基于PLC的码垛生产线控制程序设计与应用

根据码垛生产线控制系统的工艺和控制要求,设计了一种以西门子PLC和ABB工业机器人为核心的物料码垛工作站,介绍了码垛工作站的相应控制情况,设计了满足控制要求的梯形图程序和工业机器人程序设计,从而实现该工作站的运行,为同类控制的设计提供了技术借鉴以及推广依据。     

基于PMAC的六自由度关节工业机器人码垛控制系统

码垛工艺是制造业中极为普遍的环节,基于PMAC多轴运动控制器的六自由度工业机器人码垛控制系统,是为提高码垛效率、降低传统码垛控制系统成本而设计的。系统以工控机＋DSP上下位机硬件结构作为控制系统执行平台,根据六自由度工业机器人结构自行设计正逆运动学算法,并为用户提供参数可配置性,扩宽系统的适用面,增强系统柔性,功能丰富完整。试验结果表明,系统具备工业现场控制工业机器人进行实际码垛工作能力,满足设计目标,具有一定可推广性和实用价值。     

基于视觉的工业机器人码垛控制系统

为避免工业机器人码垛过程中出现物料错位、物料摆放位置不准确等问题，基于实际问题，设计了基于视觉的工业机器人码垛控制系统。该系统利用欧姆龙视觉系统，得到了各个物料两个标记点在相机坐标下的位置信息，通过Socket通信，将信息传送给机器人；通过分析机器人运动学算法和坐标融合方法，得到了图像数据与机器人基坐标的关系；通过编写机器人RAPID程序，实现了物料摆放位置修正运动。试验结果表明，物料的放置位置误差均值在基坐标的X、Y方向分别被控制在了0.2 mm和0.3 mm内。所述控制方法实现了工作区域内物料的准确定位，精度高，鲁棒性好，满足了工业使用要求。     

基于机器视觉的表针自动码垛系统

为了解决表针生产过程中的自动码垛问题,设计了基于机器视觉的表针自动码垛系统。在表针自动码垛系统中,通过安装在平面关节型机器人上的工业相机,对送料转盘进行图像采集。结合几何轮廓定位和斑点分析等图像处理技术,对图像特征进行提取,获取送料转盘上随机分布的表针位置信息与正反面信息。借助优化后的表针吸嘴和手眼标定技术,通过平面关节型机器人以一定间隔交替分拣正面表针和反面表针。正面表针由平面关节型机器人直接码垛,反面表针经过180°旋转机构翻转后再进行码垛,从而实现表针的全自动码垛。通过试验确认,基于机器视觉的表针自动码垛系统可以满足多种不同规格表针的码垛要求,定位精度、效率与稳定性高,误差小。     

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。     

连杯酸奶自动分拣装箱与码垛一体化系统设计与实现

针对连杯酸奶生产中人工装箱码垛劳动强度大、生产效率低等问题,设计开发了连杯酸奶自动分拣装箱与码垛一体化系统。在总体设计基础上,重点介绍了输送线及关联机构、缺陷检测、装箱机器人、码垛机器人等关键机构的设计。并根据生产工艺要求,开发了基于PLC的控制系统。实际应用表明,所设计开发的分拣装箱与码垛一体化系统稳定可靠,有效提高了出货良品率和生产效率,降低了劳动强度,可用于连杯酸奶大批量生产。     

基于ARM嵌入式机器人控制系统的研究与设计

码垛机器人的研究对于提高效率和节省成本等有着十分重要的意义。基于码垛机器人的功能需求和原理分析,对基于ARM的码垛机器人控制系统进行了详细的研究设计。首先基于Cortex-M3内核的微控制器和扩展的外围设备,搭建控制系统的硬件平台;以μC/OS-II为软件的搭建核心;同时基于μCGUI设计人机交互界面。其次采用分层次的思想,设计和开发了控制系统的软件架构,将代码封装为三个层,依次为驱动层、任务管理层和运动控制层。其中运动控制层加入了加减速算法并对轨迹进行规划。最后对所设计的控制系统进行试验验证,分别单独测试了通讯功能、零点复位功能和自动运行功能,并对物料进行实体搬运,经测试该机器人重复定位精度较高,能够实现平稳安全的控制。     

基于ABB工业机器人轮胎码垛的工作站设计与研究

以ABB工业机器人轮胎码垛工作站为研究对象,针对轮胎码垛工作站中存在整体设计、路径规划以及信号通讯等难度高问题,提出了一种基于ABB机器人的轮胎码垛工作站:工业机器人I/O信号与西门子S7-200 SMART PLC的通讯连接,完成了工业机器人与工作站之间的信号交互。为工业机器人轮胎码垛工作站的设计与应用提供了技术参考,提高了工业机器人码垛工作站的自动化生产效率。     

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.     

