智能電阻檢測分選機(jī)設(shè)計(jì)

王 威，萬志遠(yuǎn)

（山東華宇工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，山東 德州 253034）

0 引言

科技的飛速發(fā)展，檢測分選技術(shù)也不例外，得到了迅猛的發(fā)展。檢測設(shè)備也得到了進(jìn)一步完善，分選機(jī)發(fā)展趨向以自動傳動，自動控制、自動檢測為主體的自動化設(shè)備，讓檢測分選技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用[1-2]。現(xiàn)如今，我國的檢測分選設(shè)備60%都采用了自動化生產(chǎn)設(shè)備[3]。在當(dāng)今社會里，自動化控制設(shè)備的普及程度已成為一個(gè)國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一[4]。通過電阻進(jìn)行范圍甄別，然后通過電流傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確測量電阻值的大小再將測量的電信號傳遞給PLC 控制系統(tǒng)處理，作出相應(yīng)的動作，最后通過氣缸帶動機(jī)械結(jié)構(gòu)完成分選。此設(shè)計(jì)對檢測分選設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)、氣動傳動設(shè)計(jì)、簡單的編程設(shè)計(jì)等，達(dá)到最終目的。

1 檢測分選機(jī)設(shè)計(jì)

存在進(jìn)料箱中的待檢測電阻落入分離箱，且待檢測電阻落入到分離塊的容納孔內(nèi)；分離塊在往復(fù)氣缸的帶動下滑動，容納孔內(nèi)的待檢測電阻向下落入到落料箱中；待檢測電阻向下從落料箱中掉落在傳送帶上，傳送帶將待檢測電阻向傳送帶末端輸送；待檢測電阻在傳送帶上向前傳送并接觸所述光電開關(guān)，檢測平臺移動并將待檢測電阻夾持，檢測平臺電路接通后對待檢測電阻進(jìn)行檢測；檢測平臺傳送檢測結(jié)果給PLC 控制器，且檢測平臺將待檢測電阻放在傳送帶上繼續(xù)向前傳送；PLC 控制器分配相應(yīng)的收料車承接待檢測電阻。

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

包括進(jìn)料箱、分離箱、分離裝置、落料箱、傳送帶、檢測平臺、推動氣缸、收料車和PLC 控制器，進(jìn)料箱下端設(shè)有分離箱，且進(jìn)料箱下端與分離箱相連通，分離箱內(nèi)設(shè)有分離裝置，分離箱下端對稱設(shè)有兩個(gè)落料箱，落料箱上端與分離箱相連通，落料箱下方設(shè)有傳送帶，傳送帶側(cè)部設(shè)有檢測平臺，檢測平臺側(cè)部設(shè)有推動氣缸，傳送帶末端設(shè)有收料車，分離裝置、檢測平臺、推動氣缸和收料車均信號連接PLC 控制器，結(jié)構(gòu)如圖1 所示，進(jìn)料箱1 下端設(shè)有分離箱2，且進(jìn)料箱1下端與分離箱2 相連通，進(jìn)料箱1 中的待檢測電阻進(jìn)入到分離箱2 中進(jìn)行分離，分離箱2 內(nèi)設(shè)有分離裝置3，分離箱2 下端對稱設(shè)有兩個(gè)落料箱4，落料箱4 上端與分離箱2 相連通，落料箱4 下方設(shè)有傳送帶5，即待檢測電阻經(jīng)分離裝置3 進(jìn)行分離后，從分離箱2下落到落料箱4 中，并進(jìn)一步落在傳送帶5 上，通過傳送帶5 再傳送過程中進(jìn)行待檢測電阻的檢測工作。傳送帶5 側(cè)部設(shè)有檢測平臺6，檢測平臺6 側(cè)部設(shè)有推動 氣缸7，通過推動氣缸7 將檢測平臺6 推動接觸傳送帶5 上的待檢測電阻，通過檢測平臺6 進(jìn)行檢測。傳送帶5 末端設(shè)有收料車8，同一個(gè)傳送帶5 末端設(shè)置多個(gè)收料車8，收料車8 數(shù)量根據(jù)設(shè)定的不同阻值范圍進(jìn)行設(shè)置，檢測平臺6 檢測的電阻落入相應(yīng)阻值范圍的收料車8。為了實(shí)現(xiàn)控制，分離裝置3、檢測平臺6、推動氣缸7 和收料車8 均信號連接PLC 控制器9。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 檢測原理

因?yàn)楹笃谛枰獋鞒鲭娦盘柦oPLC 進(jìn)行處理來控制分選設(shè)備分選，而普通的歐姆表只能單純的測量電阻不能輸出電信號，因此，選用霍爾電流傳感器進(jìn)行測量，霍爾電流傳感器不僅僅能測量阻值且能輸出電信號，測量結(jié)果穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低符合設(shè)計(jì)、實(shí)際要求，故選用霍爾電流傳感器作為核心元件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 原理：霍爾元件與磁路輸出有良好的線性關(guān)系，輸出的電信號U0可以間接反映被測電流I1大小，即I1近似等于U0，如圖2 所示。

