材料分拣系统机械系统设计.
材料自动分拣系统的PLC设计
材料自动分拣系统的PLC设计PLC（可编程逻辑控制器）是材料自动分拣系统中的核心控制单元。
它通常由中央处理器、输入/输出模块、通信模块和电源模块等组成。
PLC的设计要求具备以下功能：1.输入/输出处理：PLC需要能够处理外部传感器和执行机构的输入和输出。
因此，设计需要确保PLC具备足够的数字输入点和数字输出点，并且还应该考虑模拟输入和输出的数量。
2.灵活可扩展性：材料自动分拣系统的规模和要求有可能会发生变化，因此PLC设计应该具备灵活可扩展性。
这意味着PLC应该有足够的扩展槽，能够容纳多个输入/输出模块和通信模块。
3.高性能计算能力：PLC需要具备较高的计算能力，以便能够高效处理系统中传输的大量数据。
此外，它还需要快速的响应时间来满足实时性要求，确保系统可以准确地识别和分类物料。
4.高可靠性和稳定性：材料自动分拣系统需要长时间运行，因此PLC设计应该具备高可靠性和稳定性。
这要求PLC电源模块提供稳定的电源供应，同时需要考虑过电流和过电压保护电路来防止设备损坏。
5.通信能力：PLC需要与其他设备进行通信，例如与计算机、上位机或其它控制设备的通信。
因此，PLC设计需要支持多种通信协议，如以太网、串行通信等，以实现与其他设备的数据交换和控制。
6.用户界面：为了方便操作和维护，PLC设计还应该具备友好的用户界面。
这包括易于使用的编程软件、调试界面和监控界面，以便用户能够轻松地进行配置、监控和故障排除。
在PLC设计过程中，还需要考虑其他因素，如系统的安全性、抗电磁干扰能力等。
此外，为了确保PLC的可靠性和稳定性，还需要进行适当的故障检测和纠正措施。
总之，材料自动分拣系统的PLC设计需要满足输入/输出处理、灵活可扩展性、高性能计算能力、高可靠性和稳定性、通信能力和用户界面等要求。
通过合理的设计和选型，可以实现系统的高效运行和稳定性。
物料分拣系统毕业设计
物料分拣系统毕业设计物料分拣系统毕业设计一、引言物料分拣系统是现代物流行业中的重要组成部分，它能够提高物流效率和准确性，降低人工成本和错误率。
本文将探讨一个基于机器视觉技术的物料分拣系统的毕业设计。
二、背景随着电子商务的发展和物流需求的增加，传统的人工分拣方式已经无法满足快速、准确的分拣需求。
因此，开发一种自动化的物料分拣系统成为了迫切的需求。
三、系统设计1. 系统架构物料分拣系统的设计需要考虑到多个环节，包括物料输入、图像识别、分拣机械臂控制等。
系统的整体架构应该是模块化的，以方便后续的维护和升级。
2. 图像识别技术图像识别技术是物料分拣系统中最关键的一环。
通过摄像头获取物料的图像，然后利用计算机视觉算法对图像进行处理和分析，最终确定物料的类型和位置。
3. 分拣机械臂控制分拣机械臂是物料分拣系统中的核心部件，它需要根据图像识别结果来准确地抓取和放置物料。
机械臂的控制系统应该能够实现高速、精准的动作。
四、关键技术1. 图像处理算法在图像处理环节，可以采用一系列的算法来提取物料的特征，如颜色、形状等。
常用的算法有边缘检测、颜色分割等，这些算法能够帮助系统准确地识别物料。
2. 机械臂控制算法机械臂的控制算法需要考虑到速度、力度和精度等因素。
常见的控制算法有PID控制、模糊控制等，这些算法可以根据实际需求进行选择和优化。
五、系统实现1. 硬件设计物料分拣系统的硬件设计包括摄像头、机械臂、传感器等的选择和布局。
这些硬件需要满足系统的要求，并且能够与软件系统进行良好的协作。
2. 软件开发物料分拣系统的软件开发包括图像处理算法的实现、机械臂控制算法的编写以及系统的整合和调试等。
软件系统应该具备良好的可扩展性和稳定性。
六、系统测试与优化在系统开发完成后，需要进行一系列的测试和优化工作。
测试可以分为功能测试、性能测试和稳定性测试等，通过测试结果来评估系统的性能和可靠性，并进行相应的优化。
七、结论通过对物料分拣系统的毕业设计的探讨，我们可以看到该系统在提高物流效率和准确性方面具有重要的作用。
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计
基于的物料分拣机械手自动化控制系统设计物料分拣机械手的自动化控制系统设计是一项关键性的任务，它决定着整个系统的性能和效率。
以下是一个基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计的详细说明。
1.系统概述：物料分拣机械手自动化控制系统旨在提高物料分拣过程的效率和准确性，降低人工成本。
该系统可以根据预设的程序自动完成物料的分拣、搬运和堆放操作。
2.硬件设计：物料分拣机械手的硬件设计主要包括机械结构、传感器、执行器和控制器。
机械结构设计要考虑平稳且高速的物料搬运，确保机械手的刚性和稳定性。
传感器用于检测物料的位置、形状和重量等信息，可选用光电传感器、压力传感器等。
执行器通常使用伺服电机或气动元件，以保证机械手的准确控制。
控制器可以选用PLC控制器或单片机等，用于控制整个机械手系统的运动。
3.软件设计：物料分拣机械手的软件设计包括运动控制算法和分拣策略。
