分揀是把很多貨物按品種，從不同的地點和單位分配到所設置的場地的作業(yè)。按分揀的手段不同，可分為人工分揀、機械分揀和自動分揀。
目前自動分揀已逐漸成為主流，因為自動分揀是從貨物進入分揀系統(tǒng)送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令靠自動分揀裝置來完成的。這種裝置是由接受分揀指示情報的控制裝置、計算機網絡，把到達分揀位置的貨物送到別處的的搬送裝置。由于全部采用機械自動作業(yè)，因此，分揀處理能力較大，分揀分類數量也較多。
設計的主要目的是考慮學校教學和科研單位研究的需要，為了更好地配合學生學習分揀系統(tǒng)的相關知識。了解當前物流部門最新的分揀技術和設備。我國的分揀技術才開始起步，僅在郵電部門的郵政局有一些小型的半自動的翻盤分揀用于郵包分揀，在別的行業(yè)就很少見到一定規(guī)模和一定水平的分揀系統(tǒng)。在學校和科研單位用于分揀的實驗裝置也不是很多。社會的發(fā)展要求我們具備這方面的知識。所以研究物流分揀實驗裝置以及實驗系統(tǒng)的設計是很有必要的。
1.分揀實驗裝置設計
推出式物流分揀實驗裝置及分揀信號自動識別實驗系統(tǒng)的設計，重點在分揀推出裝置和控制信號的設計上。分揀裝置有多種方法，翻盤式分揀裝置、橫向推出式膠帶分揀裝置、輥道式分揀裝置?？紤]到本次設計是推出式物流分揀實驗裝置及分揀信號自動識別實驗系統(tǒng)設計。分揀實驗裝置采用動力式輥子輸送裝置，驅動裝置是選用電動機與行星擺線針輪減速器組合形式，這樣輥子轉動呈主動狀態(tài)，可以嚴格控制運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品。動力式輥子輸送裝置一般采用鏈傳動，單鏈傳動結構布置緊湊，適用于輕載、低速、連續(xù)運行的情況。而雙鏈傳動適于載荷較大、速度較高、起動和制動較為頻繁的場合。因此本次設計選用單鏈傳動。
分揀系統(tǒng)的信號采集主要依靠色敏傳感器。因為各個物塊的顏色不同，根據顏色值的變化能分清是否要實行分揀操作。由于只要求分揀系統(tǒng)能分辨顏色值的變化，而對物品的顏色標定沒有具體要求。具體的顏色測量方式有三種：直接式、透射式、反射式,考慮到系統(tǒng)用在物品分揀系統(tǒng)上，所以使用反射式測量方式。
在分揀支路上安裝色敏傳感器，通過調整色敏傳感器的工作點，進行顏色測定時，須對信號采集電路的信號輸出大小進行計算，得出被測物塊的顏色值，把所測的顏色值同單片機中的物塊顏色值進行比較，得到它們之間最相關的值，確定所測值的顏色。如果需要分揀則驅動氣動執(zhí)行機構。
氣動執(zhí)行機構是選用磁性氣缸，利用磁性氣缸的磁性，當控制系統(tǒng)發(fā)出控制信號時，磁性氣缸速度控制回路采用排氣節(jié)流調速方式.當顏色傳感器識別出某一顏色的物塊時啟動動力機構, 磁性氣缸套帶動滑塊推動物品向指定的分支口運行.當執(zhí)行完此動作，活塞返回到原來位置,等待下一次分揀動作，實現物品的分揀。由于考慮實驗裝置的小巧性，選用的磁性無活塞桿氣缸可以比普通的氣缸節(jié)省44%的空間，而且密封性能較好、動作穩(wěn)定性好。
（1）輥子輸送裝置的設計
輥子輸送裝置可以沿水平或較小的傾斜角輸送具有平直底部的成件物品，與其他輸送裝置相比，除了具有結構簡單、運轉可靠、維護方便、經濟、節(jié)能等優(yōu)點以外，最突出的就是它與生產工藝過程能較好地銜接和配套，并有功能的多樣性。
