自動翻書機畢業(yè)設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　目 錄1</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　1.1課題研究的意義1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究概況1</p><p&g

2、t;　　1.2.1 國外技術(shù)研究概況1</p><p>　　1.2.2國內(nèi)技術(shù)研究概況2</p><p>　　1.3本課題研究的內(nèi)容4</p><p>　　第二章 自動翻書機結(jié)構(gòu)設(shè)計5</p><p>　　2.1翻書動作方案確定5</p><p><b>　　2.2搓紙機構(gòu)5</b>&

3、lt;/p><p>　　2.2.1機構(gòu)選擇5</p><p>　　2.2.2 機構(gòu)各部件設(shè)計及尺寸計算7</p><p>　　2.3 壓頁機構(gòu)9</p><p>　　2.4 機體設(shè)計10</p><p>　　第三章 自動翻書機電氣控制設(shè)計11</p><p>　　3.1 電氣控制電路設(shè)計

4、11</p><p>　　3.1.1電機選擇11</p><p>　　3.1.2 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計應注意的問題11</p><p>　　3.1.3 電氣控制線路設(shè)計13</p><p>　　3.2 供電方式設(shè)計15</p><p>　　3.2.1 插電工作方式15</p><p>　　

5、3.2.2 電池供電16</p><p>　　3.3 遙控控制16</p><p>　　3.3.1 紅外遙控系統(tǒng)17</p><p>　　3.3.2頻分制多路紅外遙控開關(guān)電路設(shè)計方案17</p><p>　　3.3.3 紅外發(fā)射電路設(shè)計18</p><p>　　3.3.4 紅外接收電路設(shè)計19</p&

6、gt;<p><b>　　第四章 總結(jié)21</b></p><p><b>　　致 謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p>　　1.1課題研究的

7、意義</p><p>　　電子讀物大行其道的今天，仍有許多人偏愛紙質(zhì)書籍，習慣是很難改變的，尤其是在你不想改變的時候。隨著時代的進步和科技的發(fā)展，人們對弱勢群體的關(guān)注不僅僅在于豐富他們的物質(zhì)生活，而且深入到怎么滿足他們的精神需求。</p><p>　　對于雙手殘疾的朋友們來說，想要看書相對比較困難。這是因為他們無法像正常人一樣用手翻書。雖然報刊雜志報道曾有殘疾朋友歷盡千辛萬苦學會用腳翻書，

8、但是書離眼睛的距離太遠，不利于閱讀。雖然他們也可以選擇用電腦和特質(zhì)的鼠標閱讀電子書，但是長時間面對電腦會對眼睛造成一定的傷害，而且不太經(jīng)濟，同樣，對于雙手被束縛的傷員來說翻書這樣簡單的動作也成為一個很不方便的事情。于是，自動翻書機應需而生。</p><p>　　查閱現(xiàn)有的國內(nèi)外自動翻書裝置，發(fā)現(xiàn)有的是通過機械操縱實現(xiàn)翻書功能，有的是通過機電控制實現(xiàn)，但是控制電路比較復雜。所以如果能在已有技術(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計一款結(jié)構(gòu)簡單

9、緊湊、自動控制電路簡單、可折疊易攜帶、價格低的翻書機，一定很有市場發(fā)展前景。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究概況</p><p>　　1.2.1 國外技術(shù)研究概況</p><p>　　目前正式走進市場的自動翻書機為數(shù)不多，最具代表是BOOK TIME 5000自動翻書機。BOOK TIME 5000自動翻書機（如圖1-1所示）是國外最具代表性的一款翻書機。這

10、臺自動翻書機大小和21寸電視機相仿，適用于大部分規(guī)格的書籍，按鈕控制翻頁。同時也具備自動模式，翻頁間隔時間可隨意調(diào)整。價格高達3000美金。此翻書機過于龐大，不夠簡便，而且價格過于昂貴，對于大部分人不能接受他的價格。</p><p>　　圖1-1 BOOK TIME 5000自動翻書機</p><p>　　圖1-2遠程控制的page-turner</p><p>　

11、　遠程控制的page-turner（見圖1-2）的特點： </p><p>　　（1）根據(jù)紙質(zhì)，薄厚自動調(diào)節(jié) </p><p>　　（2）可以選擇直接操作，如果用戶能操作遠程控制器的按鈕（或其他輔助裝置），否則，自動掃描操作。 </p><p>　　（3）選擇燈的明暗程度 </p><p>　?。?）交流裝置和環(huán)境控制單元同樣可連接上 <

12、;/p><p>　?。?）此裝置如果安裝在架子上則可移動并且可以調(diào)節(jié)角度。</p><p>　　1.2.2國內(nèi)技術(shù)研究概況</p><p>　　國內(nèi)對自動翻頁機的研究較多，大體可分為以下三類[1]：</p><p>　?。?）閱讀架自動翻頁機</p><p>　　一種閱讀架自動翻頁裝置，它包括一架板及其周邊上的若干夾具，一

