【摘要】：本文密切結(jié)合蕪馬合機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)子項(xiàng)目——系列化搬運(yùn)機(jī)器人及其示范應(yīng)用,進(jìn)行紙箱碼垛機(jī)器人及其成套裝備設(shè)計(jì)與開發(fā)。以某企業(yè)箱裝產(chǎn)品的碼垛需求為例,展開其關(guān)鍵部件——碼垛機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、構(gòu)型設(shè)計(jì)、基于Lab VIEW的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),并對(duì)碼垛生產(chǎn)線PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)。具體工作概述如下:首先充分調(diào)研市場(chǎng)上的碼垛需求及碼垛產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征,并根據(jù)公司現(xiàn)場(chǎng)條件,為實(shí)現(xiàn)紙箱從生產(chǎn)線到托盤碼垛成型的要求,對(duì)其進(jìn)行整體構(gòu)架的分析規(guī)劃;結(jié)合D-H法進(jìn)行碼垛機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,獲得正向解和逆向解,設(shè)定初始參數(shù),計(jì)算操作空間,獲取滿足條件的主要桿件尺度。針對(duì)紙箱碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線上中的關(guān)鍵部件(碼垛機(jī)器人)進(jìn)行電機(jī)和減速機(jī)的選型計(jì)算,基于Solid Works平臺(tái),進(jìn)行詳細(xì)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。分析抓取方案中的產(chǎn)品多樣性,輔以兩款末端執(zhí)行器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。針對(duì)碼垛機(jī)器人,研究其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),基于“PC+運(yùn)動(dòng)控制卡”控制形式的硬件組態(tài)核心,搭建紙箱碼垛機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)�；谛拚菪蔚能壽E規(guī)劃方式及點(diǎn)到點(diǎn)的路徑規(guī)劃方式,綜合功能需求,設(shè)計(jì)基于Lab VIEW的碼垛機(jī)器人軟件控制系統(tǒng)。以提高生產(chǎn)線可靠性和效率為目的,采用西門子S7-200PLC輔助控制體系。以紙箱列整方式分析為基礎(chǔ),規(guī)劃生產(chǎn)線流程,設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)電路圖并施工,設(shè)計(jì)了跨STEP7及Lab VIEW編程環(huán)境的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。進(jìn)行系統(tǒng)軟硬件聯(lián)合調(diào)試,設(shè)計(jì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明,該紙箱碼垛機(jī)器人生產(chǎn)線系統(tǒng)滿足紙箱碼垛需求,達(dá)到預(yù)期效果,本文可為同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:In this paper, the design and development of carton palletizing robot and its complete sets of equipment are carried out in close combination with the serial handling robot and its demonstration application, which is the sub-project of Wu-Mahe robot industry agglomeration area. Taking the palletizing requirement of a certain enterprise's container product as an example, the kinematics analysis, configuration design, control system design based on Lab VIEW and the PLC control system of palletizing production line are carried out. The specific work is summarized as follows: firstly, the requirements of palletizing in the market and the structural characteristics of palletizing products are investigated fully, and according to the company's site conditions, the requirements of carton palletizing forming from production line to palletizing are realized. To carry on the analysis and planning of the whole frame; Combined with D-H method, the kinematics of palletizing robot is analyzed, the forward and reverse solutions are obtained, the initial parameters are set, the operation space is calculated, and the main member scale satisfying the conditions is obtained. The selection calculation of motor and reducer is carried out for the key parts (palletizing robot) in the carton palletizing robot production line. The structure of the robot is designed in detail based on Solid Works platform. The product diversity in the grab scheme is analyzed and the detailed structure design of the two end actuators is introduced. The motion control system of palletizing robot is studied. Based on the hardware configuration core of "PC motion control card", the hardware platform of carton palletizing robot control system is built. Based on the modified trapezoid trajectory planning and point-to-point path planning, the software control system of palletizing robot based on Lab VIEW is designed. In order to improve the reliability and efficiency of production line, Siemens S7-200PLC auxiliary control system is adopted. Based on the analysis of carton column integration mode, the process of production line is planned, the electric circuit diagram of electrical system is designed and constructed, and the system application software is designed to cross the programming environment of STEP7 and Lab VIEW. Carry on the system hardware and software joint debugging, design the related experiment. The experimental results show that the system of carton palletizing robot production line can meet the requirements of carton palletizing and achieve the desired effect. This paper can provide a reference for the design of similar products.
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：2314884