米袋码垛机器人工作站

本文结合米袋搬运、码垛作业,介绍一种自动化机器人工作站的总体设计、关键部件及工作特点,这种技术同样适用于其它袋装物品的搬运、码垛作业。     

基于PLC与工业机器人的码垛工作站控制系统设计

结合车间的码垛工艺,提高码垛的效率,设计了一种基于PLC与工业机器人的码垛工作站控制系统。该系统以ABB工业机器人和西门子S7-200 smart为控制核心,采用以太网通信,结合威纶通触摸屏技术、变频器技术设计了码垛工业机器人的控制系统,该系统能自动完成物料准备、机器人自动拾取工具、取物料、码垛、送料等功能。系统设计完毕后在某电子设备厂进行码垛测试,原厂两班制8人、24 h连续生产情况下,受限于员工技术,产能存在±8%波动,同时受限于员工身体疲劳状况,码垛出错率为3～5%。测试结果表明,所设计系统的码垛准确率达99%,生产线中实现了自动码垛。实际应用证明,该控制系统投入生产后,效率明显提高,人力成本降低,准确率率提高,在码垛行业具有广阔的应用前景。     

码垛机器人控制系统的设计与实现

针对搬运机器人的需求,提出了一种码垛机器人控制系统的设计方案。首先介绍了码垛机器人的机构类型,然后分别对控制系统的硬件及软件结构设计做了详细的研究。控制系统基于嵌入式ARM硬件平台进行开发,采用Linux操作系统和Qt界面。阐述了码垛机器人的轨迹规划方法,经实验平台测试验证控制系统的可行性和合理性。     

基于IRB460机器人智能码垛工作站设计及仿真

机器人码垛被广泛应用于建材、食品、化工和自动化物流等方面,配以不同结构的机器手可以对不同行业各种形状的物品进行码垛。该文以ABB公司生产的IRB460机器人码垛技术的应用为例,设计了码垛虚拟工作站,通过仿真,虚拟工作站可根据设计需求完成相应的码垛任务。     

工业机器人码垛线的设计

工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,是综合了计算机、控制论、信息和传感技术、人工智能以及仿生学等多学科而形成的高新技术。现有国内的生产线中,考虑到成本及技术原因还无法实现全自动化无人生产,但在后端劳动力大量集中的成品码垛上,本身的成本过高及人力消耗巨大,工业机器人码垛线的出现是可以马上适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而取代人工作业。     

工业机器人装箱与码垛工作站数字孪生系统设计与优化

为优化工业机器人装箱与码垛的作业效率,结合数字孪生技术,在Visual Components软件中搭建了数字孪生模型,完成了基于Siemens S7和Modbus协议的信息物理融合系统架构设计,实现了物理实体与数字模型的实时链接。采用遗传算法规划了工业机器人装箱与码垛最优路径,利用Visual Components软件完成了编程与数字孪生同步验证。利用搭建的数字孪生模型对动力辊道线和机器人的参数进行优化后消除了码垛机器人的怠工状态,同时将装箱与码垛工作站的工作效率提高了13%。该研究可对装箱与码垛工作站提供参考和理论依据。     

基于KUKA-KL150码垛机器人的抓包设计

针对料袋大小和重量的要求,利用KUKA-KR150L150机器人实现对包装袋高速抓取、码垛的设计。该方案采用气动驱动手爪,并通过手爪开合机构,侧板夹紧机构和压包机构,实现包装袋可靠抓包、搬运、码垛的动作,以此对机器人详细的路线规划、动力学计算及气动系统进行了分析和研究,结果表明,该该方案能在多条传输线上实现快速码垛。     

基于多垛型位置算法的码垛系统设计

目前在传统机器人码垛系统中,对于多种垛型的作业需求,需要大量进行示教和程序编写工作。通过对常见的码垛垛型研究,创建了垛型自动生成桌面应用程序,开发了基于多垛型算法的自动码垛系统,并运用ABB工业机器人搭建了集成化的码垛系统。系统由PLC作为主控系统完成码垛流程控制和机器人通信工作,由上位机完成信息管理、设备调度和设备监控等工作。经现场验证,垛型维护方便,系统运行稳定。     

工业机器人码垛数字孪生系统的研究与实现

为提高工业机器人码垛的智能化水平,将数字孪生技术与机器人码垛作业流程相结合,研究并设计了工业机器人码垛数字孪生系统。分析了码垛数字孪生系统架构,规划并设计了系统的功能模块和运行机制,阐述了工业机器人数字孪生系统数据集成模块、虚拟场景构建模块、虚拟机器人码垛模块和可视化辅助服务模块的实现方法,融合真实码垛场景下的机器人作业数据,实现了对基于数字孪生技术的工业机器人码垛虚拟可视化仿真与策略优化的信息反馈。设计并开发了面向工业机器人码垛作业的数字孪生系统,以物理码垛场景数据为例,验证了本系统的有效性,为探索数字孪生技术在工业机器人智能码垛的应用进行了尝试。     

工业码垛机器人运动学与轨迹插值算法研究

针对码垛机器人运动控制和实际应用问题,对码垛机器人运动学与轨迹插值进行了深入的研究。首先利用码垛机器人平行四边形结构特点,建立了连杆相互之间的坐标系,进行了正运动学描述。其次利用了位姿分离法简化了运动学方程,同时使用牛顿迭代法解决了运动学反解的问题。再次,对四自由度码垛机器人进行了数据采集分析,验证了牛顿迭代法解决运动学的正确性。最后,讨论了散乱节点插值算法在机器人轨迹规划中的应用,利用该算法对机器人路径轨迹进行插值以使得机器人运动轨迹更为平滑。实验结果表明,牛顿迭代运动学算法和散乱点插值算法具有很好的鲁棒性,对于机器人的精确运动和动力学控制有着重要的意义。     