运动控制算法负责计算机械手运动轨迹和速度，使其能够快速和准确地搬运物料。
分拣策略主要包括物料的分类和堆放规则，根据物料的属性和目标位置，选择最优的分拣路径和顺序。
4.系统优化：为了提高系统的性能和效率，可以考虑以下优化措施：-优化机械结构，提高机械手的速度、精度和稳定性。
-优化传感器的选型和布置，提高物料检测的准确性和灵敏度。
-优化运动控制算法，减少机械手的运动时间和能耗。
-优化分拣策略，提高分拣的准确性和效率。
-进行系统的实时监控和故障诊断，及时发现和解决问题。
5.系统测试和调试：在系统设计完成后，需要进行系统测试和调试，以验证系统的性能和稳定性。
测试内容包括机械手的精度和速度测试，传感器的准确性和灵敏度测试，以及软件算法的测试和验证。
通过测试和调试，可以对系统进行进一步的优化和改进。
总结：基于物料分拣机械手的自动化控制系统设计涉及到多个方面，包括机械结构设计、传感器选型、执行器选择、控制器选型、软件算法设计等。
通过系统的优化和调试，可以提高物料分拣的效率和准确性，降低人工成本。
材料分拣系统机械系统设计(单片机).
郑州大学现代远程教育毕业设计题目：双坐标十字滑台的设计入学年月____2014.11.24_______姓名____ _________学号_________专业___ ___联系方式__________学习中心______ ________指导教师_____ _________完成时间__2016__年__4__月__12__日目录1 绪论 (1)1.1 自动分拣系统的定义 (1)1.2 自动分拣系统研究现状及发展趋势 (1)2 系统硬件设计 (2)2.1 传感器的选型 (2)2.1.1 电感式传感器 (2)2.1.2 电容式传感器 (3)2.1.3 颜色传感器 (5)2.2 限位开关的设计 (6)2.3 电磁阀的设计 (7)2.4 PLC的选型 (8)2.5 PLC输入输出接线端子图 (9)3 系统软件设计 (10)3．1 控制系统流程图设计 (10)3.2 PLC梯形图程序设计 (11)3.3 整体梯形图 (12)3.4 PLC程序指令表 (12)4 总结 (14)参考文献 (15)1 绪论1．1 自动分拣系统的定义自动分拣是指货物进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照系统设定的指令靠自动装置来完成的。
自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。
这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。
1．2 自动分拣系统研究现状及发展趋势我国自动分拣机的应用大约始于1980年代,近期的市场兴起和技术发展始于1997年。
自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用, 然后普及到其他行业。
材料自动分拣控制系统的设计
2012 届毕业设计说明书材料自动分拣控制系统的设计摘要自动分拣系统是目前物流中心中广泛采用的一种自动化作业系统，该系统的作业过程可以简单描述如下：流动中心每天接收成百上千家供应商或货主通过各种运输工具送来的成千上万种商品，在最短的时间内将这些商品卸下并按商品品种、货主、储位或发送地点进行快速准确的分类，将这些商品运送到指定地点(如指定的货架、加工区域、出货站台等)，同时，当供应商或货主通知物流中心按配送指示发货时，自动分拣系统在最短时间内从庞大的高层货架存储系统中准确找到要出库的商品所在位置，并按所需数量出库，将从不同储位上取出的不同数量的商品按配送进点的不同运送到不同的理货区域或配送站台集中，以便装车配送。
自动分拣控制系统广泛应用于社会各行各业，如：物流配送中心、邮局、采矿、港口、码头、仓库……该控制系统的应用可以大大提高企事业单位该环节的生产效率。
由于分拣系统运行平稳、安全性高，同时，人工拣取物料的作业量降低，对物品的损坏减少，为顾客创造了更多的价值，为公司赢得了更多的信誉和商机。
本文作者通过查阅大量资料，对自动分拣系统及其相关的技术发展、现状和趋势作了一个比较全面的总结。
在熟悉了自动分拣系统的原理的基础上，根据一定的分拣要求以三菱PLC为控制核心，MCGS组态软件为监控软件，设计出材料分拣控制系统。
该材料分拣系统以电感传感器、电容传感器、颜色传感器等传感器采集信号,传输给PLC芯片，驱动电磁阀对汽缸进行动作，实现现场控制产品的自动分拣。
系统具有自动化程度高、运行稳定、分拣精度高、易控制的特点,对不同的分拣对象,稍加修改本系统即可实现要求。