13、在架板上角的彈片，一在架板上方中央的旋轉(zhuǎn)頭及其中間的一凹槽，兩擺臂則以其后段活動軸接在凹槽中，其中第一和第二擺臂尾端各藉一拉持件分別固定在旋轉(zhuǎn)頭右、左側(cè)的架板上，第一擺臂前端有一吸紙構(gòu)件。當吸紙構(gòu)件吸紙時，即由旋轉(zhuǎn)頭使兩擺臂同時轉(zhuǎn)至架板另一側(cè)，吸紙構(gòu)件即松開紙，同時在拉持件作用下，使第一、二擺臂分別上、下移，以卡持已被翻之紙。 </p><p>　?。?） 腳踏式自動翻頁譜架 </p><p&

14、gt;　　在已有譜架的基礎(chǔ)上，支腳上設(shè)踏板和滑輪組，斜置板的支撐面上設(shè)轉(zhuǎn)軸，該軸上有擺桿和</p><p>　　重錘，穿經(jīng)滑輪組，一端與踏板連接，另一端與轉(zhuǎn)軸固定。下踩踏板，傳動繩帶動轉(zhuǎn)軸，使擺桿由一側(cè)翻轉(zhuǎn)到譜板另一側(cè)，松開踏板，重錘作用，擺桿回轉(zhuǎn)，隨即帶動樂譜紙張翻頁。本實用新型實現(xiàn)腳動式自動翻頁，可保證演奏者或指揮者的雙手自始至終可用于演奏或指揮，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。</p><p>

15、<b>　　（3）自動翻頁器 </b></p><p>　　本實用新型提供一種自動翻頁器， 它是一個盒體。 書刊展放在盒面上， 用真空吸盤吸附書頁，靠旋臂帶動書頁偏轉(zhuǎn)，旋臂是裝在傳動軸上，傳動軸上還帶有三只凸輪，其中一只凸輪與電磁鐵連使軸偏轉(zhuǎn)，一只凸輪帶動真空泵使吸盤產(chǎn)生負壓，另一只凸輪控制活動夾的張開和壓緊。電磁鐵的控制，根據(jù)使用情況選配，供無手指功能的人和演奏、打字專業(yè)人員自動翻頁。&l

16、t;/p><p>　　此外還出現(xiàn)了很多專利和新型設(shè)計。如王侃設(shè)計的自動翻書機[2]，采用自動控制電路控制前翻頁、后翻頁、復位等功能，對書頁的幅面具有很好的適應性，調(diào)節(jié)方便。吳永立、吳毓湘設(shè)計的自動翻頁器[3]（專利申請?zhí)?4227732），是一個盒體。書刊展放在盒面上，用真空吸盤吸附書頁，靠旋臂帶動書頁偏轉(zhuǎn)，旋臂是裝在傳動軸上，傳動軸上還帶有三只凸輪，其中一只凸輪與電磁鐵連接使軸偏轉(zhuǎn)，一只凸輪帶動真空泵使吸盤產(chǎn)生負壓

17、，另一只凸輪控制活動夾的張開和壓緊。電磁鐵的控制，根據(jù)使用情況選配，供無手指功能的人和演奏、打字專業(yè)人員自動翻頁。李俊儒設(shè)計的自動翻頁器[4]（專利號200520063162）包括書檔、托書板和翻壓臂，所述書檔內(nèi)設(shè)有齒輪機構(gòu)、主電機，以及供齒輪機構(gòu)作往返運動的引導機構(gòu)；所述翻壓臂的一端通過樞軸與齒輪機構(gòu)活動樞接，另一端裝有翻頁輪，該翻頁輪通過蝸桿與書檔內(nèi)的齒輪機構(gòu)聯(lián)動。另外，翻壓臂上還設(shè)有用于壓書頁的磁鐵和用于檢測頁邊的屋頂型反射鏡，可

18、以有效防止翻頁過程中出現(xiàn)的重復翻頁動作。蘇杰、閆洪波等設(shè)計的自動翻書器[5](申請?zhí)?00620102963.0) 由載書臺、控制箱組成。載書臺由電磁式書夾和載書</p><p>　　1.3本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　通過分析和借鑒現(xiàn)有的自動翻書機設(shè)計，本課題設(shè)計一種能夠滿足使用要求的結(jié)構(gòu)簡單、線路控制簡單、體積較小易攜帶、可折疊、成本低廉的自動翻書機。該翻書機應滿足的技術(shù)要求為

19、：</p><p>　?。?）模擬人手翻書方式，提取一頁。</p><p>　?。?）書頁進行180°翻轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）復位，并夾緊書。</p><p>　?。?）可攜帶，可折疊；</p><p>　?。?）自動完成翻書工作；</p><p>　?。?）使用電路控制；&

