中型型钢厂码垛电磁吊行程控制优化

型钢码垛是型钢生产、打捆,运输和储存中的重要环节,莱钢中型型钢厂采用全自动码垛系统进行定尺型钢的码垛包装。近年来,由于设备老化,检测元件误检测等原因,经常导致电磁吊动作异常,影响了中型线的生产节奏。本文通过考察码垛区域的实际情况,对电磁吊行程控制进行优化,使检测元件不再是检测的必需条件,从而达到设备控制的精确度及稳定性。     

瓦楞纸箱板自动码垛机机械手设计初探

目的研究高效的、可集成于瓦楞纸箱生产线终端的瓦楞纸箱板自动码垛装置。方法通过对六自由度码垛机器人和机械式码垛装置进行研究,在分析其优缺点的基础上,结合企业的技术要求设计瓦楞纸箱板自动码垛装置。在设计方案中采用AHP法,结合企业的要求和生产现场的状况,选择机械式码垛设计方案。结果确定了新型瓦楞纸板箱码垛成套装置设计方案,论述了其工作原理并讨论了关键装置的设计要点,对抓取机械手的结构和运动轨迹进行了分析与优化。结论该设计方案采用2个机械手分别完成单层码垛和整层抓取操作,设计合理,满足企业的使用要求。     

码垛机器人的研究与应用现状

目的介绍码垛机器人的研究与应用现状。方法通过对比分析国内外码垛机器人的发展,指出国内码垛机器人产业存在的问题。结果国内码垛机器人在核心技术、核心零部件等方面缺失严重,机器人产业规模参差不齐,并针对这些问题提出了解决策略。结论国内码垛机器人技术与国外存在一定差距,同时也有很大提升空间,在国家《机器人产业"十三五"发展规划》的驱动下,国内机器人技术必将日新月异。     

高速码垛关键技术研究

针对我国的码垛技术研究现状,解决了码垛工作系统中存在的匀料码垛模式规划、多线协调合一、高速无损转位、高频正反转电机功率定额、码垛动作时序分析等关键问题,奠定了高速码垛研究领域内的技术理论基础,成功地研制了国内领先、国际先进的高速码垛生产线MDJ1600H。     

一种多垛型机器人码垛系统的设计

目的实现码垛设备能够满足多种垛型和特殊复杂垛型码垛的作业要求。方法研制一种多垛型机器人码垛系统,根据具体的设计要求,选用合适的工业机器人;采用一次抓取分批次放置的整体方案,设计具有分箱单独夹持功能的机器人夹具;研究各种垛型图样的共性,提出一种基于垛型数据结构的机器人码垛编程方法。结果该码垛系统能够适应多种垛型和各种复杂垛型码垛的工艺要求,运行稳定可靠,大大提高了生产效率;所设计的垛型数据结构包含了机器人搬运过程中的全部信息,更改和修改垛型时,无需更改机械结构,只需在线或者离线更新垛型数据结构即可。结论该码垛系统对垛型的适应能力强,对相关码垛设备的研制具有一定借鉴意义。     

基于模拟退火算法的码垛机器人码垛路径规划

目的 优化码垛路径以节省码垛时间。方法 在一定姿态的约束下, 对常见的四自由度机械臂进行建模分析, 利用几何学求得逆运动学解。将码垛机器人码垛看作一类有顺序约束的旅行商问题（TSP）, 采用模拟退火算法寻找最优的码垛路径, 并进行码垛实验。结果 通过与随机选择的码垛路径进行对比, 发现基于模拟退火算法的运动方案缩短了码垛的时间。结论 通过模拟退火算法对码垛路径进行规划, 提出了快速码垛的方案, 对实际生产中码垛和上、 下料系统开发都具有一定的指导作用。     

基于五次多项式的码垛机器人轨迹规划

目的为了实现多轴码垛机器人速度和加速度变化曲线光滑、稳定,简化轨迹规划算法。方法介绍码垛机器人结构,并在码垛机器人结构基础上对码垛机器人运动进行分析,在关节空间下提出一种五次多项式插值的码垛机器人轨迹规划方法,利用五次函数对码垛机器人各个关节速度和加速度进行拟合插值。结果仿真结果表明,五次多项式轨迹规划方法拟合曲线更加光滑,同时保证速度和加速度无突变,保证了码垛机器人运动过程更加平稳。结论该轨迹规划方法能够保证码垛机器人按照预定的轨迹实现速度和加速度的平滑过渡,提升了码垛机器人运动精度。     

