搬运码垛机器人毕业设计 Prepared on 22 November 2020
目录1
1绪论 研究背景及意义 随着现代社会科技水平日新月异的变化，机器人技术已经渗透到人类生活中的方方面面，演着不可替代的角色。机器人是多个学科技术综合而成的产物，其应用程度已经逐渐宽广起来研究机器人已经成为了当今时代的趋势。机器人的应用状况已经可以作为权衡一个国家现化程度高低的重要因素。从机器人工作的环境来对机器人进行分类，大体上能划分成两种，就是工业机器人与特种机器人。工业机器人是一种具有良好性能的自动化机械装置，是典型的含有很高科技含量的机电一体化产品。它在提高产品质量、增加经济效益、提高生产率方面起着重要作用。同时工业机器人的发展情况也是日新月异的，所以研发工业机器人是一件刻不容缓的事情。 码垛是随着物流产业的不断壮大而发展起来的一项高新技术，其思想是把物品按照一定规律码放在托盘上，从而能够使物品的存放、搬运、转移等活动变成单元化操作，从而大大提高物流运输的效率。在物料质量不大、尺寸不大、码垛速度要求不高的情况下，码垛工作都是通过人工来实现的。后来为了减轻工人在码垛时的工作强度，产生了托盘操作机、工业机械手等一些比较简单的机械设施。但是随着人们对码垛速度要求的不断提高，传统的人工码垛方式越来越难以达到人们的要求，这种情况下码垛机器人应运而生。 作为工业机器人典型的一种，码垛机器人技术近几年有着非常快速的发展，这样的发展速度和当今世界制造业的小批量、多种类的发展模式是十分吻合的。码垛机器人有着工作能力强、运行速度快、体积比较小、抓取种类多、应用范围广等特点，从而在市场上备受青睐，正因为这些优点，才使得码垛机器人被普遍应用于制造业、码垛、装配、焊接等诸多操作中。 近年来，袋装物品的需求和产量都十分巨大，进而对袋装物品进行运输的需求也在急剧增长。在我国有大量的袋装物品需要进行码垛、卸垛和运输。目前，对袋装物品的火车运输来讲，火车站台卸车、站台码垛、运输装车、运输卸车、库房码垛等工
码垛机器人说明书
前言 本说明书阐述了此四自由度码垛机器人使用方法。请仔细阅读并理解此说明书后使用机器人。打开包装请先对照装箱清单检查配件是否齐全，若有遗漏请尽快与我们联系。
目录 概述............................................... 错误!未定义书签。机器人的搬运及安装................................. 错误!未定义书签。 警告标示....................................... 错误!未定义书签。 机器人安装环境................................. 错误!未定义书签。 机器人运动范围及安全围栏安装................... 错误!未定义书签。 机器人的搬运方法............................... 错误!未定义书签。 基座安装尺寸................................... 错误!未定义书签。 机器人端持器的安装............................. 错误!未定义书签。 气路连接....................................... 错误!未定义书签。机器人控制柜的搬运与安装........................... 错误!未定义书签。 注意事项....................................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱安装环境........................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的内部电气接线..................... 错误!未定义书签。 机器人控制箱的搬运............................. 错误!未定义书签。 机器人控制箱的外部连接......................... 错误!未定义书签。机器人系统与生产线的连接........................... 错误!未定义书签。机器人操作方法..................................... 错误!未定义书签。 机器人的开关机.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的认识.................................. 错误!未定义书签。 操作界面的使用方法.............................. 错误!未定义书签。常见故障分析及处理................................. 错误!未定义书签。 机器人无法运行................................. 错误!未定义书签。 机器人未按既定规划运行......................... 错误!未定义书签。 机器人系统提示“系统正在运行”................. 错误!未定义书签。机器人保养与维护................................... 错误!未定义书签。 机械部件的养护.................................. 错误!未定义书签。 控制系统的维护.................................. 错误!未定义书签。