多机器人虚实一体化协作工作站设计与实现

针对多机器人实物生产线研究投入大、不易规划等问题,提出了将实物和仿真软件结合构建多机器人虚实一体化的编程方法。以可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller, PLC)为核心控制器,在RobotStudio软件中通过套接字(socket)、在实物中通过Profinet技术实现机器人与PLC的通信。压铸单元仿真工业机器人接收到真实PLC控制信号后,通过Smart组件和机器人信号逻辑配置完成压铸动画和机器人运动;检测单元实物工业机器人接收到真实PLC控制信号后,与欧姆龙相机通过socket形式进行图像正、反面采集和检测。多机器人虚实一体化协调控制及节拍优化方法,解决了现有硬件资源瓶颈问题,能进一步指导实际生产线设计和生产计划调整。     

码垛机器人运动学分析与仿真

为了评价码垛机器人的工作能力和实现作业的精确控制,需对码垛机器人进行工作空间计算和轨迹规划。以ABB IRB660码垛机器人为例,建立D-H矩阵并对其工作空间进行仿真;然后对码垛机器人完成特定码垛任务进行轨迹规划。工作空间仿真结果表明,码垛机器人杆件参数和关节参数设计满足工作要求;对拟定的码垛任务轨迹规划结果表明,此轨迹规划达到了考虑速度、加速度等边界条件的前提下运动时间最优的目的,验证了机构设计的合理性。本研究有利于码垛机器人的结构设计和动作控制,并为码垛机器人的精确控制和动力学研究奠定了基础。     

四轴工业机器人运动控制与视觉码垛

针对基于平行四连杆机构的码垛机器人运动控制与视觉抓取的问题,进行了相关运动学和视觉算法的研究。码垛机器人本体采用双四连杆结构,二轴驱动采用一组四连杆结构、三轴驱动采用一组四连杆结构,一轴及四轴由电机带动减速器直接驱动。在根据码垛机器人的结构特点,首先,建立了基于MDH法的连杆坐标系,其次从正、反运动学建模两个方面对拟人手臂进行了运动控制描述。然后,提出了一种Hough-链码视觉识别算法,以满足码垛机器人视觉功能需求。最后仿真结果表明,该码垛机器人可以有效解生产线上码垛作业问题。     

基于数字孪生的码垛机器人工作站在线监测研究

采用数字孪生技术对码垛机器人工作站进行研究,针对码垛机器人工作站的基本工艺流程,提出一种数字孪生模型构建方法,设计并完成了码垛机器人工作站在线监测系统,通过通信协议(Transmission Control Protocol, TCP)技术和机器人操作系统(Robot Operating System, ROS)共同完成物理码垛机器人工作站与虚拟码垛机器人工作站两者之间数据交互与实时通信,实现对码垛机器人工作站的工作状态进行可视化在线监测。研究表明,所构建的码垛机器人工作站孪生体可与物理实体实时随动,通过对物理实体工作状态的数据采集,完成实时可视化在线监测,保证了六轴协作臂对物块的抓取和定位准确率高达99.17%,可以进行准确的位置码放。     

HHRB100搬运机器人码垛程序的离线编程

首先介绍了四自由度搬运机器人的结构特点，然后针对普通示教再现作业方式，提出了码垛机器人离线编程方法。重点对搬运机器人离线码垛过程进行了研究，通过码垛关键参数的输入和码垛空间判断，建立离线编程的基础，给出了机器人码垛的路径规划，最后进行了计算机图形仿真。验证了码垛机器人离线编程方法。     

四自由度码垛机器人设计及其应用

根据布局紧凑、空间有限的码垛自动化产线对机器人占用空间的特殊要求,设计一种能在狭窄、有限空间的工作单元里进行码垛工作的码垛机器人.常见的垂直关节码垛机器人要达到产线生产时的码垛要求,在处理应用程序时,对空间的要求较高.根据产线对码垛的工艺要求和空间要求,确定码垛机器人的基本技术指标,设计了四自由度水平关节型码垛机器人的...     

工业码垛机器人的视觉伺服技术

随着码垛机器人在物流自动化领域的广泛应用,市场对码垛机器人的智能化水平提出更高的需求。针对传统的"示教-再现"工作方式的码垛机器人功能单一、适应性差的问题,将机器视觉与码垛机器人控制技术相结合,搭建码垛机器人视觉伺服控制系统平台,并针对码放货物的特点,开展相关图像处理算法的研究。经试验验证,该码垛机器人视觉伺服控制系统平台可以快速准确的完成不同货物的检测、分拣和码垛,为后续码垛机器人视觉伺服技术的研究提供参考和依据。     

基于PMAC的工业码垛机器人控制特性研究

以工业码垛机器人控制系统及其控制特性为研究对象,设计了一种基于工业控制计算机(IPC)+多轴运动控制卡(PMAC)的模块化分布式控制系统,探讨了工业码垛机器人控制系统的理论建构和工程实现问题,并通过工程样机长时间、多样式的码垛作业实验,证实该工业码垛机器人控制系统能可靠实现伺服控制、路径规划、状态监控和人机界面操作.