关键词材料自动分拣；传感器；三菱PLC ；MCGS组态软件ABSTRACTAutomatic sorting system is the logistics center is widely used in an automatic operating system, the operating system process can be simply described as follows: Mobility Center receive every day thousands of suppliers or owner of the goods through various means of transport sent tens of thousands of kinds of commodities, in the shortest possible time to unload these goods according to the variety of goods, consignor,storage or transmission sites are fast and accurate classification, these goods transported to the designated locations ( such as the specified shelf, processing area, shipping platform ), at the same time, when the supplier or the owner notification logistics center according to distribution order, automatic sorting system in the shortest time from huge the top shelf storage system to find accurate to the merchandise location, in accordance with the required number of outbound, from a different storage on Extraction of different quantity according to the delivery point different transported to different tally area or distribution platform, so that loading distribution.Automatic control system is widely used in all walks of life, such as: logistics distribution center, post office, mining, ports, docks, warehouses ... ... The application of the control system can greatlyimprove the enterprises and institutions of the links of the production efficiency. Since the sorting system stable operation, high safety, at the same time, artificial picking material operation quantity to reduce, reduce damage of goods, for the customer to more value, for the company to win more reputation and business opportunities.The author of this article through access to large amounts of data, the automatic sorting system and its related technology development, current situation and trend made a more comprehensive summary. Familiar with the automatic sorting system based on the principles, according to certain sorting requirements to Mitsubishi PLC as the control core, MCGS configuration software for monitoring software, design material sorting control system. The material sorting system with inductive sensors, capacitance sensors, color sensors and other sensor to collect signals, transmitted to the PLC chip, drive the electromagnetic valve to cylinder motion, on-site control products