1.工艺/序描述 ●现有设备（人工）工艺描述 现场人工自传送带上抓取并放置到托盘上 ●自动化后设备工艺 自动缝包机→倒包机→传送带自动整理（平）→机器人自动码垛→取出托盘→以此循环 2.方案介绍 ●设备使用环境 1.海拔在1000米以内 2.环境温度在0℃～+45℃之间 3.环境湿度：20～80%RH(无凝结) 4.使用场所应无严重影响设备使用爆炸﹑粉尘、腐蚀的介质，例：有毒气体﹑蒸汽﹑化学性沉积﹑ 霉等 5.电压380V±10%，50Hz±5%，三线五线制 6.气源压力0.5~0.7Mpa ●设备主要配置介绍 1.机械夹具/爪 ◆抓手具有光电检测开关，检测是否完成抓取工件（防止空抓）。 2.外围防护 ◆机械式外围防护，两米高度防止人员工作时进入 ◆安全光幕防护进出口处，连接机器人本体内部程序，防止人员工作时进入工作区域（进入后停止）◆三色声光报警灯，异常及工作状态显示 3.机器人本体
机器人本体：日本川崎CP180L
4.设备方案图
供货范围及报价清单 一、售后服务 本着“一切追求高质量，用户满意为宗旨”的精神，以“最优惠的价格、最周到的服务、最可靠的产品质量”的原则向您郑重承诺： 提供的标准服务将协助用户保障设备安全稳定地运行，完善的组织结构、严格的质量保证体系和高水平的技术支援队伍使我们有信心提供一流的服务。 ●技术支持服务 电话支持服务:我们提供每周7天、每天24小时的电话支持服务。用户在使用维护过程中，出现由于设备引起的技术故障，可通过专人服务热线提出服务请求，维护工程师以最快时间响应用户的服务请求，协助与指导用户制定解决问题的方案，用户可以很方便地得到设备操作等方面的指导，从而提高设备运营效率和利用率。 现场支持服务:如果不能通过电话支持服务解决设备发生的技术故障，经双方商议确认需要进行现场支持，公司将派人赴现场协助用户排除故障。 ●硬件支持服务
码垛机器人应用程序说明 一、文件说明 该文件夹下4个主要文件如下： 1． 码垛仿真视频(包含工件).wmv是一层码垛的完整仿真视频， 该视频包含了工 件和传送带运动的仿真。 2． 机器人码垛视频（不含工件）.wmv是一层码垛工业机器人的仿真视频，仅包 含机器人运动。 3． Maduohuanjing.rspag是码垛机器人的仿真环境打包文件，读者可在此基础 上进行码垛练习。 4． maduoshili.rspag是一个示例程序，其工作过程如机器人码垛视频（不含 工件）.wmv所示。 二、示例程序解析 本示例程序完成的工作过程如下： 机器人上电后， 按下复位按钮， 机器人复位， 复位完成后， 发出复位完成信号。 机器人在接收到启动信号后， 运行到待抓取点， 同时传送带电机工作。当检测到工件到位信号后，机器人抓取工件（运行到抓取 点，气缸夹紧工件），检测到夹紧后，依次进行码垛（运行放置点，放下工件）。 IO信号配置如表1所示。 表 1 IO 信号配置表 Name Type of Signal Assigned to uni Unit mapping 信号注释 Di0 Digital input Board10 0 复位信号 Di1 Digital input Board10 1 启动信号 Di2 Digital input Board10 2 工件到位信号 Di3 Digital input Board10 3 夹紧信号 Di4 Digital input Board10 4 松开信号 Do0 Digital output Board10 32 复位完成信号 Do1 Digital output Board10 33 电机运行信号 Do2 Digital output Board10 34 气缸工作 该程序中，设置了左右2个工件坐标系，通过在1个坐标系下示教定位， 实现另外一个坐标系的定位。参考程序如下。 PROC main() WaitDI di0, 1? MoveJ phome, v1000, z10,tool0? Set do0? WaitDI di1, 1? MoveL p10, v1000, z10,tool0? Set do1? WaitDI di2, 1? MoveL p20, v1000, z10,tool0? Set do2? WaitDI di3, 1?
