摘要：在最近这些年，国内外的机器码垛技术有了飞速的发展。本文设计自动化码垛机器人工作站的结构设计，包括整体机械方案、机械抓手等的设计；然后进行自动化码垛机器人工作站控制系统的硬件设计，包括系统构架、硬件选型以及功能模块实现；在文章的最后，将设计码垛机器人工作站控制系统的软件设计，最后的设计包含了程序设计等。此次设计采用机械化的方式来进行码垛搬运，可以解决人工码垛耗费人力巨大、花费工时长的问题，解放工人的双手，大大提高了企业的生产能力。

 

关键词：自动化码垛机器人；控制系统；性能分析；仿真

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2码垛机器人的工作要求-1

2 自动化码垛机器人的结构设计-3

2.1整体方案设计-3

2.2码垛机器人机械抓手设计-4

2.3码垛机器人丝杠螺母副的设计-6

2.3.1 Z轴滚珠丝杠螺母副设计计算-6

2.3.2 X轴和Y轴滚珠丝杠螺母副计算选型-6

2.4码垛机器人传感器布置方案设计-7

2.5码垛机器人底座的设计-7

2.6码垛机器其它相关结构设计概述-8

2.6.1立体仓库设计方案-8

2.6.2 带式输送机设计方案-9

2.6.3 货叉设计方案-9

3 自动化码垛机器人控制系统硬件设计-10

3.1码垛机器人控制系统构架-10

3.2码垛机器人控制系统关键硬件选型-10

3.2.1 工业触摸屏选型-10

3.2.2 可编程控制器(PLC)选型11

3.2.3 伺服电机选型-11

3.2.4 传感器选型-11

3.3码垛机器人功能模块实现-11

3.3.1 码垛机器人出入库动作的实现-11

3.3.2 码垛机器人快速精确定位的实现-12

3.3.3 码垛机器人货物识别的实现-12

3.3.4 码垛机器人通信功能的实现-12

4 自动化码垛机器人控制系统软件设计-14

4.1空间四轴脉冲坐标系的建立-14

4.2码垛机器人的PLC程序设计-15

4.2.1 程序编写准备工作-15

4.2.2 程序设计-17

4.3码垛机器人系统界面设计-18

4.3.1 NB-Designer 简介-18

4.3.2 登录界面和用户权限设计-18

4.3.3 运行状态界面设计-19

4.3.4 单动示教界面设计20

4.3.5 系统参数设置界面设计-20

4.3.6 码垛机器人报警界面设计-21

5 自动化码垛机器人的运动学仿真-23

5.1验证码垛机器人的正解和逆解-23

5.2验证码垛机器人的速度和加速度-25

结论-28

参考文献29

致谢30