20、lt;/p><p>　?。?）可使用電池工作，也可用插電方式工作；</p><p><b>　?。?）可遙控控制。</b></p><p>　　第二章 自動翻書機結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.1翻書動作方案確定</p><p>　　自動翻書機的功能就是代替人手完成書頁的翻轉(zhuǎn)動作。在翻書的過程中，人

21、們主要完成的動作是把書頁從一側(cè)翻動到另一側(cè)，即相當于在書頁的移動過程中伴隨著書頁繞其裝訂邊翻轉(zhuǎn)180度。</p><p>　　本翻書機設(shè)計的動作過程為：左側(cè)向右側(cè)翻轉(zhuǎn)書頁時，用左側(cè)搓紙機構(gòu)搓左側(cè)書頁，當書頁一半脫離原位置時，左側(cè)的壓頁機構(gòu)壓住這側(cè)其他的書頁，防止多頁翻轉(zhuǎn)。當書頁接觸右側(cè)書頁一半時，右側(cè)側(cè)的壓頁機構(gòu)動作，壓住新的書頁，從而使左側(cè)搓紙機構(gòu)順利的空回到原位置，準備下一次的翻頁動作。右側(cè)向左側(cè)翻書頁，當書

22、頁一半脫離原位置時，右側(cè)的壓頁機構(gòu)壓住這側(cè)其他的書頁，防止多頁翻轉(zhuǎn)。當書頁接觸左側(cè)書頁一半時，左側(cè)的壓頁機構(gòu)動作，壓住新的書頁，從而使右側(cè)搓紙機構(gòu)順利的空回到原位置，準備下一次的翻頁動作。</p><p>　　本翻書機基本方案設(shè)計是使用搓紙機構(gòu)和壓頁機構(gòu)兩個部分來完成以上動作過程，并用控制電路實現(xiàn)?？紤]到翻書機能夠折疊，故每個機構(gòu)都分為左右兩個機構(gòu)，以完成各側(cè)的功能。</p><p>&l

23、t;b>　　2.2搓紙機構(gòu)</b></p><p>　　搓紙機構(gòu)主要是完成書頁從一側(cè)翻轉(zhuǎn)到另一側(cè)。現(xiàn)有的許多翻書機在實現(xiàn)書頁翻轉(zhuǎn)功能時采用兩種機構(gòu)：捏紙機構(gòu)和翻頁機構(gòu)。我經(jīng)過多次試驗，發(fā)現(xiàn)只要搓紙塊與書頁之間的摩擦力達到一定范圍，增加搓紙距離就可以將書頁翻轉(zhuǎn)過去。這樣就可以只用搓紙機構(gòu)即可實現(xiàn)單張書頁的移動、翻轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　2.2.1機構(gòu)選擇

24、</b></p><p>　　本翻書機翻書采用直線式推進方式。能夠?qū)崿F(xiàn)往復直線運動的機構(gòu)有很多，但是最常見的機構(gòu)[6][7]是凸輪機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、齒輪-齒條機構(gòu)、鏈傳動[8]，此外，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的工業(yè)直線執(zhí)行器[9]也能實現(xiàn)直線運動。六種機構(gòu)的比較如下：</p><p>　　表2-1 六種機構(gòu)比較</p><p>　　本設(shè)計主要是結(jié)構(gòu)簡單

25、緊湊、易操作、經(jīng)濟性好。且考慮電氣控制設(shè)計之后，選擇曲柄滑塊機構(gòu)作為搓紙機構(gòu)的動作機構(gòu)。</p><p>　　曲柄滑塊機構(gòu)分為對心滑塊機構(gòu)和偏置曲柄滑塊機構(gòu)。對心滑塊機構(gòu)中影響運動特性的尺寸參數(shù)是曲柄長度和連桿長度。該機構(gòu)的主要特征是：滑塊行程H等于2倍曲柄長度2；當較小時，在連桿與曲柄重合成一直線區(qū)域附近，滑塊運動緩慢，有一段近似停頓；在連桿與曲柄拉直成直線區(qū)域附近，滑塊的最大速度顯著增大，影響滑塊運動的平穩(wěn)性

26、。</p><p>　　在偏置曲柄滑塊機構(gòu)中，滑塊的行程大于2倍曲柄長度；當曲柄等角速度旋轉(zhuǎn)時，滑塊的往返行程快慢不同——推出方向的平均速度比收回方向的平均速度小。</p><p>　　在本設(shè)計中，剛好在推送和壓頁功能中要求盡可能平穩(wěn)無沖擊，偏置曲柄滑塊機構(gòu)滿足這一要求。而且偏置曲柄滑塊機構(gòu)的急回特性，可以節(jié)省輔助時間。偏置曲柄滑塊機構(gòu)簡圖如圖2-1所示。</p><p

