3、减少分拣误差：人工分拣过程中，由于疲劳、注意力不集中等原因，容易出现分拣错误。而基于5g智能下斜坡式标准件分拣机采用先进的识别技术，能够准确识别标准件的信息，并进行精确分拣，从而降低分拣误差率，提升客户满意度。
4、增强灵活性和可扩展性：基于5g智能下斜坡式标准件分拣机具备灵活的配置和更新能力，以适应不同类型和规格的标准件，同时具有较强的扩展性，可以应对生产规模的变化和未来的技术发展。
具体结构如下图 所示
2.1模糊分流装置
标准件筛选分配单元在标准件生产链上可以实现智能化对标准件的接收、计
数、筛选以及相应的配送。通过标准件筛选分配单元的智能运作，节省了大量的
人力、物力，提高了标准件的筛选分配速度与加工完成标准件成品的合格率，相
应的提高了客户对厂家的满意度。
本次设计的标准件筛选分配单元打破了传统的振动盘设计方案理念，将传统
的振动盘式分拣更改为斜坡分流式分拣，传统的振动盘式分拣是采用螺旋梯度式
分拣，这种分拣方式耗费时间并且不能分拣某些标准件，而且安装工艺过于复杂，
调整费时费力。从漏斗流下的标准件通过斜坡滑下，经过挡板的时候大部分进入
传送带上的盒子中，节省了包装的时间，少部分进入分拣轮进行精准分流。
2.2 精准分流装置
分拣机的第二层为精准分流装置，目的是提供一种工作稳定、分拣控制可靠、
并且对分拣机运行速度的稳定性的一种传送带分拣机的控制方法。标准件从漏斗
流下时，被拣标准件进入分拣轮的入口，通过分拣轮被运送至下方传送带上，经
过传送带上的挡板限流，可实现单个标准件的传送，通过红外传感器检测信号，
测出标准件的个数。
分拣传送带上接纳被拣标准件的设施，可暂时存放未被取走的标准件，当分
拣道口满载时，由光电管控制阻止分拣标准件不再进入分拣道口。然后是计算机
控制器，传递处理和控制整个分拣系统的指挥中心。自动分拣的实施主要靠它把
分拣信号传送到相应的分拣道口，并指示启动分拣装置，把被拣商品送入道口。
具体结构如下图所示。
2.3 红外光电开关计数系统
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，利用被检测的物体遮挡光
束，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无，也就是在传感器检测范围内出
现物体干扰传感器，传感器本身就会传输信号。而本次项目主要应用了红外光电
开关，接下来介绍一下工作原理[5]。
正本装置提供一种应用于分拣系统的红外数据通信装置，通信装置包括：通
信控制模块；对数据信号进行处理的信号处理模块；从外部设备接收红外数据的
红外接收管，信号处理模块将接收的红外数据转变为数字信号并将数字信号传输
到通信控制模块；通信控制模块采用差分曼彻斯特编码方法对数字信号进行编
码；对外部设备发射红外数据的红外发射管，红外接收管将通信控制模块提供的
传输数据以红外数据的形式发射到外部设备；通信控制模块为 FPGA 处理器。此
装置解决了红外数据收发在运动过程中由于接收光强改变而引起的高低电平持
续时间不同的问题，采用 FPGA 处理器对传输数据依据差分曼彻斯特编码进行编
解码，提高了单位时间内的传输信息量，正是利用这一特点，在精准分流装置的
下方采用红外光电开关，对下落的标准件逐个计数，当下方盒子中的标准件重量达到标准，开关将自动关闭，保证了产品的准确性。
2.4 重力检测计数系统
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器。一般普通压力传感器的输
出为模拟信号，或在一段连续的时间间隔内，输出为数字信号。而通常使用的压
力传感器主要是利用压电效应制造而成的，这样的传感器也称为压电传感器[4]。
压力传感器的类型非常多，主要有应变式压力传感器、陶瓷压力传感器、扩
散硅压力传感器、蓝宝石压力传感器、压电压力传感器等，本次项目主要应用了
压电压力传感器，接下来介绍一下工作原理。
工作原理：当薄圆筒内侧受到压力作用时，圆筒的内张力增大，从而使其固
有振动频率升高。利用此效应。只要测出振筒的固有振动频率，就可知道压力大
小。圆筒的固有振动频率的测量精度决定于筒的谐振品质因数、信号处理电路和
时钟信号精度。
当标准件落入称重机上后，系统根据外部信号，识别标准件进入称重区。根
据称重输送机运行速度和输送机的长度，或者根据电平信号，系统可以判定标准
件离开称重输送机的时间。从产品进入秤台到离开秤台，称重传感器将检测到的
信号，控制器选取信号稳定区域的信号进行处理，就可的得到产品的重量，从而
得到标准件的具体个数。
具体结构如下图所示。
2.5 Arduino 软件智能控制流程
控制装置是控制系统中实现控制功能的物理单元。Arduino 是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它构建于开放原始码 simple I/O 介面版，并且具
有使用类似 Java、C 语言的 Processing/Wiring 开发环境。其中硬件部分是可以用
来做电路连接的 Arduino 电路板；软件则是 Arduino IDE 是计算机中的程序开发
环境，只要在 IDE 中编写程序代码，将程序上传到 Arduino 电路板后，程序便会
告诉 Arduino 电路板的具体动作[3]。
在智能标准件筛选分配单元电气控制系统中，通过 PLC 控制整个设备的动
作直流电机、继电器等设备。另外压力传感器与红外传感器模块负责给 Arduino
板子传入指令，由 Arduino 板发出控制指令执行所有程序。因此，Arduino 的控
制装置在机电一体化产品中得到了非常广泛的应用。
三、建模展示
四、未来展望
1、技术创新与升级：随着人工智能、机器学习、物联网等技术的不断发展，基于5g智能下斜坡式标准件分拣机将实现更高级别的 自动化和智能化。例如，通过深度学习算法，分拣机可以不断优化分拣策略，提高分拣效率和准确性。同时，物联网技术的应用将实现分拣机与其他设备的互联互通，实现更高效的物流协同。
2、应用场景拓展：目前，智能分拣机主要应用于制造业、物流业等领域。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，它的应用场景将进一步拓展。例如，它可以被应用于零售业、医疗行业等领域，实现更广泛、更高效的分拣和配送服务。
3.定制化与灵活性提升：针对不同行业和企业的具体需求，基于5g智能下斜坡式标准件分拣机将实现更定制化的设计和制造。通过灵活的配置和模块化的设计，分拣机可以适应不同类型和规格的标准件，满足不同客户的个性化需求。