圖2 傳感器接線圖

因?yàn)檫M(jìn)料箱高度有限不可能容納太多電阻，因此及時(shí)添加電阻是保障工作效率的一個(gè)至關(guān)重要的問題，而光電報(bào)警裝置可以在斷料的第一時(shí)間提醒工人添加電阻從而提高工作效率。光電報(bào)警裝置主要由三個(gè)主要部分組成：觸發(fā)機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、報(bào)警機(jī)構(gòu)，觸發(fā)機(jī)構(gòu)主要是紅外燈，檢測機(jī)構(gòu)主要是由光敏二極管構(gòu)成，當(dāng)紅外光照射到光敏二極管上引起電信號變換，將這個(gè)信號傳遞給繼電器從而觸發(fā)報(bào)警機(jī)構(gòu)，報(bào)警機(jī)構(gòu)主要為蜂鳴器，如圖3 所示。

圖3 光電報(bào)警裝置接線圖

1.3 檢測平臺

在此實(shí)施例中，檢測平臺為最重要的部件，實(shí)現(xiàn)對傳送帶上經(jīng)過的電阻進(jìn)行阻值檢測，其主體機(jī)構(gòu)如

圖4 檢測平臺

檢測平臺包括相對應(yīng)的第一檢測對接臺和第二檢測對接臺，第一檢測對接臺和第二檢測對接臺對應(yīng)設(shè)置在所述傳送帶兩側(cè)，第一檢測對接臺和第二檢測對接臺端部均設(shè)有推動氣缸，第一檢測對接臺和第二檢測對接臺內(nèi)設(shè)有電阻檢測電路。在實(shí)際使用時(shí)，推動氣缸將第一檢測對接臺和第二檢測對接臺推動并互相接近，并最終將待檢測的電阻夾持在第一檢測對接臺和第二檢測對接臺之間，由于第一檢測對接臺和第二檢測對接臺內(nèi)設(shè)置了對應(yīng)的電阻檢測電路，從而在對接后，能夠?qū)崿F(xiàn)對電阻阻值的檢測。

第一檢測對接臺包括支撐臺一、電源、霍爾電流傳感器和卡槽一，支撐臺一遠(yuǎn)離傳送帶一端設(shè)有霍爾電流傳感器，霍爾電流傳感器固定在支撐臺一上端，支撐臺一靠近所述傳送帶一端開設(shè)有卡槽一，支撐臺一上還設(shè)有電源。支撐臺一主要為電源和霍爾電流傳感器提供了支撐平臺，并且設(shè)置了容納部分待檢測電阻的卡槽一，且支撐臺一內(nèi)設(shè)置了電阻檢測電路。此實(shí)施例中應(yīng)用的霍爾電流傳感器是一種先進(jìn)的能隔離主電流回路與電子控制電路的電檢測元件，它既可以檢測交流也可以檢測直流，甚至檢測瞬態(tài)峰值。更為具體地，第二檢測對接臺包括支撐臺二和卡槽二，支撐臺二靠近傳送帶一端開設(shè)有卡槽二，卡槽一和卡槽二相配合用于夾持待檢測電阻。支撐臺二主要設(shè)置了容納部分待檢測電阻的卡槽二，可與卡槽一進(jìn)行配合對電阻進(jìn)行夾持，且支撐臺二內(nèi)設(shè)置了電阻檢測電路，與支撐臺一對接后形成了回路，實(shí)現(xiàn)對電阻阻值的檢測。

1.4 電阻檢測分選過程

待測電阻置于進(jìn)料箱，經(jīng)過分離裝置經(jīng)由分離箱落入到傳送帶上，當(dāng)電阻在傳送帶5 上傳送并進(jìn)入到檢測平臺6 的檢測區(qū)域，推動氣缸7 推動支撐臺一6011 朝向傳送帶5 方向移動，同時(shí)，推動氣缸7 推動支撐臺二6021 朝向傳送帶5 方向移動。將待檢測電阻夾持在卡槽一6014 和卡槽二6022 之間，通過支撐臺一6011 和支撐臺二6021 對接后接通電阻檢測回路實(shí)現(xiàn)對電阻的檢測。檢測的阻值信息傳送到PLC控制器9，通過PLC 控制器9 分配相應(yīng)阻值的收料車8 進(jìn)入傳送帶5 末端。同時(shí)，推動氣缸7 帶動支撐臺一6011 與支撐臺二6021 相互分離，電阻落在傳送帶5 上并繼續(xù)向前傳送，最終落入相應(yīng)阻值的收料車8。

2 結(jié)語

設(shè)計(jì)了一種可以對電阻智能檢測分選的裝置，通過檢測平臺、分離裝置、推動氣缸和PLC 控制器，來進(jìn)行電阻分選的工作，可以代替人工進(jìn)行高效的電阻分選的工作，并且能降低成本，提高電阻分選的自動化程度，能夠降低人工分選電阻時(shí)存在的誤差，為電阻分選提供更加便利的方式。