27、>　　圖2-1 曲柄滑塊機構(gòu)</p><p>　　在本設(shè)計中，翻頁電機帶動曲柄1旋轉(zhuǎn)，曲柄1通過連桿2推動推桿3沿滑槽做往復直線運動，推桿3頂端的搓紙塊隨著推桿3的運動做搓紙和復位動作。為適應厚薄不同的書本，在推桿和搓紙塊之間安裝有彈簧，彈簧力保證搓紙塊與書頁之間的摩擦力實現(xiàn)書頁的翻轉(zhuǎn)。</p><p>　　2.2.2 機構(gòu)各部件設(shè)計及尺寸計算</p><p>

28、;　　搓紙機構(gòu)包括曲柄、連桿、推桿、搓紙塊、彈簧。</p><p>　　本設(shè)計中搓紙塊最大行程，偏距，連桿長度與曲柄長度的比值。</p><p>　　利用圖解法設(shè)計該機構(gòu)。</p><p>　　圖2-2 曲柄滑塊機構(gòu)圖解設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計分析：</b></p><p>　　在圖

29、2-2中 （2-1）</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式（2-2）-（2-1）得 （2-3）</p><p>　　式（2-2）+（2-1）得 （2-4

30、）</p><p>　　式（2-2）÷（2-1）得 （2-5）</p><p>　　式（2-5）表明，曲柄軸心至滑塊上兩極限位置，的距離比值為常數(shù)。由數(shù)學知，符合上述條件的點的軌跡必在某圓周上，該圓做法如下：在線段及其延長線上，按</p><p>　　分別確定內(nèi)分點和外分點，再以為直徑作圓，該圓周上任意點至和的距離

31、之比都等于，即符合上述給定條件的曲柄軸心必在該圓周上。</p><p><b>　　設(shè)計步驟：</b></p><p><b>　?。?）作。</b></p><p>　　（2）取偏距，作的平行線，待定的曲柄軸心應在直線上。</p><p>　?。?）按給定帶入式（2-5）有：</p>

32、<p>　　按上述比值在線段及其延長線上確定其內(nèi)分點和外分點。</p><p>　?。?）以為直徑作圓，該圓與直線的交點，即為曲柄的軸心。</p><p>　　（5）量取與，帶入式（2-5）求得：</p><p><b>　　曲柄長度 </b></p><p><b>　　連桿長度 &l

33、t;/b></p><p>　　以為圓心，為半徑作圓，連接、并延長與該圓交于，又連接、，并與該圓交于，則與、分別為滑塊在兩個極限位置時曲柄與連桿的對應位置。</p><p><b>　?。?）校驗壓力角。</b></p><p><b>　　最大壓力角</b></p><p><b>

34、;　　符合要求。</b></p><p><b>　　2.3 壓頁機構(gòu)</b></p><p>　　壓頁機構(gòu)也采用曲柄滑塊機構(gòu)。在本設(shè)計中，壓頁電機帶動曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄通過連桿推動推桿沿滑槽做往復直線運動，推桿頂端的書夾隨著推桿的運動做壓書動作，曲柄旋轉(zhuǎn)一圈，壓一次書頁。為適應厚薄不同的書本，在推桿和書夾之間安裝有彈簧，彈簧力保證書夾能夠夾持住書頁。壓頁機構(gòu)

35、包括曲柄、連桿、推桿、書夾、彈簧。</p><p>　　該設(shè)計中，壓頁機構(gòu)行程，偏距，連桿長度與曲柄長度的比值。</p><p><b>　　用圖解法求解，可得</b></p><p><b>　　曲柄長度 </b></p><p><b>　　連桿長度 </b>

36、;</p><p><b>　　最大壓力角 </b></p><p><b>　　符合設(shè)計要求。</b></p><p><b>　　2.4 機體設(shè)計</b></p><p>　　翻書機機架采用對開設(shè)計，中間用合頁鉸接，不使用時就可以折疊起來，節(jié)省了一半的幅面。在每個機體鉸

37、接的一側(cè)設(shè)計有三塊磁鐵，書架展開后利用磁鐵的吸力保證在閱讀書籍的時候機架不會自己變形或合閉。左、右側(cè)翻頁機構(gòu)和壓頁機構(gòu)采用對稱設(shè)計。</p><p>　　第三章 自動翻書機電氣控制設(shè)計</p><p>　　3.1 電氣控制電路設(shè)計</p><p><b>　　3.1.1電機選擇</b></p><p>　　電機作為機構(gòu)的

38、動力源，影響著機構(gòu)的正常運轉(zhuǎn)和工作效率。在本設(shè)計中，由于終端受力對象為書頁，而且執(zhí)行機構(gòu)各構(gòu)件材料為工程塑料，尺寸也小，質(zhì)量很輕，所需功率不大，另外機構(gòu)運動速度不能太大，應將輸出速度控制在5r/min左右。所以選擇常州海盛電器有限公司生產(chǎn)的35TKYJ系列微型交流同步減速電機。</p><p>　　表3-1 35TKYJ系列交流同步減速電機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3.1.2 電氣控制

