码垛机器人多功能末端执行器的设计

为满足码垛机器人完成不同类型和规格包装件的码垛作业要求,提出了一种新型的码垛机器人多功能末端执行器的设计方案。该方案采用气动驱动,通过夹持机构、抓取机构和吸附机构,实现各类包装件和托盘以及垫纸等的夹持、抓取、吸持等动作。在总体方案的基础上,通过详细设计分析与计算,完成了末端执行器的结构设计,并在SolidWorks软件平台上建立了末端执行器的三维CAD模型,最后进行了气缸选型和气动系统设计。该末端执行器设计合理,迎合了实际情况和需求,具有良好的应用前景。     

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。     

高效重载码垛机器人末端执行器力学特性分析

目的为了提高码垛生产线的效率,实现高效重载码垛的功能,设计一种具有大负载能力的末端执行器。方法详细分析该末端执行器的结构设计及原理,并完成其三维模型的建立与设计。对快速定位机构、重载夹紧机构进行运动学分析及计算,并建立机构的运动学参数模型。利用ADAMS对不同楔块斜角的重载夹紧机构进行动力学仿真分析。结果获得了45°,30°,15°楔块斜角对应的楔块和顶板的力、位移、速度、加速度特性曲线;分析得知楔块斜角在15°左右时,末端执行器具有较好的力学特性。结论该末端执行器能够满足工作要求,对木板有较小的冲击破坏,能够提高码垛的效率及稳定性。     

基于视觉的工业机器人码垛系统设计与分析

目的 为提高企业工件的码垛效率,降低工人劳动强度,搭建工业机器人视觉码垛实验系统.方法 在对工业机器人运动学模型分析的基础上,通过相机坐标系和末端坐标系的坐标关系,得到工业机器人末端执行器的位置和姿态信息.结果 提出了基于工件位置坐标的图像剔除算法,实现了多余工件图像的剔除.通过旋转平移矩阵计算待码垛工件的实际位置,并将此位置作为视觉校正后的工业机器人抓取工件位置.结论 实验结果显示改进后系统的重复性定位精度在x,y方向上均有显著提高,验证了工业机器人视觉码垛系统模型的准确性.     

码垛机器人末端执行器的设计

目的为了满足码垛机器人能够完成不同类型和规格包装件的码垛作业要求,根据具体的作业要求提出了2种不同末端执行器的设计方案。方法通过详细的分析和动力学计算,完成了末端执行器的结构设计,并在Pro/E平台中建立了该末端执行器的三维模型,最后分析了末端执行器气动系统问题。结果该末端执行器能高效地处理各种形态、结构、尺寸不同的包装件,同时又能对同一包装件采用不同方式处理。结论这2种末端执行器具有很高的实用性和广阔的应用前景。     

工业码垛机器人存在问题与解决对策

该文首先介绍了工业码垛机器人应用的适用领域、应用的意义及特点,阐述了工业码垛机器人系统的组成部分,详细分析了工业机器人码垛应用中所存在的多样化产品码垛,机器人抓取定位,结构设计,负载能力和码垛效率的问题。针对问题点详细分析了关键的解决技术,即多功能机器人抓手的设计、视觉检测引导技术、垛型设计及机器人运动规划。最后提出了云端控制化及多传感器信息融合的未来发展趋势。     

基于阴极铜板自动包装线的视觉引导下目标定位的研究

在阴极铜板自动包装生产线单垛配重中,单片阴极铜板重量误差较大,需要对包装的铜板垛增加一片或减少一片铜板,以满足包装配重的要求。本文以铜板自动包装生产线铜板配重过程中,单片阴极铜的定位抓取任务为研究背景,以计算机视觉技术为引导手段,获取目标铜板在图像平面中心的位置,并利用激光传感器获得目标铜板的深度信息,直接将摄像机参考坐标系映射到机器人坐标系,得到目标铜板的中心位置的实际坐标值,最终引导末端执行器完成对目标的准确抓取,提高了阴极铜的定位抓取精度,以及铜包装生产线的自动化水平和工作效率。     