automatic sorting. The system has a high degree of automation, stable operation, high accuracy, easy sorting control characteristics, for different sorting objects, modify the system can reach the requirements.K ey words Automatic sorting ；Sensor ；Mitsubishi PLC ；MCGS configuration software目录1 绪论 (1)1.1 自动分拣系统的定义 (1)1.2 自动分拣系统研究现状及发展趋势 (1)1.3 自动分拣系统研究的意义 (2)1.4 论文主要内容 (2)2 系统总体设计 (3)2.1 系统方案的论证和选择 (3)2.2 系统任务分析 (3)2.3 系统总体方案设计 (4)2.3.1 材料分拣系统的结构框图 (4)2.3.2 材料分拣系统的主要硬件结构 (5)3 系统硬件设计 (9)3.1 传感器的选型 (9)3.1.1 电感式传感器 (9)3.1.2 电容式传感器 (10)3.1.3 颜色传感器 (12)3.2 限位开关的设计 (13)3.3 电磁阀的设计 (14)3.4 PLC的选型 (15)3.5 PLC输入输出接线端子图 (16)4 系统软件设计 (17)4．1 控制系统流程图设计 (17)4.2 PLC梯形图程序设计 (18)4.3 整体梯形图 (19)4.4 PLC程序指令表 (19)5 MCGS组态控制工程设计 (20)5.1 组态软件 (21)5.2 MCGS软件功能特点 (21)5.3 MCGS组态软件结构分析 (22)5.4 自动分拣系统在组态工程中的应用 (23)5.4.1 驱动选择 (23)5.4.2 组态控制参数与通讯参数的设定 (24)5.5 组态监控功能概述 (27)6 系统应用及调试 (28)6.1 系统硬件调试 (28)6.2 系统软件调试 (28)6.3 系统整体调试 (30)6.4材料自动分拣系统的应用设计分析 (30)7 总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)附录 (37)1 绪论1．1 自动分拣系统的定义自动分拣是指货物进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照系统设定的指令靠自动装置来完成的。
工业物料自动分拣系统设计
工业物料自动分拣系统设计随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
工业物料自动分拣系统是其中一个重要的应用方向。
本文将探讨工业物料自动分拣系统的设计思路和实现方法。
一、需求分析工业物料自动分拣系统主要用于对工业原材料和成品进行分拣、归类和存储。
在设计系统之前，需要对该系统的需求进行分析。
1. 分拣品种：不同种类的物料需要采用不同的分拣方式，因此需要明确需要分拣的物品品种。
2. 载体类型：分拣物品需要放在何种载体上，比如托盘、箱子、袋子等，需要合理的分配分拣口和运输通道，以及处理载体的方案。
3. 分拣精度：不同类型的物料，分拣的精度要求不同，对于贵重物品，精度要求比较高。
4. 分拣速度：分拣速度与分拣精度相对应，需要权衡考虑。
5. 空间布局：系统所采用的空间布局需要兼顾产品数量和分类的需求，也要有足够的运输通道以及应急通道。
二、系统设计设计工业物料自动分拣系统，需要考虑工业物料分拣流程，并以此设计出该系统运行的主要控制器和硬件设备。
1. 分拣流程控制器分拣流程控制器分为上位机和下位机，上位机负责整个工业物料自动分拣系统的总体控制，向下位机下达指令，下位机负责接收控制指令，完成相应步骤。
2. 分拣设备分拣设备主要包括传送带、分拣机械臂、分拣口等。
其中，传送带用于将物料运输到分拣区，分拣机械臂用于将物料从传送带上滚落到对应的分拣通道中，分拣口用于接收分拣机械臂送过来的物料。
3. 控制器控制器需要将新指令传达到相应的执行器，以保证整个分拣过程的操作精度和效率。
其中，电机控制器用于控制各条传送带的运行、抽屉式分拣口的开闭；系统控制器用于管理数据交流和设备编程等。
三、实现方法实现工业物料自动分拣系统有多种方法，以下是其中的一种方法。
1. 安装光电传感器安装光电传感器可以准确地感知物料的到来和位置，从而提高系统的精度和速度。
2. 建立分拣图谱建立分拣图谱可以帮助工业物料自动分拣系统把分拣物品归类到各自的位置。
机械手分拣系统的总体设计及思路
机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统的总体设计及思路机械手分拣系统是一种自动化的工业生产系统，可以大大提高生产效率和质量。
它可以用于物流仓储、生产装配、食品加工等行业中的物品分拣和处理。
本文将分析机械手分拣系统的总体设计及思路。
