摘 要

一个国家综合国力的衡量标准就是工业的发达程度。而轴承的性能、寿命及可靠性又代表着一定的工业发展程度，轴承的质量不仅取决于设计、制造还取决于检测环节。检测环节中常出现的问题就是检测误差，误差是影响钢珠质量的关键因素。在实际生产中造成检测误差值的因素有两点，一是测量量大，二是人工测量存在读数误差。为了提高生产中钢珠的测量精准度，本文中设计了一种由单片机控制的钢珠直径分拣系统，通过机械传送、传感测量的方式完成钢珠的自动检测与分拣，该系统不仅提高测量精度还提高了分拣的效率。

本设计的要求是，推杆将钢珠推到限位挡板处，到达挡板后，钨钢测头测量直径误差，将所得模拟信号并经A/D转换后送到单片机的处理模块，据此打开相应的电磁翻板，再由推杆将钢珠送到不同的分料箱。

此系统既可节约成本、提高测量精度，又能提高分拣效率，有广阔的市场发展前景。

关键词： 精密测量；钢珠分拣；单片机

Abstract

The measure of a country's comprehensive national strength is the degree of industrial development. The performance, life and reliability of bearings represent a certain degree of industrial development. The quality of bearings depends not only on the design and manufacture, but also on the detection link. The common problem in the detection process is the detection error, which is the key factor affecting the quality of steel balls. In actual production, there are two factors that cause the detection error value. One is the large amount of measurement, the other is the reading error in manual measurement. In order to improve the measurement accuracy of steel balls in production, this paper designs a kind of steel balls diameter sorting system controlled by single chip computer. The automatic detection and sorting of steel balls are completed by mechanical transmission and sensing measurement. This system not only improves the measurement accuracy but also improves the sorting efficiency.

The requirement of this design is that the push rod pushes the steel balls to the limit baffle, after reaching the baffle, the tungsten steel probe measures the diameter error, transfers the analog signals to the processing module of the single chip computer after A/D conversion, and then opens the corresponding electromagnetic flip plate, and sends the steel balls to different feeding boxes by the push rod.

This system can not only save cost, improve measurement accuracy, but also improve sorting efficiency, and has broad market prospects.

Key Words：precision measurement；teel ball sorting；Singlechip

目录

摘 要 I

Abstract II

目录 1

第1章 绪论 1

1.1选题背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3主要研究内容 2

第2章 轴承钢珠直径测量分拣系统总体设计方案 3

2.1功能要求分析 3

2.2设计指标 3

2.3轴承钢珠测量分拣系统方案 4

第3章 轴承钢珠测量分拣系统硬件设计 5

3.1硬件总体设计 5

3.2轴承钢珠直径测量分拣系统硬件设计 5

3.2.1主控模块 5

3.2.2电磁阀选型 6

3.2.3电磁阀驱动器 7

3.2.4电感测微仪 8

3.2.5模数转换模块 9

3.2.6显示模块 10

第4章 系统软件设计 11

4.1软件总体设计 11

4.2模数转换程序 11

4.3显示系统程序 13

4.3.1按键控制程序 13

4.3.2液晶显示程序 14

第5章 总结与展望 18

5.1总结 18

5.2展望 18

参考文献 19

致谢 20

第1章 绪论

1.1选题背景及意义

传统的人工滚珠分拣存在浪费劳力、测量误差大等缺点,据此滚珠自动分拣装置应运而生，此装置可以代替高精度需求或大量单调往复的工作,它可以分拣物品、代替人的繁锁劳动。此装置可以广泛应用于机械制造行业实现生产的自动化分拣。

自动分拣系统目前主要应用在制造业中,主要用在电器制造、机械制造、汽车制造、塑料加工、金属加工等工业。其优越性如下:

1.能大批量、连续地分拣货物在大的生产流水线自动作业中,自动分拣系统可以不受天气、时间、人的体力等限制,连续运行。自动分拣系统不仅能够单位时间分拣件数多,而且可以长时间分拣,而人工分拣不仅单位时间工作量小,而且由于人体力的限制,员工不可长时间工作,远远落后于自动分拣。

2. 分拣误差率极低由于自动分拣系统使用高精度传感器测量,所以测量误差值极小,大大地保障了测量的精度要求。

3. 实现分拣无人化操作自动分拣系统的使用减少了人员的使用,减轻员工的劳动强度,提高人员的使用效率。自动分拣系统中人员的使用仅局限于控制分拣系统的运行,分拣线尾端由人工将分拣出来的物料进行打包、储存,自动分拣系统的经营、管理与维护也由员工进行^[1]。

1.2国内外研究现状

以美国、日本及欧洲为代表的发达国家,在分拣系统的应用上呈现出自动化程度越来越高的特点:自动分拣系统已成为发达国家大中型物流中心、配送中心或流通中心不可缺少的一部分。在分拣系统等物流中心子系统规划设计中,各发达国家的规划原则有很大的差异。日本的物流中心大都规模适中,采用先进的自动分拣系统和无线通讯设备,美国主要采用立体仓库以节约地价支出,但分拣等设备大都采用机械化或半自动化,不盲目采用全自动设备。他们共同的特点是均实现较成熟的电脑网络化管理,保证了配送的及时准确性节约劳动力成本^[2]。