39、系統(tǒng)設(shè)計應注意的問題</p><p>　　電氣控制設(shè)計中應重視設(shè)計、使用和維護人員在長期實踐中總結(jié)出來的許多經(jīng)驗，使設(shè)計線路簡單、正確、安全、可靠、結(jié)構(gòu)合理、使用維護方便。通常應注意以下問題。[10]</p><p><b>　?。?）選擇控制電源</b></p><p>　　盡量減少控制線路中電源的種類，控制電源用量，控制電壓等級應符合標準等

40、級。在控制線路比較簡單的情況下，可直接采用電網(wǎng)電壓，即交流220V、380V供電，以省去控制變壓器。當控制系統(tǒng)使用電器數(shù)量比較多時，應采用控制變壓器降低控制電壓，或用直流低電壓控制，既節(jié)省安裝空間，又便于采用晶體管無觸點器件，具有動作平穩(wěn)可靠、檢修操作安全等優(yōu)點。對于微機控制系統(tǒng)應注意弱電控制與強電電源之間的離，不能共用零線，避免引起電源干擾。照明、顯示及報警等電路應采用安全電壓。</p><p><b&g

41、t;　?。?）選擇電器元件</b></p><p>　　盡量減少電器元件的品種、規(guī)格與數(shù)量。在電器元件選用中，盡可能選用性能優(yōu)良、價格便宜的新型器件，同一用途盡可能選用相同型號。電氣控制系統(tǒng)的先進性總是與電器元件的不斷發(fā)展、更新緊密聯(lián)系在一起的，因此，設(shè)計人員必須密切關(guān)注電機、電器技術(shù)、電子技術(shù)的新發(fā)展，不斷收集新產(chǎn)品資料，以便及時應用于控制系統(tǒng)設(shè)計中，使控制線路在技術(shù)指標、穩(wěn)定性、可靠性等方面得到進

42、一步的提高。</p><p>　?。?）減少通電電器的數(shù)量</p><p>　　正常工作過程中，盡可能減少通電電器的數(shù)量，以利節(jié)能，延長電器元件壽命以及減少故障。</p><p>　?。?）合理使用電器觸點</p><p>　　在復雜的繼電接觸控制線路中，各類接觸器、繼電器數(shù)量較多，使用的觸點也多，線路設(shè)計應注意以下問題。</p>

43、<p>　　主副觸點的使用量不能超過限定對數(shù)，因為各類接觸器、繼電器的主副觸點數(shù)量是一定的。設(shè)計時應注意盡可能減少觸點使用數(shù)量.以采用邏輯設(shè)計化簡方法，改變觸點的組合方式，以減少觸點使用數(shù)量，或增加中間繼電器來解決。</p><p>　　檢查觸點容量是否滿足控制要求，避免因使用不當而出現(xiàn)觸點燒壞、熔焊的故障，要合理安排接觸器主副觸點的位置，避免用小容量繼電器去切斷大容量負載?？傊?，要計算觸點斷流容量

44、是否滿足被控制負載的要求，還要考慮負載性質(zhì)（阻性、容性、感性等），以保證觸點工作壽命和可靠性。</p><p><b>　?。?）正確連線</b></p><p>　　具體應注意以下幾個方面。</p><p>　　正確連接電器線圈   電壓線圈通常不能串聯(lián)使用，即使用兩個同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)施加額定電壓之和的電壓值，

45、因為電器動作總有先后之差，可能由于動作過程中阻抗變化造成電壓分配不均勻。</p><p>　　對于電感較大的電器線圈，例如電磁閥、電磁鐵或直流電機勵磁線圈等則不宜與相同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)工作，否則在接通或斷開電源時會造成后者的誤動作。</p><p>　　合理安排電器元件及觸點位置   對一個串聯(lián)回路，各電器元件或觸點位置互換，并不影響其工作原理，但從

46、實際連線上卻影響到安全、節(jié)省導線等各方面的問題。</p><p>　　注意避免出現(xiàn)寄生回路 在控制電路的動作過程中，如果出現(xiàn)不是由于誤操作而產(chǎn)生的意外接通的電路，稱為寄生回路。</p><p>　　3.1.3 電氣控制線路設(shè)計</p><p>　　電氣控制電路主要是控制電機的電源通斷、啟動停止。在本設(shè)計中，有四個電機：左右側(cè)搓紙機構(gòu)和左右側(cè)壓頁機構(gòu)。每個電機電源的通

47、斷、啟動停止、正反轉(zhuǎn)都是由電氣控制，各個機構(gòu)的行程由限位開關(guān)控制。</p><p>　　電路元件表如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 電氣元件功能表</p><p>　　限位開關(guān)布置圖，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 限位開關(guān)布置圖</p><p>　　電氣控制圖如圖3-2所示。</p