基于多轴同步控制技术的条烟柔性码垛系统设计

目的 克服原有的刚性吸盘的局限性，提高烟草物流中心的条烟码垛效率。方法 设计一种基于多轴同步控制技术的条烟柔性码垛系统，以SIMATIC S7–1200 PLC为控制核心，通过PROFINET与Kinoc触摸屏进行通信，将9个步进电机驱动器和传感器同PLC外接的输入、输出模块连接。工控机发送的数据经过PLC处理，通过主令同步的方式控制指令，实现柔性吸盘的同步，完成多样化条烟的同时抓取。结果 该控制系统通过搭建的实验平台验证了其稳定性和高效性，该系统可以同时吸附5条高度和宽度不同的条烟，大大提高了条烟码垛机器人的效率。相较于刚性码垛系统，此柔性码垛系统的码垛效率峰值提高了24.9%左右。结论 文中系统的设计提高了条烟的码垛效率，并且提高了烟草包装的智能化水平。     

基于PLC的自动包装码垛生产线的研究与设计

目的 为了提高固体颗粒物料的包装及包装袋码垛效率,降低企业工人的劳动强度。方法 以西门子PLC S7-1200为控制核心,结合数字输入SM321、数字输出SM322等模块,设计一套自动包装码垛生产线,用于粮食、化肥等物料的自动包装和码垛。通过设计伺服电机驱动、传感器输入模块、触摸屏人机交互界面等来实现对生产线的自动控制。结果 在完成生产线固体物混料装置、包装袋称量装置以及码垛机器人的基础上,进行化肥的包装实验,记录了包装袋称量误差以及码垛的中心误差,分析发现中心抓取误差小于0.2 mm。结论 该生产线系统可靠性强、包装码垛精度高,能够大大提高包装和码垛效率,具有很大的市场应用前景。     

基于PLC的橡胶包装码垛生产线控制系统设计

针对橡胶后处理装置中半自动包装、人工码垛的现状，研制了橡胶称重、包装、码垛全自动生产线。该生产线采用基于PLC的主从控制系统来控制，可靠性高、操作方便。在控制系统软件的设计中采用的是单元化的状态流程图法，该方法的控制逻辑清晰，特别适合于复杂系统的软件开发。另外还对橡胶包装码垛控制系统中的关键技术环节进行了剖析。     

酒箱码垛机器人的机构设计与运动仿真分析

针对白酒生产线码垛作业,设计了专门的码垛机器人,利用平行四边形机构对码垛机器人进行了结构设计。再根据码垛机器人的结构特点,运用D-H法对运动模型进行了位姿和速度的正反解。在此基础上,利用ADAMS软件对机器人的运动过程进行了仿真,得到了关节扭矩、角速度和角加速度曲线,为后续工作的控制系统设计提供依据。     

基于PLC的橡胶包装码垛生产线控制系统设计（1996年10月7日收到）

针对橡胶后处理装置中半自动包装、人工码垛的现状，研制了橡胶称重、包装、码垛全自动生产线。该生产线采用基于ＰＬＣ的主从控制系统来控制，可靠性高、操作方便。在控制系统软件的设计中采用的是单元化的状态流程图法，该方法的控制逻辑清晰，特别适用于复杂系统的软件开发，另外还对橡胶包装码垛控制系统中的关键技术环节进行了剖析。     

码垛机器人整机的有限元分析与优化

码垛机器人通过Solidworks电脑软件对码垛机器人进行控制与组装,码垛机器人的静力和动态行为都是采用Solidworks Simulation对它们从整体和个体进行的分析。四轴码垛机器人一共有8种不同的姿态,通过这8种可以得到相应8种数据分析以及进行的8种方案优化。本文就是从整机的情况下对码垛机器人进行有限的分析和优化。     

吨袋内纸箱码垛生产线的设计与仿真

目的 设计一条码垛生产线,可以实现在吨袋内完成纸箱的码垛.方法 基于吨袋及纸箱的基本特点,使用撑袋装置实现了吨袋的自动撑袋,利用高位码垛反套的方法解决吨袋内无法码垛的问题,基于Adams软件对部分重要机构进行运动学及动力学特性分析.结果 该生产线中的撑袋码垛为一种新型设计装置且每小时可码垛至少1200箱;升降装置可完成1060 mm的行程位移,其上升和下降中的最大速度分别为400,377 mm/s,速度、加速度在一定范围内浮动,运动性能较为稳定,符合实际需求;受力情况符合预期,没有多余外力阻碍.结论 该码垛生产线提前对设计方案合理性进行分析,生产线设计合理,可以满足在吨袋内纸箱码垛的要求,同时保证了码垛过程中的稳定性,对相关码垛装置的设计与研制具有一定借鉴意义.     