一、系统组成机械手分拣系统主要由以下几个组成部分构成：1. 机械手：是实现自动分拣的关键部件，可以通过程序控制运动轨迹，根据识别出的物品进行抓取。
2. 识别系统：可以通过图像识别、激光测距等技术，对物品进行识别和分类。
3. 运输系统：将待分拣的物品运送到机械手工作区域，也可将已经分拣好的物品放入出口。
4. 控制系统：通过编程控制机械手运行轨迹、识别算法、传感器等组件的工作，从而实现自动化分拣。
5. 传感器：用于检测物品的位置、形状、颜色等信息，向控制系统反馈数据。
二、设计思路机械手分拣系统的设计思路可以概括为以下几点：1. 可靠性：机械手分拣系统是一种高精度的自动化装备，系统的可靠性是保障产品质量和生产效率的重要因素。
因此，系统应该具备高品质、稳定性强的组件，并尽可能降低故障率。
2. 灵活性：机械手分拣系统应该具备一定的灵活性，能够应对不同尺寸、尺寸和重量的物品分拣。
3. 数据管理：系统应该能对每批分拣完成的物品批次进行统计、分析和存储，从而更好地监控系统的性能和效率，并可以对后续分拣作业加以参考和优化。
4. 操作性：系统需要易学易用的人机界面，方便操作和监控分拣流程和状态。
三、应用案例以电商分拣仓为例，我们可以设计一个机械手分拣系统。
具体流程如下：1. 电商平台接收订单，将货物从仓库中提取。
2. 当前货位的货物会被识别系统自动扫描，得出特征参数如颜色、重量、规格等等。
3. 识别系统将数据传输给控制系统，控制系统向机械手下达指令，进行具体的分拣工作。
如果无法识别，则会传输至人工管理，通过手动分拣完成。
4. 机械臂快速移动至物品区域，根据类别抓取物品，将物品放入相应的筐中。
分拣系统方案
分拣系统方案随着物流行业的发展，分拣系统在快递、仓储等领域扮演着重要的角色。
为了提高分拣效率、降低成本，设计一套高效准确的分拣系统方案尤为重要。
本文将从系统架构、技术设备和操作流程等方面，详细介绍一种分拣系统方案。
一、系统架构分拣系统主要由以下几个组成部分构成：设备层、控制层和管理层。
1. 设备层：分拣系统设备层包括传送带、机械臂、相机装置等。
传送带用于输送物品，机械臂用于抓取物品并放置到指定位置，相机装置用于拍摄物品特征。
2. 控制层：分拣系统控制层主要由计算机和控制软件组成。
计算机控制整个系统的运行，控制软件负责分拣策略的制定和执行。
3. 管理层：分拣系统管理层包括用户界面和数据库。
用户界面用于人机交互，数据库用于存储分拣系统的相关数据，如订单信息、物品特征库等。
二、技术设备1. 传送带：传送带是分拣系统的核心设备之一，通常采用带式传送带。
传送带长度和宽度需根据实际需求进行设计，同步控制与高精度定位是其关键技术。
2. 机械臂：机械臂是自动分拣的关键设备，使用多关节构造实现物品的抓取和放置。
机械臂的材质、力量、速度和灵活性是设计时需要考虑的因素。
3. 相机装置：相机装置负责拍摄物品特征，如尺寸、形状、条形码等。
高分辨率、高速度及可靠性是选择相机装置的关键要素。
4. 控制软件：分拣系统的控制软件需要实现机械臂的运动控制、图像识别和物品信息数据库的交互等功能。
使用成熟稳定的控制软件可以提高系统的准确性和效率。
三、操作流程1. 数据准备：将订单信息导入分拣系统的数据库，确保数据的准确性和完整性。
2. 物品扫描：物品通过传送带运输到相机装置下方，相机对物品进行扫描，采集物品特征信息。
3. 特征识别：控制软件根据相机拍摄的特征图像，利用图像识别算法对物品进行特征识别，判断物品的种类和属性。
4. 分拣决策：基于特征识别结果和订单信息，控制软件决策将物品分拣至何处，生成相应的运动指令。
5. 物品分拣：根据控制软件生成的指令，机械臂准确抓取物品并放置到指定位置上，完成物品分拣。
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郑州大学现代远程教育毕业设计题目：双坐标十字滑台的设计入学年月 ______ 2014.11.24 ______姓名______________学号_________专业______联系方式 ______________学习中心 ___________________指导教师 ___________________完成时间2016 年4 月12 日目录1 绪论 (1)1.1自动分拣系统的定义 (1)1.2自动分拣系统研究现状及发展趋势 (1)2系统硬件设计 (2)2.1传感器的选型 (2)2.1.1电感式传感器 (2)2.1.2电容式传感器 (3)2.1.3颜色传感器 (5)2.2限位开关的设计 (6)2.3电磁阀的设计.................................................. .7 2.4PLC 的选型. (8)2.5PLC 输入输出接线端子图 (9)3系统软件设计 (10)3 . 1控制系统流程图设计 (10)3.2PLC 梯形图程序设计 (11)3.3整体梯形图 (12)3.4PLC 程序指令表 (12)4总结 (14)参考文献 (15)1绪论1. 1自动分拣系统的定义自动分拣是指货物进入分拣系统到指定的分配位置为止，都是按照系统设定的指令靠自动装置来完成的。