码垛机设计方案（一） 一：系统方案概述经对贵公司产品、场地的分析，技术需求、指标的详细研究和理解，为了充分满足该技术要求，对本工程我们采用方案附图所示的机器人码垛系统。 一：总体方案 本机器人码垛系统，通过品质一流品牌的接近开关、按钮开关、可编程控制器等硬件和专家设计的专门控制软件相结合，实现了从客户自身的包装线出来的站立式包装袋到最后的码垛成型，均为无人的高度自动化系统。完善的安全联锁机制，可以对设备和操作人员提供保护。图形显示的触摸屏使整个系统操作简单，故障诊断容易，同时方便了检修和维护。并且每套系统出厂都经过严格的系统测试，保证客户的运行安全、可靠、稳定。 本机器人码垛系统如附图1所示，由1.倒包线、2.提升线、3.整形线、4.抓取线、5.码垛机器人，五部分构成。其各部分工作过程和其主要功能阐述如下： 1倒包线 2提升线3整形线4抓取线5码垛机器人
从称量秤、缝包机等客户末端出来的袋装产品均为站立式，通过输送机，当包装袋到达倒包线（附图2所示）时，包装袋会接触到其①倒包横梁，自身倒在②倒包板上，然后通过③防滑输送带的传送和④导向滚筒的导向，包装袋会自动调整为长度方向与流水线平行的纵向输送。且此倒包线为高度可以调整型。如果客户在更换产品，导致包装袋长度、称量秤输送线的高度有更改时，此倒包线可以通过其升降按钮，来驱动自身的升降电机，做高度的自动调整。 附图2：倒包线 由于产品从不同高度，客户端输送和倒包线有高度调整，为了更好统一的做码垛规划，最大发挥码垛机器人的功效和码垛能力，现增加提升线（附图3所示）将倒包线出来的包装袋提升到某一统一高度。此提升线为配合前段的自动升降，亦增加有自动升降按钮，可以调节升降电机控制单边提升高度与前段平齐，保证后端高度不变。 ①倒包横梁 ②倒包板 ③防滑输送带 ④导向滚筒
码垛机器人设计_毕业设计说明书 目录 第一章绪论 (1) 1.1课题的背景、来源及意义 (1) 1.2码垛机器人的发展进程及发展趋势 (2) 1.3课题的设计内容 (2) 第二章码垛机器人总体结构设计 (4) 2.1方案的确定 (4) 2.2总体设计思路 (6) 第三章码垛机器人腕部和腰部设计 (7) 3.1码垛机器人腕部设计 (7) 3.1.1 减速机的计算与选型 (7) 3.1.2联轴器的计算与选型 (8) 3.1.3轴承的选型 (10) 3.2码垛机器人腰部设计 (11) 3.2.1腰部电机选型 (11) 3.2.2腰部联轴器计算选型 (12) 3.3本章小结 (13) 第四章码垛机器人手臂结构及其驱动系统设计 (14) 4.1平面机构受力分析 (14) 4.2手臂关节轴承的选型与校核 (15) 4.3销轴校核 (16) 4.3.1 后大臂与支架销轴联接校核 (16) 4.3.2 后大臂与小臂销轴联接校核 (17) 4.3.3 前大臂与支架销轴联接校核 (17) 4.3.4 前大臂与小臂销轴联接校核 (18) 4.3.5 其它销轴联接校核 (18) 4.4竖直滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (19) 4.4.1 最大工作载荷的计算 (19) 4.4.2 最大动载荷的计算 (19) 4.4.3 初选滚珠丝杠副型号 (20) 4.4.4 传动效率计算 (20) 4.4.5刚度的验算 (21)
内蒙古工业大学本科毕业设计说明书 4.4.6压杆稳定性校核 (22) 4.5水平滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (23) 4.5.1最大工作载荷的计算 (23) 4.5.2最大动载荷的计算 (23) 4.5.3初选滚珠丝杠副型号 (24) 4.5.4 传动效率计算 (24) 4.5.5刚度的验算 (24) 4.5.6压杆稳定性校核 (26) 4.6水平滚动导轨副的计算选型 (26) 4.6.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择 (26) 4.6.2额定行程寿命的计算 (28) 4.7竖直滚动导轨副的计算选型 (30) 4.7.