关键词：圆柱销，流水线，机器视觉，solidworks
目 录
1 绪论 1
1.1 选题的背景及意义 1
1. 2 研究的现状 1
1.2.1 国外的研究现状 1
1.2.2 国外的研究现状 3
1.3 流水线分拣系统未来的发展前景 4
1.4 本次设计主要研究内容 5
2 分拣流水线总体的方案设计 6
2.1 总体方案示意图 6
2.2 系统的初始状态说明 7
2.3 分拣系统的机械结构设计 7
2.4 分拣系统的检测控制系统设计 7
3 分拣流水线机械结构的设计 9
3.1 流水线带传动的设计 9
3.2 输送带的选型和计算 9
3.2.1 输送带的确定 10
3.2.2 输送带宽度的选择 10
3.2.3 输送带速度的选择 10
3.2.4 输送带接头的选择 11
3.3 托辊的选型 11
3.4 滚筒的选择 11
3.5 输送带牵引力的计算 12
3.5.1 输送带的牵引力 12
3.6 带的强度校核 13
3.7 驱动装置的设计计算 14
3.7.1 电动机的选型 14
3.7.2 减速器的选型 15
3.7.3 联轴器的选型 16
4 分拣流水线检测控制系统的设计 17
4.1 单片机的选型 17
4.2 摄像头的选型 18
4.2.1 图像处理算法 19
4.3 电机的驱动控制 20
4.3.1 电机的控制方法 21
4.4 光电检测装置的设计 22
4.5 模块之间的通信设计 22
5 主要零部件的三维建模 24
5.1 Solidworks 24
5.2 主要零部件三维模型 24
6 总结与展望 26
6.1 总结 26
6.2 展望 27
致 谢 28
文 献 参 考 29
附录 31
1 绪论
1.1 选题的背景及意义
随着我国制造业的发展，传统的机械制造工艺取得了巨大的进步。圆柱销是机械设计制造中很常见的一个零件，并且圆柱销的应用场合也很丰富，但是圆柱销在制造加工的过程中难以发现不合格品，需要对其进行重新检测，极大的降低了工作的效率。我国虽然在机械制造领域发展已有一段时间，并逐渐形成了符合我国基本国情的制造体系，但相较于一些西方工业强国，依然处于落后阶段，这无疑制约了我国社会的整体发展。随着国家经济的快速发展，人民生活水平的提高，人们对于传统商品和高端产品的需求也不断增加，从而不断刺激着机械制造行业的不断转型和快速进步，而圆柱销作为机械连接中常用的紧固件，应用广泛，不可或缺。
活塞销的精密零件加工是属于无心外圆磨削加工，加工的时候不方便进行检测，因此本文在这样的背景下，设计了一种精密圆柱销分拣流水线的设计，主要的目的在于将零件中的不合格品检测出来，根据检测的结果自动进行分批处理。精密圆柱销分拣流水线的设计对推动我国精密机械制造的发展具有重要的意义。
1.2 研究的现状
自动化的生产线之所以能成为一个系统，其主要的原因是因为自动化流水线融合了机械技术、计算机技术、传感器技术与一体，从系统出发，高度自动化。从某种角度来说，工业机器人的出现，标志着科技革命的开始，工业机器人的出现，代替了一些简单的重复作业，将人力解放了出来，极大的提高了工作的效率。
1.2.1 国外的研究现状
国外工业机器人和自动化流水线发展已经相当成熟，主要使用在包装、焊接、材料搬运等制造业领域。市场上最常见的一种自动化流水线如下图1.1所示，其主要包括搬运装置、输送装置、抓取装置等，其可以完成自动化流水线生产中的各种信息的自动采集和处理。使得企业获得更高的经济效率。
图1.1 自动化流水线生产
国外关于工业机器人的发展，大多都是比较偏向机器人的适用性，主要谈的是使用，设计的机器都是为解决实际的生产困难或者生产中遇到的技术难题。关于机器人的研究发展中，日本的发那科和安川公司设计研发的工业四自由度机器人处于世界领先的地位，如下图1.2所示。据相关统计，截止2013年，日本的发那科公司装机超过30万台，是世界机器人技术发展的标杆和前进的方向。