基于自动包装码垛技术的码垛机器人研究

目的为了更全面地了解码垛机器人的使用性能,使其更好地应用于工程实践中,对其动力学进行理论及仿真分析。方法采用第2类Lagrange方程对工业码垛机器人进行动力学方程计算,并运用ADAMS软件建立工业码垛机器人虚拟样机模型,考虑负载及关节转动时的摩擦,依照码垛机器人的循环工作流程进行仿真分析。结果得出了码垛机器人的动力学方程组,码垛机器人的动力学方程与机器人的负载、部件的结构质量、运动时的加速度等具有正相关关系。仿真得到了机器人工作过程中各个关节的受力曲线图,各关节所需驱动力及力矩随着负载的增加及末端执行器的位置变化而不断增加和变化。结论仿真结果验证了动力学理论分析的正确性,为工业码垛机器人的驱动部件的选型及控制系统的设计提供了有效的理论依据,为工业码垛机器人大范围走向工程应用实践提供了有力的技术支持。     

基于加速度分布特征的快递暴力分拣识别方法

目的 针对我国烟草物流配送中心包装效率低、人工成本高、条烟差错率高等问题,设计一种异型烟全自动码垛的控制系统。方法 设计基于SIMATIC S7-1200 PLC、步科MT4523TE触摸屏、YAMAHA机器人控制器RCX240和工控机的控制系统,PLC作为主控制器,与触摸屏和工控机采用PROFINET通讯,与YAMAHA控制器采用PROFIBUS通讯,实现信息的交互。外接的控制按钮、传感器、伺服驱动器与PLC的SM1223和SM1231信号模块连接。PLC将传感器采集的信号和工控机发送的数据进行处理,然后与机器人控制器配合发出各种控制指令,通过各个机构相互协调动作实现对异型烟的快速、自动、精确码垛。结果 该套控制系统可对异型烟长、高进行自动识别,码垛差错率≤0.006%,对垛型进行自动整理功能,损烟率≤0.005%,设备故障率≤0.5%,码垛效率可达3861条/h,系统运行稳定。结论 该套控制系统大大提高了异型烟的码垛效率,降低了生产成本,具有良好的可靠性和稳定性,满足烟草物流配送中心高效稳定作业的要求。     

码垛机器人刚柔耦合动力学仿真分析

目的以码垛机器人为例,探讨刚柔耦合系统的运动学、动力学仿真分析方法,分析杆件弹性变形对机器人末端运动精度的影响。方法利用Matlab/Robotics工具箱编程,对码垛机器人进行运动学仿真,获取各关节角位移曲线;利用ADMAS建立虚拟样机,对码垛机器人进行动力学仿真;同时,利用Ansys对机械臂等杆件进行柔性化处理,生成mnf中性文件,导入ADAMS中建立刚柔耦合模型进行仿真分析。结果得出了码垛机器人在高速重载运动过程中机械手末端的位移偏差曲线,以及各关节的驱动扭矩。结论刚柔耦合分析方法更加直观、准确地模拟了机器人的实际工作状况,提高了在动载荷作用下对零部件动态响应分析的准确性,为码垛机器人的设计优化及驱动选型分析提供了理论依据。     

码垛机器人的工作空间分析

目的分析在机器人设计和托盘码垛布局规划过程中码垛机器人的工作空间。方法用D-H法则建立运动学方程,根据运动学方程对四轴型的码垛机器人进行分析,最后利用矩阵变换法建立码垛机器人位姿变化关系,求解运动学的正逆解,并用Matlab软件的图形用户界面(GUI)对求解结果进行仿真。结果得到了机器人的可达工作空间图,工作空间在x-y平面投影图和工作空间在x-z上的平面投影图。结论通过分析Matlab软件的仿真结果,可以直观地得到该码垛机器人的工作空间。     

码垛技术迎接挑战

过去的三十多年以来，自动码箱技术得到普遍的应用。而为了配合不断提高的生产线速度，该项技术及设备的改进也集中在码垛速度的提高之上。码垛机的速度从25箱／min戏剧性地提高到了200多箱／min。因为要码垛的产品没有太大的变化。所以码垛机设计的根本基础是大致不变的。而机器的设计正是基于主要使用纸箱的理念。     

新型四轴码垛机器人机构设计与动力学仿真分析

目的针对生产线码垛作业,设计一种四轴码垛机器人以满足货物搬运需求。方法利用平行四边形机构对码垛机器人进行结构设计。根据码垛机器人的结构特点,采用运动D-H方法对该机器人进行运动学分析,通过SolidWorks建立码垛机器人实体模型,并将其导入Matlab中,在仿真环境中调整相应参数,得到机器人的动力学仿真模型,再利用Simulink添加控制模块、驱动模块和检测模块,建立完整的仿真模型。通过SolidWorks与Matlab两者的结合进行机器人动力学仿真分析。结果运用SolidWorks与Matlab联合仿真,可以缩短设计周期,有效地获取其动力学特性参数。结论四轴码垛机器人可以有效解决生产线上的码垛作业问题。