本次毕业设计就讲述了，机械自动化分拣设备的分拣能力、构成了机械自动化分拣设备的硬件与软件装置，以及自动化分拣设备在国际发展中的历史进程。其中构成了机械自动化设备的软件，是由小型西门子为主要核心，设计出的控制电路，并连接在各个机械元件上，方便实时修改各项参数，来改变自动化分拣设备的工作状态。其中硬件装置包含机械爪、摄像机、导轨、各类传感器、成料仓和废料仓等，在软件与硬件的互相配合下，使得整个工作体系中，不论是生产速度还是准确率都可以完美的取代传统的人工劳动力。而且根据很多试验结果表明，以西门子为核心的控制系统，更能够快速准确的实现分拣的工作，既稳定又安全。
目录
引言 1
（一）课题研究的背景和意义 1
（二）课题研究的目标和主要内容 1
一、系统硬件设计 2
（一）六自由度工业机器人单元 2
（二）供料输送分拣系统 4
（三）触摸屏 7
（四）PLC选型 7
（五）电气系统I/O接线 7
二、系统软件设计 10
（一）主程序流程图 10
（二）步进电机程序设计 11
（三）PLC重要程序说明 13
三、触摸屏组态设计 20
四、调试与分析 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
引言
（一）课题研究的背景和意义
企业以前的分拣工作，一般采用的都是人工分拣。但是经过长时间的试验，发现人工分拣不仅在速度上达不到任务的要求，还会由于每个产品的颜色、质量、重量和形状，存在的细微的差别，而导致人眼无法准确地识别这些产品的类别，导致时常出现分拣错误的情况。这些因素不仅使得分拣工作的质量下降得不到解决，还会损耗更多的资源，所以为了迎合市场的需求，我国迈入了机械自动化生产的时代。
伴随着科技水平的不断提高，以往采用人工劳动力的时代已成为过去，机械自动化设备成为了企业不可缺少的装置。由于机械自动化设备可以完成更加优质的生产，不论在分拣速度与质量上都可以完美的代替人工，甚至可以说是超越。而且机械自动化设备还可以解决在恶劣环境下，人工无法工作的情况，这一优秀的特质， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072* 
解决了很多需要在危险环境下生产的困难。无论是有毒，高温，低温还是极易爆炸的环境，机械自动化设备都可以将工作完美的完成，因为机械自动化设备所采用的核心控制系统与特殊的构成材料，可以精确地分辨物体的各个特质，不论是颜色、质量、材质和形状，机械自动化设备都可以根据设定好的参数，把他们分拣到正确的库里，不仅方便了查收与统计，还大大的降低了出现错误的情况。由于机械自动化设备采用强大的计算分析系统，不仅省去了人工的消耗，还减少了由于错误导致的资源损耗，提高了生产的速度，从而提升了在市场上的竞争力，所以自动化分拣装置是每个企业的必要选择。
（二）课题研究的目标和主要内容
机械自动化分拣设备使用的是以plc作为基础的核心控制系统，如图11所示，为了制作出一套可以准确识别物品的分拣机，采用了自动化的核心控制系统，来控制机械爪的快速识别取物。不仅如此，机械自动化分拣设备还连接着各个流程的操作系统，可以准确的在物体被皮带传送机，送入光感应区时感知物体的颜色，在送入材质检测区时感知物体的材质。经过这些检验后，如果物品处于合格状态时，那么机械手的气动手爪，会自动感应物品的位置，将其放到装配平台进行仓位管理，就这样实现了从识别到分拣的整个过程，即快速又准确。但如果物品经过这些过程时处于不合格状态，那么机械手会快速进行识别、抓取并报警，快速将物品放入废品区，而后进行下一个物品的分拣，直到分拣结束。如果在分拣的过程中，想要改变机械自动化分拣设备的工作状态，还可在操作板上进行开关、快慢、方向和快慢的指令输入，将其更改为最理想的状态模式。
/系统主要设备
一、系统硬件设计
本次设计的机械自动化分拣设备，包含机械爪、输送物品模块以及外部的手动操作板。本篇将详细的介绍机械自动化分拣设备的各个板块，以及各个板块之间的连接部分，与连接后达成的功能等。根据实验结果与设定结果的比对，再进行改进与检测。
六自由度工业机器人单元
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图11六自由度工业机器人
机械自动化分拣设备的机械元件，六自由度机器人的本体如图所示，其中包含识别功能、输送功能与触摸屏的控制功能，主体主要是由器械底部移动滑道、手爪和很多控制线组成的，其主要目的就是为了实现快速准确的分拣。
1.机器人本体
机器人本体的机械爪属于工业通用的机械装置，一直运用于自动化工业生产上面，由于机械爪的输入端口一直连接在外部的操作系统中，可以轻松的实现改变参数来进行实时操控。输出端口则是连接着智能控制柜，来实现夹取物体与拍照储存的功能。
2.气动手爪
如图12所示，就是机械爪夹取物品时的操作流程，由于机械爪的结构稳定，夹取爪的材质稳固，使得机械爪能够轻松地夹取任何形状的物体。机械爪处于工作状态时，第一步就是感知物体的种类，当机械爪感知到物体的类别时，由机械爪底部的自由滑轨运动到合适的位置，其次由顶端的机械爪进行自由旋转运动，直到接触到物品时将其加紧，送入到合适的类品库里。
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图12气动手爪
3.底部移动导轨
如图13所示，机械爪的末端是由定滑轨和输送机组成的，其目的是为了使机械爪进行夹取物品时，做到快速准确的夹取到相应位置上的物品，通过输送机与定滑轨的相互配合下实现快速移动的效果。而连接着机械爪与滑动导轨的金属板就是滑动稳定片，其主要目的是为了稳定机械爪夹取物品时，因为速度过快而导致的晃动，还特意在稳定金属板上安装了传感器，这样机械爪在夹取物品时，就可做到既稳定又准确。
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图13底部移动导轨
（二）供料输送分拣系统
1.皮带输送机
如图14所示，由于物品与仓库的距离相隔较远，使得机械爪进行输送物品时会产生一些问题。所以在这过程中，采用了皮带输送装置，进行距离的缩短，方便了机械爪的输送。不仅如此，皮带上还采用了传感器来侦测物品的距离与形状，方便了快速识别物品的能力，采用的传感器型号为欧姆龙，如表11所示为检测的数据。
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图14皮带输送机
表11传感器参数
系列
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