48、><p>　　圖3-2 電氣控制圖</p><p><b>　　電氣控制原理：</b></p><p>　?。?）左側(cè)翻頁電機M1的啟動、停止</p><p>　　閉合按鈕SB2，線圈KM1通電，其常開主觸點和輔助觸點KM1同時閉合，使左側(cè)翻頁電機M1旋轉(zhuǎn)，當翻頁曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ1后，行程開關(guān)常閉觸點SQ1斷開，

49、線圈KM1失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M1失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　為防止誤操作，左右側(cè)翻頁電機采用互聯(lián)制約方式，當一側(cè)電機通電工作時，另一側(cè)電機電路是斷開狀態(tài)，即使按動按鈕也無法啟動。</p><p>　?。?）右側(cè)翻頁電機M2的啟動、停止</p><p>　　閉合按鈕SB3，線圈KM2通電，其常開主觸點和輔助觸點KM2同時閉合，使左側(cè)翻頁電機

50、M2旋轉(zhuǎn)，當翻頁曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ5后，行程開關(guān)常閉觸點SQ5斷開，線圈KM2失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M2失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　（3）左側(cè)壓頁電機M3的啟動、停止</p><p>　　當左側(cè)翻頁電機啟動旋轉(zhuǎn)后，帶動曲柄滑桿機構(gòu)運動。曲柄旋轉(zhuǎn)一定角度后，曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ2，行程開關(guān)常開觸點SQ2閉合，線圈KM3得電，其常開主觸點和輔助觸點KM

51、3同時閉合，使左側(cè)壓頁電機M3旋轉(zhuǎn)，當壓頁曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ4后，行程開關(guān)常閉觸點SQ4斷開，線圈KM3失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M3失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　當右側(cè)翻頁電機啟動旋轉(zhuǎn)后，帶動曲柄滑桿機構(gòu)運動。曲柄旋轉(zhuǎn)一定角度后，曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ7，行程開關(guān)常開觸點SQ7閉合，線圈KM3得電，其常開主觸點和輔助觸點KM3同時閉合，使左側(cè)壓頁電機M3旋轉(zhuǎn)，當壓頁曲柄上的擋塊

52、撞擊行程開關(guān)SQ4后，行程開關(guān)常閉觸點SQ4斷開，線圈KM3失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M3失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）右側(cè)壓頁電機M4的啟動、停止</p><p>　　當左側(cè)翻頁電機啟動旋轉(zhuǎn)后，帶動曲柄滑桿機構(gòu)運動。曲柄旋轉(zhuǎn)一定角度后，曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ3，行程開關(guān)常開觸點SQ3閉合，線圈KM4得電，其常開主觸點和輔助觸點KM4同時閉合，使右側(cè)壓頁電機M

53、4旋轉(zhuǎn)，當壓頁曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ8后，行程開關(guān)常閉觸點SQ8斷開，線圈KM4失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M4失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　當右側(cè)翻頁電機啟動旋轉(zhuǎn)后，帶動曲柄滑桿機構(gòu)運動。曲柄旋轉(zhuǎn)一定角度后，曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ6，行程開關(guān)常開觸點SQ6閉合，線圈KM4得電，其常開主觸點和輔助觸點KM4同時閉合，使右側(cè)壓頁電機M4旋轉(zhuǎn)，當壓頁曲柄上的擋塊撞擊行程開關(guān)SQ8后，行程開

54、關(guān)常閉觸點SQ8斷開，線圈KM4失電，常開主觸點和輔助觸點斷開，電機M4失電，停止旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　3.2 供電方式設(shè)計</p><p>　　3.2.1 插電工作方式</p><p>　　在本設(shè)計中，選擇24V的微型直流減速電機作為動力源。插電工作時，只需將充電器插入翻書機的電源孔內(nèi)即可通電工作。參照現(xiàn)在市場上相關(guān)閱讀機的充電器和通電孔設(shè)計了該翻書機的充電

55、器和通電孔。</p><p>　　左右側(cè)的翻頁電機電源線通過按鈕開關(guān)與通電孔相連接，左右側(cè)壓頁電機的電源線通過行程開關(guān)與通電孔相連接。接線示意圖如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 插電接線示意圖</p><p>　　3.2.2 電池供電</p><p>　　在翻書機背面設(shè)有一個電池盒，只需將電池按照表明的正負極放入，即可代替插電工

56、作。電機與電池的接線和插電工作方式一樣。</p><p>　　圖3-4 電池接線示意圖</p><p><b>　　3.3 遙控控制</b></p><p>　　由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點，所以在本設(shè)計中，使用紅外線遙控開關(guān)方式。</p><p>　　3.3.1 紅外遙控系統(tǒng)</p&

57、gt;<p>　　通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應用編/解碼專用集成電路芯片來進行控制操作，如圖3-5所示。發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。</p><p>　　圖3-5 紅外遙控系統(tǒng)框圖</p><p>　　遙控發(fā)射器中編碼波形發(fā)生器產(chǎn)生一定占空比的脈沖信號，經(jīng)調(diào)制放大后驅(qū)動紅外發(fā)光二極管，發(fā)射紅外