根據本次設計的實際情況，選用GZT型輥子輸送裝置，采用動力式、圓柱形、定軸式輥子裝置。動力式輥子輸送裝置本身具有驅動裝置，輥子轉動呈主動狀態(tài)，可以嚴格控制物品運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度精確、平穩(wěn)、可靠地輸送物品，便于實現輸送過程的自動控制。采用單鏈傳動結構布置緊湊，適用于輕載、低速、持續(xù)運行的場合。圓柱形輥子輸送裝置通用性好，可以輸送具有平直底部的各類物品，允許物品的寬度在較大范圍內變動。定軸式輥子輸送裝置輥子繞定軸旋轉，輥子轉動部分自重而輕，運行阻力小，輥子與機架整體組裝性好。
（2）磁性氣缸的結構設計
當氣源推動磁性活塞時活塞帶動缸筒外的支架一起移動。支架上帶動負荷的大小，取決于磁性活塞的磁力大小。要求承受一定的負荷，須設計好一定的磁力。
磁性氣缸的活塞在缸筒內作軸向運動，支架在缸筒外作軸向運動，所以對缸筒內外都有粗糙度和形狀公差的要求，否則易產生爬行、使用壓力增大等等。
磁性氣缸的活塞和移動支架上的永久磁鐵（內外一對磁鋼），磁力線沿一定的路徑閉合而成回路。其中沿磁片和工作氣隙（缸壁厚）形成一個磁通回路，是它產生的磁力使支架和活塞獲得同步，沒有經過工作的氣隙，因為漏磁通不起作用，所以漏磁通越小越好，則要求缸壁薄，不導磁材料，但是缸壁太薄，機械強度就不夠。一般要考慮機械強度和漏磁通兩者兼顧。
磁性氣缸支架（移動體）是靠磁力和活塞同步移動的，為了使三者不脫開，氣缸的軸向負荷應小于磁力。一般在考慮選用時要比實際使用負載大15～20%為好。
（3）磁性氣缸速度控制回路設計
采用單向節(jié)流閥的雙向調速回路。采用排氣節(jié)流調速方式。當顏色傳感器識別出某一顏色的物塊時。啟動動力機構，活塞套帶動滑塊橫向移動，推動物塊向指定位置運動。當執(zhí)行完此動作。氣缸推動活塞反回到原來位置，等待下一次分揀動作。
（4）控制系統(tǒng)設計
本次設計選用單片機控制，由傳感器識別出的信號經A/D轉換后送入單片機，通過編制的程序實現驅動功能。電磁閥通電后，相應的氣壓回路接通。通過磁性氣缸的運動帶動滑塊橫向推動物塊運動到指定的分揀口。
分揀系統(tǒng)的核心是單片機系統(tǒng)的設計。系統(tǒng)的工作原理是：通過調整色敏傳感器的工作點，進行顏色測定時，須對采集電路的信號輸出大小進行計算，得出被測包裝的顏色值，把所測的顏色值同單片機中的物品包裝顏色值進行比較，得到它們之間最相關的值，確定所測值的顏色。如果需要分揀則驅動氣動執(zhí)行機構。
2.主要結論和特點
1.自動分揀推出實驗裝置是在結合現場分揀系統(tǒng)的原理上，將分揀系統(tǒng)小型化。分揀實驗裝置的重點在分揀推出裝置設計和控制信號自動識別。
2.論述目前分揀機的原理、方法、推出裝置的設計思路和分揀機常用的控制方式。通過比較和分析，本次設計選用8031為主設計，通過色敏傳感器得出識別控制信號，分揀推出裝置根據控制信號的指令，通過滑塊將物品分揀。
3.對于設計的分揀實驗裝置，在設計中力求將所學的知識用于實踐，并注意使設計結構簡單、實用并有較好的經濟性和可加工性。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