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选择 (30) 4.7.2.额定行程寿命L的计算 (30) 第五章 PRO/E建模和仿真 (32) 5.1主要部件建模及其简介 (32) 5.1.1轴承建模的主要过程 (32) 5.1.2 机器人的主要部件及装配模型 (35) 5.2三维机构运动仿真的基本介绍 (37) 5.2.1 机构运动仿真的特点 (37) 5.2.2 机构运动仿真的工作流程 (37) 5.2.3 机构仿真运动装配连接的概念及定义 (37) 5.2.4 机构的仿真运动 (38) 第六章 ANSYS有限元分析 (40) 结论 (46) 参考文献 (47) 谢辞 (48)
码垛机器人简要教程青岛宝佳自动化设备有限公司
码垛机器人简要教程 一、上电 主电器柜上电后，将机器人控制柜上的电源开关由OFF顺时针拨到ON。 二、机器人控制柜上电后，首先观察机器抓手的位置，若是正常工 作突然断电的情况，重新上电，自动状态启动后，机器人会按断电前的工作状态继续工作。若是程序要重新从第0步运行的话，机械手必须位于两个辊道抓取区的位置之一，否则程序无法运行，需手动将抓手运行到位（输出O36或O37亮）。 三、手动将抓手运行到位 将控制柜和示教器上的自动/手动控制开关都打到手动位置， 1、将抓手运行到1#位：手动将抓手运行到1#辊道抓取区上 端，然后调入100#程序，手动运行第3行程序（输出O34亮），然后运行到第5行程序，将抓手运行到位（输出O36亮）。 2、将抓手运行到2#位：手动将抓手运行到2#辊道抓取区上 端，然后调入100#程序，手动运行第7程序（输出O35亮）， 然后运行到第9行程序，将抓手运行到位（输出O37亮）。四、退出100#程序。将控制柜和示教器上的自动/手动控制开关都 打到自动位置，调入50#码垛主程序运行。 五、送入托盘、满托盘铲走后、辊道线停止重新启动都需要按绿色
启动按钮码垛才能开始。 六、若是码垛过程中出现特殊情况，急停后，需要手动移动机器手 离开急停时的位置，若还要继续码垛，必须记住急停时抓手所处位置，不能调用100#程序移动抓手，只能用手动方式移动抓手，处理完后，用手动方式将抓手移动到急停时的位置，再转到自动方式继续进行码垛，否则，必须将已码垛托盘铲走（未满托盘，两边托盘都铲走），50#主程序从第0步开始运行，码垛重新开始。 七、通过通用输入信号监视器查看托盘数和托盘检测光电传感器 的信号输入是否正确，检查两个安全光电传感器信号输入是否正确。检查辊道输送线控制触摸屏上的辊道线工作状态及光电传感器的输入信号是否和实际情况正确对应。 八、若抓手抓取工件的基准位置和辊道上端位置变化，首先依次将 抓手移动到四个位置，同时将四个原始位置在100#程序中进行更改，即100#程序的四个轨迹点: 1 Convyer1 upside（输出信号O34）、 2 Convyer1 clamp position（输出信号O36） 3 Convyer2 upside（输出信号O35） 4 Convyer1 clamp position（输出信号O37） 更改保存后，通过100#程序依次运行到4个点，将6个码垛子程序（1、2、3、5、6、7）中相应的轨迹点都进行更改。 若码垛中间过渡点（为防止碰撞辊道设置的轨迹点）需要更改：1#码垛区为5 Convyer1 Outside，将1、2、3三个子程序中相应
（ 分类号: 学校代码: 10128 U D C : 学 号: 201130101045 科研训练开题报告 题 目：码垛机器人控制系统设计 学生姓名：刘金来 学 院：机械学院 班 级：机制11-3 指导教师：武建新 二零一四年十二月
