作者：吴季 李亚 季鹏 潘鸿鹄

单位：东北林业大学

指导老师：王伟 朱海

1. 市场前景说明

      随着经济的进步，机械领域的自动化程度发展越来越快，机械的发展不再独立，而是更多的在信息、电子等多方面领域发展。机电一体化系统和机械制造自动化系统是发展的方向，本作品使用“探索者”提供的各种机械构件，辅助于传感器技术，集成相关程序，实现了基本的自动化制造系统的模拟，为学习机械制造自动化系统提供了一种良好的范例。

      本项目作品为自动上下料搅拌机自动化系统，这是混凝土、面粉等需要搅拌的领域的首选，在当今的高速发展社会里，机器逐渐替代人工完成更多困难的工作，通过本次对机械手、自动搅拌机构的组合模拟而成的自动搅拌设备，其市场前景优越，有着较好的发展。

2. 作品功能介绍及先进性说明

2.1 作品功能介绍

      本产品为自动上下料搅拌机构，其整体实现的是对物料的夹持传送以及自动搅拌等一系列动作，基本组成及功能先进性分析如下：

      ① 自动上下料机械手机构

      由多个电机进行控制相关轮子的运动，带动机械手整体的水平移动。前部有机械手，利用电机实现偏心旋转，转化成机械手的夹持动作，对模拟物料（瓶盖）实现夹持以及运输的运动过程。

      ② 传送带物料运输机构

      由电机带动带轮，实现对物料的远程运输过程，将物料运输到指定位置工位上，等待后续的物料处理过程，处理后可以将物料进而在带回来，配合着机械手机构，实现物料的传送。前进的过程中，在特定的位置停下，可以有手动遥控操作，也可以由传感器实现，亦可以由行程开关控制。

      ③ 物料搅拌机构

      由两个电机实现，当物料送达指定位置时，传感器进行感应，通过程序控制两个电机的运动，一方面，由步进电机转动相应的角度，将搅拌机构从上方送下，置于物料的上方，使其处于正确的位置。另一方面，搅拌装置送下后，进行电机控制的旋转，利用相关的外加工具，实现旋转，从而达到搅拌作用。物料搅拌结束后，撤回，则传感器不在感应，通过设置程序，此时电机在运转相应时间后，返回原位，物料撤回远处。

2.2 产品先进性

      产品在实现运动过程中，实现了大部分的自动化过程，由于传感器的加入以及程序的控制，使得电机不会存在过多空转的现象，从而大大节省了电能，对电机实现了保护作用。

3. 制作过程说明

3.1 思路来源以及机构的选择

      实现物料的自动化运输以及搅拌，关键是电机控制的处理过程，整个过程涉及以下几种运动，即机械手水平移动、机械手夹持运动、带传动运输机构、搅拌机构上下运动、搅拌机构搅拌运动等，分别对应以下电机的运动，即电机带动轮子水平运动、电机旋转转换为机械手夹持、电机带动带轮的传动、电机转动相应角度转换为带动的机构上下运动、电机带动搅拌运动等。

      传感器的加入是在于物料到达指定位置，实现物料搅拌机构的自动到达指定位置和自动搅拌等，此处实现，必须依靠程序等。

3.2 传感器控制电机示例程序