58、脈沖信號。遙控接收器中光電探測將紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過放大與解碼，輸出控制信號，驅(qū)動執(zhí)行機件動作。發(fā)射與接收系統(tǒng)可以采用碼分制和頻分制，該設(shè)計采用頻分制。</p><p>　　3.3.2頻分制多路紅外遙控開關(guān)電路設(shè)計方案</p><p>　　頻分制是按照發(fā)射載頻的不同來區(qū)分不同的開關(guān)信號。圖2(a)為頻分制發(fā)射系統(tǒng)組成。采用頻道編碼開關(guān)，來改變振蕩電路的參數(shù)，從而改變振蕩頻率。當按下不

59、同的編碼鍵時，振蕩器輸出不同振蕩頻率的指令信號，經(jīng)放大后驅(qū)動紅外發(fā)光管發(fā)出紅外開關(guān)信號。</p><p>　　圖3-6 頻分制紅外遙控系統(tǒng)組成</p><p>　　當紅外接收器接收到紅外編碼指令后，先轉(zhuǎn)換為相應的電信號，經(jīng)放大器放大，加至頻率譯碼電路，再經(jīng)選頻電路，選出不同指令的頻率信號，最后驅(qū)動相應的執(zhí)行機件。</p><p>　　根據(jù)發(fā)射編碼信號的數(shù)量，即頻率個

60、數(shù)，在接收端應有相應個數(shù)的選頻、驅(qū)動機構(gòu)。</p><p>　　頻分制控制指令頻率一般取幾百赫茲至幾十千赫茲。頻分制紅外遙控開關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于組裝，適用于通道數(shù)不太多的場合，當通道數(shù)較多時，電路復雜，且易產(chǎn)生頻道間串擾，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。</p><p>　　3.3.3 紅外發(fā)射電路設(shè)計</p><p><b>　　（1）電路結(jié)構(gòu)</b>&

61、lt;/p><p>　　紅外發(fā)射電路采用NE555接成振蕩電路，如圖3-7所示。振蕩頻率由SA1～SA3開關(guān)控制，改變開關(guān)位置，即改變接入振蕩電路的電阻RP1～RP3，調(diào)節(jié) RP1～RP3，可以調(diào)節(jié)每一通道的具體頻率。振蕩脈沖由3號引腳輸出，驅(qū)動紅外發(fā)光二極管發(fā)射紅外光，即實現(xiàn)了用振蕩脈沖對紅外光的調(diào)制。</p><p><b>　?。?） 參數(shù)設(shè)計</b></p&

62、gt;<p>　　根據(jù)有關(guān)知識，555定時器構(gòu)成振蕩器的振蕩頻率可按下式估算：</p><p>　　選3個通道的頻率分別為20kHz，30 kHz ，40 kHz，由上式可求得：</p><p>　　可選用6．8 kΩ，5．1 kΩ，3．3kΩ電位器。</p><p>　　圖3-7 紅外發(fā)射電路</p><p>　　3.3.4

63、紅外接收電路設(shè)計</p><p><b>　?。?）電路結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　紅外接收電路主要由光敏二極管、集成運算放大器(OP07)、音頻鎖相環(huán)(LM567)、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(CD4013)、繼電器驅(qū)動電路等組成。其電路見圖3-8。</p><p>　　圖3-8 紅外接收電路</p><p>　　基本原理是：

64、光敏二極管接收到光信號并轉(zhuǎn)換為電信號，運算放大器將微弱的電信號加以放大，與發(fā)射頻率相對應的通道進入工作狀態(tài)。LM567為通用音頻譯碼器，內(nèi)含鑒相器(PD)、放大器(AMP)、壓控振蕩器(VCO)等單元，當輸入信號頻率與VCO頻率一致時，環(huán)路進入鎖定，LM567的8號引腳輸出由高電平變?yōu)榈碗娖?，使三極管導通，其集電極由低電平轉(zhuǎn)為高電平，D觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出Q為高電平，繼電器吸合，執(zhí)行設(shè)備工作。</p><p>　　當

65、發(fā)射頻率改變時，則另一路轉(zhuǎn)入工作。</p><p><b>　?。?）參數(shù)選擇</b></p><p>　　IC1的閉環(huán)增益選Au=R5／R2=1 000，同相端基準電壓取1／2VDD)。</p><p>　　LM567的壓控振蕩器中心頻率按下式確定：</p><p>　　根據(jù)發(fā)射頻率可求得Rp11～RP13的值。如第一