自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。
控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。
这些分拣需求可以通过不同方式，如可通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式，输入到分拣控制系统中去，根据对这些分拣信号判断，来决定某一种商品该进入哪一个分拣道口。
1. 2自动分拣系统研究现状及发展趋势我国自动分拣机的应用大约始于1980年代，近期的市场兴起和技术发展始于1997年。
自动分拣的概念先在机场行李处理和邮政处理中心得到应用，然后普及到其他行业。
随着业界对现代化物流的实际需求的增长，各行业对高速精确的分拣系统的要求正在不断地提高。
这一需求最明显地表现在烟草、医药、图书及超市配送领域,并有望在将来向化妆品及工业零配件等领域扩展。
这些领域的一个共同特点是产品的种类繁多、附加值高、配送门店数量多、准确性要求高和人工处理效率低等特点。
随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，尤其在需要进行材料分拣的企业，以往一直采用人工分拣的方法，致使生产效率低，生产成本高，企业的竞争能力差，材料的自动分拣已成为企业的唯一选择。
目前自动分拣已逐渐成为主流，因为自动分拣是从货物进入分拣系统送到指定的分配位置为止，都是按照人们的指令靠自动分拣装置来完成的。
这种装置是由接受分拣指示情报的控制装置、计算机网络，把到达分拣位置的货物送到别处的的搬送装置。
由于全部采用机械自动作业，因此，分拣处理能力较大，分拣分类数量也较多；另外组态软件的的发展，为物料分拣系统增添了新的活力。
2系统硬件设计2. 1传感器的选型2.1.1 电感式传感器此传感器接近开关属于有开关量输出的位置传感器， 用来检测金属物体。
它 由LC 高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场 的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。
这个涡流反作用于接近开关，使接近开 关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化。
由此，可识别出有无金属物体接近， 进而控制开关的通或断。
本系统用该器件来检测铁质材料。
电感式接近传感器选择LE4-1K ，技术参数如表3.1 :表3.1电感式传感器技术参数工作电压 10-30V 额定电流 200MA 感应距离4mm图3.1 电感传感器工作原理图图3.2 电感传感器LE4-1K 成品图电感传感器介绍：由铁心和线圈构成的将直线或角位移的变化转换为线圈电 感量变化的传感器，又称电感式位移传感器。
这种传感器的线圈匝数和材料导磁 系数都是一定的，其电感量的变化是由于位移输入量导致线圈磁路的几何尺寸变 化而引起的。
当把线圈接入测量电路并接通激励电源时， 就可获得正比于位移输 入量的电压或电流输出。
电感式传感器的特点是：①无活动触点、可靠度高、寿 命长；②分辨率高；③灵敏度高；④线性度高、重复性好；⑤测量范围宽（测量 范围大时分辨率低）；⑥无输入时有零位输出电压，引起测量误差；⑦对激励电 源的频率和幅值稳定性要求较高；⑧不适用于高频动态测量。
电感式传感器主要 用于位移测量和可以转换成位移变化的机械量（如力、张力、压力、压差、加速 度、振动、应变、流量、厚度、液位、比重、转矩等）的测量。
常用电感式传感 器有变间隙型、变面积型和螺管插铁型。
在实际应用中，这三种传感器多制成差 动式，以便提高线性度和减小电磁吸力所造成的附加误差。
2.1.2电容传感器此传感器属于具有开关量输出的位置传感器， 是一种接近式开关。
它的测量 头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是待测物体的本身。
当物体移向 接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化， 使得和测量头相连的电路状 态也随之发生变化。
由此，便可控制开关的接通和关断。
本装置中电容传感器是 用于检测铝质材料。
电容式传感器选择 OMRO 的E2K —X81ME 锂，技术参数如表3.2 :表工作电压 10-30V 额定电流 200MA 感应距离8mm开 关输 出感应电极具备耳呻琏图3.3 电容传感器工作原理图F/V 变 换信D处 理鳶荡电路图3.4 电容传感器E2K—X81ME1成品图电容传感器介绍：用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入之。
通常把非电学量变换成电学量的元件称为变换器；根据不同非电学量的特点设计成的有关转换装置称为传感器，而被测的力学量(如位移、力、速度等)转换成电容变化的传感器称为电容传感器。