1.选题目的和意义 近几年机器人自动化生产线已经不断出现，机器人自动化生产线的市场也会越来越大，并且逐渐成为自动化生产线的主要方式，而过去的自动化码垛作业大部分是由机械式码垛机完成或人工搬运，由于机械式码垛机其结构等因素的限制，存在着占地面积大、程序更改麻烦（甚至无法更改）、耗电量大等缺点；而人工搬运劳动量大，完成同一工作量所需不少工人，在一些实际场所应用中，码垛机器人与传统码垛机一样，一次能搬运一整层箱子，有些顾客在传统码垛机坏了时，就用机器人代替，通常这些机器人系统都有层成型平台和臂尾加工装置，能将整层箱子搬起来，功能较强的码垛机器人还能更换不同的货盘；其码垛速度甚至可以达到100个小箱/分钟；码垛机器人装有低水平纸箱横进给装置，使用灵活底盘，有利于车间的良好布局；另外其性能可靠，大多用户容易掌握使用的软件，能够迅速转换对进行不同箱子的码垛。2．国内外研究现状及其发展趋势 2.1课题来源：内蒙古工业大学 2.2码垛机器人控制系统设计的发展前景 作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 据相关统计数据表明，工业机器人主要用于汽车工业及汽车零部件工业，占整个机器人市场的61%，金属制品业占8%、橡胶及塑料工业和电子电气行业分别占7%，食品工业占2%，其他工业占15%。 依赖进口——我国工业机器人之阵痛 目前，我国进口的工业机器人主要来自日本，随着我国从劳动密集型向现代化制造业方向发展，虽然机器人保有量达到一定的规模，但与发达国家相比仍然有不少差距。 仅从汽车工业每百万名生产工人占有的机器人来讲，（日本1710台、意大利1600台、美国770台、英国610台、瑞典630台，而我国还不到90台），中国仍然是世界上相对比较落后的国家。面对中国这样庞大的市场，每一个机器人供应商都有着非常大的用武之地。 产业化不足——我国工业机器人之弊端 20世纪90年代末，我国建立了9个机器人产业化基地和7个科研基地。产业化
分类号 密级 毕业设计(论文) 码垛机器人设计 所在学院机械与电气工程学院 专业机械设计制造及其自动化 班级11机自x班 姓名 学号 指导老师 2015年3月31日 1
摘要 机器人码垛机非常适合用于柔性包装流水线，大大缩短了包装周期时间。具有极高的精度，再加上卓越的传送带跟踪性能，不论是固定位置操作，还是运动中操作，其拾放精度均为一流。体积小、速度快，配有全套辅助设备（从集成式空气与信号系统至抓料器）。可配套使用包装软件，机械方面集成简单，编程更是十分方便。从效率上说，码垛机器人不仅能承担高负重，而且速度和质量远远高于人工。 关键词：机器人，码垛 II
Abstract The robot palletizer is very suitable for the flexible packaging production line, greatly shorten the cycle time of packaging. With high precision, and excellent tracking performance of conveyor belt, whether fixed position operation, or movement in the operation, the pick and place precision are first-class. Small size, fast speed, equipped with a full set of auxiliary equipment (from the integrated air and signal system to catch feeder). Supporting the use of packaging machinery integration software, simple programming, it is very convenient. From the efficiency, palletizing robot can not only bear the high load, and the speed and quality is much higher than that of artificial. Key Words:palletizer 3