基于WMS垛型定义管理的工业机器人程序设计CSCD

基于WMS系统垛型定义管理的工业机器人程序设计核心要求:便于WMS系统对垛型定义和管理,能够方便添加、修改、删除和清空物料信息,适应自动包装设备运行的要求;定义地面站PLC与工业机器人工作站系统的通讯接口、编写数据处理和信息校验程序;保证上位机、地面站PLC和机器人工作站系统之间物料信息的统一,码垛信息正确性和物料信息的全流程可追溯性。在WMS系统中,首先能够识别出物料信息属性——物料的品种、数量、尺寸、垛型编号、去向和预置码垛数量等,这些属性与地面站系统息息相关。因此,研究工业机器人与地面站的通讯、识别物料信息属性和定义机器人工作站系统的通讯接口,不但对工业机器人的结构化程序设计具有重要的指导意义,而且具有更广泛的实用意义。主要研究基于WMS系统垛型定义管理的工业机器人程序设计,围着这一研究目标,将介绍工业机器人与地面站PLC的通讯接口、地面站的组态、机器人程序编写的要求等;首先确定程序的结构,其次优化调度程序和完善数据校验程序,最后编写码垛算法——基于栈板位置的码垛算法等。     

基于WMS垛型定义管理的工业机器人程序设计

基于WMS系统垛型定义管理的工业机器人程序设计核心要求:便于WMS系统对垛型定义和管理,能够方便添加、修改、删除和清空物料信息,适应自动包装设备运行的要求;定义地面站PLC与工业机器人工作站系统的通讯接口、编写数据处理和信息校验程序;保证上位机、地面站PLC和机器人工作站系统之间物料信息的统一,码垛信息正确性和物料信息的全流程可追溯性。在WMS系统中,首先能够识别出物料信息属性——物料的品种、数量、尺寸、垛型编号、去向和预置码垛数量等,这些属性与地面站系统息息相关。因此,研究工业机器人与地面站的通讯、识别物料信息属性和定义机器人工作站系统的通讯接口,不但对工业机器人的结构化程序设计具有重要的指导意义,而且具有更广泛的实用意义。主要研究基于WMS系统垛型定义管理的工业机器人程序设计,围着这一研究目标,将介绍工业机器人与地面站PLC的通讯接口、地面站的组态、机器人程序编写的要求等;首先确定程序的结构,其次优化调度程序和完善数据校验程序,最后编写码垛算法——基于栈板位置的码垛算法等。     

全自动包装码垛机器人控制系统设计

为了提升包装物品生产效率,降低企业生产成本,在充分分析包装码垛机器人的基本结构和工作流程的基础上,设计了一种基于PLC和触摸屏的包装码垛机控制系统。通过威纶触摸屏实现码垛机器人的控制和实时监控,以横河FAM3 PLC为码垛机器人控制系统核心。并根据包装码垛作业的需要和工作流程,完成了机器人软件编程;实际运行结果表明,该码垛机器人控制系统可靠性高、稳定性强,同时具有很强的可扩展性,便于维护。该控制系统能够满足啤酒码垛作业的实际需要,对于提升产品包装生产效率,降低生产成本具有重要意义。     

KUKA工业机器人码垛程序的优化设计

工业机器人在制造行业的应用能缓解企业人力不足的压力，改善工人的工作环境和安全生产条件，提高生产效率。鉴于此，围绕KUKA工业机器人进行码垛作业时采用示教编程长时间占用机器人影响生产效率，以及示教编程程序过长，烦琐、不易阅读等问题，结合f or循环、计算和操作机器人位置及数组等功能对码垛程序进行优化，优化后的程序具有通用性强、简洁、易于阅读、维护简便、能提高生产效率等优点，可供企业编程人员借鉴使用。     