从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转换成电压或电流后进行放大和处理。
力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量；这些量又都是通过长度或者长度比值进行测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。
另外，在有些条件下，这些力学量变化相当缓慢，而且变化范围极小，如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率，其他传感器很难做到实现高分辨率要求，在精密测量中所普遍使用的差动变压器传感器的分辨率仅达到1〜5卩m数量级；而有一种电容测微仪，他的分辨率为0.01卩m比前者提高了两个数量级，最大量程为ioo土5卩m 因此他在精密小位移测量中受到青睐。
对于上述这些力学量，尤其是缓慢变化或微小量的测量，一般来说采用电容式传感器进行检测比较适宜，主要是这类传感器具有以下突出优点：(1)测量范围大其相对变化率可超过100%(2)灵敏度高，如用比率变压器电桥测量，相对变化量可达10-7数量级；(3)动态响应快，因其可动质量小，固有频率高，高频特性既适宜动态测量，也可静态测量；(4)稳定性好由于电容器极板多为金属材料，极板间衬物多为无机材料，如空气、玻璃、陶瓷、石英等；因此可以在高温、低温强磁场、强辐射下长期工作，尤其是解决高温高压环境下的检测难题。
2.1.3颜色传感器此传感器属于具有开关量输出的位置传感器。
它是在Si 等多数光电二极管之前，分别放置R （红）、G （绿）、B （蓝）三种颜色的彩色滤光器，以便处理 各自的输出信号并识别彩色的方法。
材料分拣系统采用它主要是用来识别绿色与 黄色的材料。
本系统共设置了三个检测材料的传感器，同时预留了一个空余的电磁阀与气缸用来添加其它的传感器。
用户可以根据自己的需求选择相应的传感器 安装即可。
选用TAOS 公司生产的，型号为TCS230颜色传感器。
此传感器为 RGB 红绿 蓝）颜色传感器，可检测目标物体对三基色的反射比率，从而鉴别物体颜色。
TCS230专感器引脚如下图所示。
RGB 颜色传感器介绍：TCS230是美国TAOS 公司生产的一种可编程彩色光到频率的转换器。
该传感 器具有分辨率高、可编程的颜色选择与输出定标、 单电源供电等特点；输出为数 字量，可直接与微处理器连接。
它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集 成在一个单一的CMO 电路上，同时在单一芯片上还集成了红绿蓝（RGB 三种滤光 器，是业界第一个有数字兼容接口的 RGB 彩色传感器。
TCS230的输出信号是数 字量，可以驱动标准的TTL 或CMO 逻辑输入，因此可直接与微处理器或其它逻:^!l n nso [sf电流到频率 转换眸光电二极诗 阵列 图3.5 TCS230颜色传感器图3.6 颜色传感器TCS230成品图辑电路相连接。
由于输出的是数字量，并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度，因而不再需要A/D转换电路，使电路变得更简单。
TCS230采用8引脚的SOIC表面贴装式圭寸装，在单一芯片上集成有64个光电二极管。
这些二极管共分为四种类型。
其中16个光电二极管带有红色滤波器，16个光电二极管带有绿色滤波器，16个光电二极管带有蓝色滤波器，其余16个不带有任何滤波器，可以透过全部的光信息。
这些光电二极管在芯片内是交叉排列的，能够最大限度地减少入射光幅射的不均匀性，从而增加颜色识别的精确度；另一方面，相同颜色的16个光电二极管是并联连接的，均匀分布在二极管阵列中，可以消除颜色的位置误差。
工作时，通过两个可编程的引脚来动态选择所需要的滤波器。
该传感器的典型输出频率范围从2Hz~500kHz用户还可以通过两个可编程引脚来选择100% 20%或2%勺输出比例因子，或电源关断模式。
输出比例因子使传感器的输出能够适应不同的测量范围，提高了它的适应能力。
当入射光投射到TCS230上时，通过光电二极管控制引脚S2、S3的不同组合，可以选择不同的滤波器；经过电流到频率转换器后输出不同频率的方波（占空比是50%）,不同的颜色和光强对应不同频率的方波；还可以通过输出定标控制引脚S0 S1选择不同的输出比例因子，对输出频率范围进行调整，以适应不同的需求。
S0 S1用于选择输出比例因子或电源关断模式；S2、S3用于选择滤波器的类型；OE是频率输出使能引脚，可以控制输出的状态，当有多个芯片引脚共用微处理器的输入引脚时，也可以作为片选信号；OUT是频率输出引脚，GND是芯片的接地引脚，VCC为芯片提供工作电压。
表2是S0 S1及S2、S3的可用组合。
2.2限位开关的设计限位开关就是用以限定机械设备的运动极限位置的电气开关。
这种开关有接触式的和非接触式的。
接触式的比较直观，机械设备的运动部件上，安装上行程开关，与其相对运动的固定点上安装极限位置的挡块，或者是相反安装位置。