機器人自動碼垛系統(tǒng)將工人從簡單重復(fù)、繁重的體力勞動中解脫出來,同時,為企業(yè)節(jié)省了人力成本,穩(wěn)定了企業(yè)的產(chǎn)量,減少了工人與生產(chǎn)線的接觸,避免了因生產(chǎn)作業(yè)而造成工人的受傷。本文對國內(nèi)卷煙行業(yè)不規(guī)則煙包的碼垛問題進行了研究,提出了一套面向不規(guī)則煙包的機器人自動碼垛系統(tǒng)方案。研究中的成果和經(jīng)驗對實現(xiàn)國內(nèi)卷煙行業(yè)不規(guī)則卷煙包件的碼垛具有較高的推廣意義,在機器人處理不規(guī)則物體的碼垛問題上具有參考價值。對現(xiàn)場現(xiàn)有碼垛工藝進行詳細(xì)分析后,確定了機器人碼垛的工藝流程,完成了整個系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。整個系統(tǒng)包含翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓手、校正裝置、碼垛機器人、上位機、PLC以及緩沖區(qū)等。碼垛系統(tǒng)需要解決的主要問題就是不規(guī)則煙包的匹配。為了解決此問題,保證系統(tǒng)功能的完整性以及碼垛作業(yè)的高效性,本文從現(xiàn)場機械設(shè)備以及控制系統(tǒng)兩個方面進行了深入地研究與實現(xiàn)。為了滿足現(xiàn)場機械設(shè)備對不規(guī)則卷煙包件碼垛的任務(wù)需求,需要對現(xiàn)場機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。首先,為了完成不規(guī)則煙包的匹配,需要將其中一個煙包翻轉(zhuǎn)180度,與另一個煙包匹配成滿足要求的整五層煙包后再進行碼垛。因此,需要設(shè)計一種可以對煙包進行翻轉(zhuǎn)的機械設(shè)備。在翻轉(zhuǎn)機設(shè)計過程中,... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與難點
        1.2.1 碼垛機器人研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 機器人碼垛生產(chǎn)線應(yīng)用與研究現(xiàn)狀
        1.2.3 技術(shù)難點分析
    1.3 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 章節(jié)安排
第2章 面向不規(guī)則煙包的碼垛系統(tǒng)分析與設(shè)計
    2.1 生產(chǎn)線系統(tǒng)概述
    2.2 面向不規(guī)則煙包的機器人碼垛系統(tǒng)需求分析
    2.3 面向不規(guī)則煙包的機器人碼垛系統(tǒng)方案設(shè)計
        2.3.1 碼垛系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計
        2.3.2 碼垛系統(tǒng)運行流程規(guī)劃
        2.3.3 控制系統(tǒng)的流程設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 不規(guī)則煙包碼垛系統(tǒng)的硬件設(shè)計與選型
    3.1 傳感器在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
        3.1.1 傳感器的原理介紹
        3.1.2 傳感器在系統(tǒng)中的具體應(yīng)用
    3.2 面向不規(guī)則煙包的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計
        3.2.1 翻轉(zhuǎn)機的功能需求
        3.2.2 翻轉(zhuǎn)機的設(shè)計
        3.2.3 翻轉(zhuǎn)機的控制流程設(shè)計
    3.3 其它機械設(shè)備的設(shè)計
        3.3.1 煙包校正裝置的功能需求
        3.3.2 煙包校正裝置的設(shè)計
        3.3.3 校正裝置控制流程設(shè)計
        3.3.4 抓手的功能需求
        3.3.5 抓手的設(shè)計
        3.3.6 抓手的控制流程設(shè)計
    3.4 工業(yè)機器人選型
    3.5 本章小結(jié)
第4章 不規(guī)則煙包碼垛系統(tǒng)的算法與程序設(shè)計
    4.1 不規(guī)則煙包匹配算法分析
    4.2 不規(guī)則煙包匹配算法的具體實現(xiàn)
        4.2.1 數(shù)量最優(yōu)匹配
        4.2.2 耗時匹配
        4.2.3 基于數(shù)量最優(yōu)匹配與耗時匹配的煙包匹配算法
        4.2.4 煙包匹配算法在上位機中的具體應(yīng)用
    4.3 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
    4.4 PLC控制流程設(shè)計
        4.4.1 PLC基本概念
        4.4.2 PLC的工作原理
    4.5 PLC選型
        4.5.1 CPU選型
        4.5.2 PLC功能的擴展
    4.6 PLC程序編寫
        4.6.1 CX-Programmer簡介
        4.6.2 PLC程序設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
第5章 不規(guī)則煙包碼垛系統(tǒng)集成與測試
    5.1 系統(tǒng)邏輯流程設(shè)計
    5.2 系統(tǒng)通信
        5.2.1 串口通信
        5.2.2 總線通信
        5.2.3 數(shù)字I/O通信
    5.3 人機界面選型與觸摸屏程序設(shè)計
        5.3.1 人機界面簡介
        5.3.2 觸摸屏程序設(shè)計
    5.4 系統(tǒng)功能測試
        5.4.1 軟硬件系統(tǒng)介紹
        5.4.2 翻轉(zhuǎn)機的運行測試
        5.4.3 校正裝置的運行測試
        5.4.4 抓手的運行測試
        5.4.5 升降機運行測試
        5.4.6 系統(tǒng)聯(lián)動的運行測試
    5.5 實驗結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
附錄A 部分PLC程序
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3711104