三轴码垛控制技术在枪弹包装线中的应用

为降低劳动成本、提高生产效率,设计了枪弹自动包装线上木箱码垛控制系统。采用直角坐标码垛设计思想,由X/Y/Z三个步进轴构成空间直角坐标,配合传输线的S轴(三相异步电机)完成码垛工艺,并成功应用于某枪弹自动包装线项目。应用结果表明,该系统能实现可靠高效连续自动化码垛,大幅度地减少在线操作人员数量,降低劳动强度,提高安全可靠性,具有一定的推广应用价值。     

飞机部件机器人自动制孔控制系统设计与分析

针对应用于飞机铝合金、钛合金以及叠层部件制孔的机器人自动制孔系统,提出了基于上位机和PLC的机器人自动制孔控制系统的设计方法。根据工作任务的要求和特点,设计并分析了机器人自动制孔控制系统的整体框架、硬件模块和软件模块。现场测试证明,该系统能够极大提高飞机部件的制孔效率和装配质量。     

基于工业机器人的智能冲压工艺系统设计

针对传统的冲压行业中生产成本高、生产效率低、成品合格率低以及冲压安全系数低、公司招人难等问题，设计了基于工业机器人的智能冲压工艺系统。采用总线HMI、UDP协议的方式实现智能系统间信号的连接，以工业机器人内置PLC作为上位机实现逻辑控制，同时对工业机器人系统的功能开展各项冲压应用技术的研究改造，最终集成机器人冲压工艺系统，实现工业机器人代替人工操作冲压设备的冲压自动生产线。数据表明智能冲压工艺系统自动生产线降低了产线调试难度和对员工的技术要求，同时提升了生产效率，降低产品不良率，为企业节省了大量的时间成本和资源成本。以实际智能冲压系统保温杯金工线自动化改造为例，劳动力从原来的24人缩减至4人，设备调试周期由原来的14天缩短至3天，效率提升3.6倍，且产品合格率由原来的90%提升到95%。     

物料智能分拣控制系统的设计

通过PLC、工业机器人以及工业相机设计一款物料智能分拣控制系统,实现不同形状、不同颜色物料的识别和分拣。结合传送带运送物料,相机拍照识别物料形状和颜色,工业机器人抓取物料并分配到对应的存料区,上位机监控并实时修改控制参数等一系列流水线智能控制过程,得出该设计系统具有运行稳定、精度高的特点,并且可以减少人力的投入,节约人工开支,提高企业竞争力,具有很强的现实推广意义。     

锌锭垛自动下线装车控制系统的设计

锌锭垛自动装车控制系统将打包好的锌锭垛从生产下线流转至缓存储区,并根据发车要求从存储区取出后流转至装车位自动装车发运。该项目采用激光AGV叉车与桁架机器人实现自动下线和装车,可根据输入不同车型选择不同的码垛方式,替代现有行车与人工叉车的方式,减少劳动强度,降低安全风险。该控制系统已成功应用于广西某有色金属冶炼公司,通过运行发现该系统设计合理,运行可靠,提高了配送效率,在输送过程中实现了全自动化和智能化。     

直角坐标码垛机器人控制系统的设计

随着工业自动化的现代化进程,机器人技术获得了突飞猛进的发展,特别是直角坐标码垛机器人的广泛应用对降低生产成本以及提高生产率具有十分重要的意义。目前直角坐标码垛机器人形成了非常成熟的非标准设备机械方案,但是其控制系统大多仍采用专用化结构形式,控制系统兼容性差、成本高等缺点大大限制着直角坐标码垛机器人的发展。因此研究基于可编程控制器(PLC)的直角坐标码垛机器人控制系统,设计了集成多规格传感器的硬件结构,实现智能化控制;给出了控制系统的模块化编程,其中的安全模块和自诊断模块等使控制系统具有更优良的操作性;并设计了人机界面和末端执行器的气动控制系统。实际运行结果表明,该系统具有较高的开放性和可靠性,同时又具有良好的柔性。