66、通道，發(fā)射頻率為20 kHz，則：</p><p>　　依次類推可得Rpl2=3．03 kΩ，Rpl3=2．27 kΩ，選標稱電位器5．1 kΩ，4．7 kΩ，3．3 kΩ。</p><p>　　調(diào)節(jié)參數(shù)時，接通發(fā)射和接收電路，如選擇第一通道，用示波器測試輸出波形，調(diào)節(jié)圖3中的RP1，使發(fā)射頻率為20 kHz，再測試圖4電路LM567的8腳電平，仔細調(diào)節(jié)圖4中的RP11使8腳為低電平。采用

67、同樣方法調(diào)節(jié)其他各路。</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p><p>　　本自動翻書機設(shè)計以便攜、廉價作為設(shè)計目標，使用簡單機構(gòu)和控制方式完成了此翻書機的設(shè)計，并實現(xiàn)了廉價和便攜的特征，在滿足了翻書機基本功能之外，還具有以下特點：</p><p>　　（1）使用自動控制電路控制。用戶只需使用三個按鈕就可以實現(xiàn)對翻書機的操作，

68、分別是前翻頁、后翻頁、緊急斷電。</p><p>　　（2）主要工作機構(gòu)尺寸幾乎全部隱藏在機架內(nèi)，遮蓋書頁的面積很小。整體設(shè)計為可折疊的樣式，使翻書機折疊起來的幅面比A4紙稍大，折疊后成為一個小箱子。</p><p>　?。?）能夠快速的翻頁。</p><p>　　（4）對書頁幅面大小適應性好，可以翻動橫邊寬度在8-15cm之間的書頁。</p><

69、;p>　　（5）既可以使用插電方式工作，也可以用電池供電方式工作</p><p>　?。?）設(shè)計了無線遙控方式，方便用戶遠距離使用。</p><p>　　雖然設(shè)計的翻書機還沒有設(shè)計成成品，但是由于它具有電路簡單，外型美觀，體積小，價格便宜等優(yōu)點，所以相信肯定會取得成功。</p><p><b>　　致 謝</b></p>&

70、lt;p>　　近三個月時間的畢業(yè)課題設(shè)計是我大學生活中忙碌而又充實一段時光。這里有治學嚴謹而又親切的老師，有互相幫助的同學，更有積極、向上、融洽的學習生活氛圍。短短的時間里，我學到了很多的東西。不僅學到就更多的理論知識，擴展了知識面，提高了自己的實際操作能力；而且學會了如何去學習新的知識，學會了面對困難和挑戰(zhàn)，學會了團結(jié)合作，互助互利。借此論文之際，向所有幫助、關(guān)心、支持我的老師、朋友同學，表達我最真誠的謝意。</p>

71、<p>　　首先感謝指導老師。本論文是在老師耐心指導下多次修改完成的。在此，我對她們的耐心指導和幫助表達我最真誠的謝意，感謝她們在這幾個月來所付出的努力。在這段時間里，我從她們身上，不僅學到了許多的專業(yè)知識，更感受到了她們工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人的精神。此外，她們們的嚴謹治學態(tài)度和忘我的工作精神值得我去學習。在此，請允許我對說一聲：“老師，您辛苦了！”再次感謝她們。</p><p>　　非

72、常感謝我的同學。當我在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題和困難時，是他們給我提出許多關(guān)鍵性的意見和建議，使我對整個畢業(yè)設(shè)計的思路有了總體的把握，并耐心的幫我解決了許多實際問題，使我獲益良多。</p><p>　　同時，感謝四年來傳授我知識的老師們，更要感謝我的家人及朋友對我學業(yè)上的支持和鼓勵，感謝所有關(guān)心、幫助過我的人。同時感謝我的大學。我不會忘記你們。</p><p>　　總之，在以后的學習、工作、

73、生活中我將更加努力，用自己的行動回報社會、學校、老師及同學。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 汪宏武，陳紅.一種新型自動翻頁器的設(shè)計.道客巴巴，</p><p>　　[2] 王侃.自動翻書機設(shè)計.機械設(shè)計,第25卷增刊[J],317-319</p><p>　　[3] 自動翻頁器

74、.國際包裝網(wǎng)，</p><p>　　[4] 自動翻頁器.錢眼網(wǎng)</p><p>　　[5] 自動翻書器.國家專利技術(shù)武漢展示交易中心，</p><p>　　[6] 楊黎明，楊志勤編著，機構(gòu)選型與運動設(shè)計[M]，北京：國防工業(yè)出版社，2007.6</p><p>　　[7] 鄭文緯，吳克堅 主編，鄭星河 等編.機械原理[M].北京：高等教育出版

75、社，1997</p><p>　　[8] 吳宗澤、 高志.機械設(shè)計。北京：高等教育出版社，2009</p><p>　　[9] DANAHER MOTION，用于非公路用機動設(shè)備的機電執(zhí)行器，2006</p><p>　　[10] 趙秉衡主編。工廠電氣控制設(shè)備。北京：冶金工業(yè)出版社，2001.8</p><p>　　[11] 周興華等編，實