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。     

基于有限元法儿童座椅包装件的跌落优化分析

目的 针对飞机货舱码垛效果影响因素较多,现有评价方式过于单一等问题,从行业应用的角度,提出一种货舱码垛效果综合评价方法。方法 选取货舱填充率、码放效率及重心偏移量等为评价指标,综合利用主客观权重赋值法的优点,将AHP法与熵权法相结合,计算得到各指标综合权重值,建立货舱码垛效果分级的模糊综合评价模型。结果 通过对6组货物码放垛型进行实例计算和对比分析得出,第5组码放垛型综合效果最佳,与原始信息一致,表明该模型对飞机货舱码垛评价效果合理可靠。结论 提出的评价模型有效解决了多因素情况下的码垛效果评价问题,为飞机货舱码垛提供了理论依据。     

基于真空吸盘提升技术实现瓦楞纸箱自动码垛

目的研究在自动线包装末端如何将包装件快速、准确地放置在预定位置。方法采用真空吸盘提升码垛技术,建立提升运行系统,完成包装箱抓取、搬运、平移、升降等动载运作。建立透气度、真空度、时间模型,确定运行系统各参数关系值。结果当已知真空泵抽速即所能达到的最大真空度,可确定纸箱的最大透气度,反之,当已知纸箱透气度,可确定所需的最小真空度。结论采用真空吸盘提升技术,防透气涂布瓦楞纸箱可广泛应用于自动包装线末端的自动码垛。     

包装生产线用码垛机器人智能定位方法

目的 为提高包装生产线中码垛机器人的智能定位精度,结合图像处理和智能算法设计一种码垛机器人定位方法.方法 分析码垛机器人基本结构和工作流程.介绍一种适用范围广的快速手眼标定方法,可通过图像处理得到物料实际位置.设计一种模糊神经网络控制器,用于消除实际抓取位置和理论计算位置之间偏差.采用遗传粒子群优化算法来解决控制器参数初始值优化问题.通过实验验证智能定位方法的有效性.结果 试验结果表明,实际抓取位置和理论计算位置之间偏差可控制在0.5 mm以内,实际分拣速度最高支持180个/min.结论 所述视觉码垛控制系统可实现工作区域内物料的定位和识别,几乎不会出现漏抓、误抓等情况,满足精度要求.     

基于机器视觉检测的码垛机器人控制系统设计

目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的硬件设计和软件设计。同时对机器视觉采集到的图像进行滤波、分割等图像处理,以提高机器人的视觉检测效率。结果实验结果表明,机器视觉码垛机器人的漏抓率为0,误抓率小于0.5%。结论该控制系统有效解决了规则物品的分类码放,实现了高效的物品码放。     

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。     

基于模糊控制的导轨型码垛机器人设计与实现

目的针对传统码垛机器人只能在某一固定位置实现货物搬运,严重限制了码垛机器人的应用范围,无法实现灵活变更工作区域这一问题,提出一种导轨型码垛机器人。方法通过将导轨与机器人的结合,来拓宽码垛机器人的工作范围,使单个机器人可以实现多功能化应用,以提高机器人的应用效率。结果采用模糊控制方法提高了导轨滑块停靠精度,实验表明停靠精度稳定在±1.5 mm,机械手最大误差球形半径为1.5 mm,满足应用需求。结论导轨型码垛机器人可以最大化利用现有机器人系统,提升了码垛效率,节约了成本,具有一定的应用前景。     

包装物料形状特征提取和识别方法

目的为了提高包装过程物料抓取成功率,采用机器视觉设计一种物料识别和定位方法。方法以串联机械手臂为载体搭建一种基于机器视觉的物料识别、定位、抓取平台,包括物料传送模块、图像采集模块、视觉分拣模块、机器人控制模块和抓取模块等。重点论述相关图像处理算法,包括基于双边滤波的图像预处理方法,基于Canny算子的图像边缘检测,图像特征提取和质心定位等。最后进行实验研究。结果实验结果表明,码垛机器人的物料形状正确识别率可以达到99.25%,抓取成功率能够达到99.5%。结论所述物料形状识别和抓取定位方法可有效解决图像特征提取、定位等问题,具有识别率高、抓取准确等特点,能够满足包装搬运要求。