全自动机器人码垛机说明书 1.设备 设备名称：机器人码垛机 设备型号：IRC5 Single 出厂编号： 出厂日期：2018 9 设备简单介绍： 机械人示教器机械人电柜PLC触摸屏2.主要参数 生产能力： 额定功率：10KW 主电压：AC380V±10% 频率：50Hz，3PH，N，PE 控制电源：24V DC 使用气源：进气管Ф12mm; 4-5Kgf/cm2 机器重量： 外形尺寸： 3. 安装条件 3.1).安装环境：
无强烈震动、高温多湿、油污、易燃性气体、尘埃飘浮等物质。 3.2).机器安装： 选择基础坚固的地面，坡度应小于1：60，调整好机器水锁 紧地脚螺丝。 3.3).电气安装： 引入良好的接地线（10mm2）至机器电柜中的接地螺钉处，用螺母紧固连接好；电源连接线用5芯电缆（10mm2）引入电柜中，分别接在主开关的上庄头。 4.概述 本系统由自动送箱，自动送板送垛，ABB机器人高速码垛几部分组成。由西门子S7-1200系列PLC作主控制，西门子精简系列触摸屏操作显示。本系统自动化程度高，操作简便，切换品种快捷。电气元件分布，结构，功能及线路请看电气原理图。机械元件分布，结构，功能及保养请看机械人手册。 5.安全说明 要正确接电源，气源。机器运行时禁止在机器工作范围行走，禁止把手脚头等伸到机器里。要定期对机器检查保养，以保证机器安全运转。 6.机器工作原理。 6.0). 输箱工作原理 6.0.1).输箱主要部件：外输箱分箱皮带、外输箱、转箱滚筒、转箱
前皮带、转箱装置。 6.0.2).输箱光电分布：外输箱检测1（转箱前皮带）、外输箱检测2、转箱计数、编组皮带前有箱检测。 6.0.3).输箱过程:在PLC触摸屏选参数画面,系统自动生成输箱控制画面，自动运行时，各电机进箱，转箱计数通过参数画面设置的总进箱数，来控制转箱装置，转箱计数每达到一次总进箱数，就转换AB层来进箱，然后重新计数。 6.1). 编组工作原理。 6.1.1).编组主要部件：编组站、推箱电机、推箱上下气缸. 6.1.2).编组光电分布：进箱计数、超箱保护、前满箱、后满箱、推箱上下检测，推箱后限位，推箱后减速限位，推箱前限位，推箱前减速限位，推箱进抓手限位。 6.1.3).编组过程:在PLC触摸屏选参数画面,系统自动生成进箱的设定值,自动运行时,编组滚筒运转,进箱. 进箱数达到排箱数的设定值,进箱皮带停止, 无超箱, 前满箱、后满箱有箱编组滚筒停止,进箱计数与实际箱数的值一致，推箱杆推箱，排数加一，当进箱总数与预设进箱数一致，推箱杆推箱到机器人抓手，机器人抓箱离开后再进下一组进箱. 6.2). 板仓工作原理。 6.2.1).板仓主要部件：板仓输板链条、板仓升降链条、进叉退叉气缸. 6.2.2).板仓光电分布：上中下三个限位安装在面对板仓升降链
码垛机器人技术进展及方案设计
研究生课程论文封面课程名称：机器人技术及应用 论文题目：码垛机器人研究进展及方案设计学生班级；机械工程 学生姓名：黄凰 任课教师：王中任 学位类别：专业硕士 评分标准及分值选题与参 阅资料 （分 值） 论文内容 （分 值） 论文表 述 （分 值） 创新性 （分 值） 评分
确的完成抓取工作，抓取后对工件进行分类码垛。 关键词：机器人，码垛，视觉
码垛机器人研究进展及方案设计 1. 机器人概述 近年来，机器人技术发展非常迅速，各种用途的机器人在各个领域得到广泛的应用。于此同时，码垛技术也获得了飞速发展，尤其是机器人码垛发展更为迅猛，这种发展趋势是与当今制造领域出现的多品种小批量的发展趋势相适应的[1][2]。码垛机器人是用在工业生产过程中执行大批量工件、包装件的获取、搬运、码垛、拆垛等任务的一类工业机器人，是集机械、电子、信息、智能技术、计算机科学等学科于一体的高新机电产品[3]。码垛机器人技术在解决劳动力不足、提高劳动生产效率、降低生产成本、降低工人劳动
强度、改善生产环境等方面具有很大潜力[4]。国外从 20 世纪 60 年代开始研究工业机器人，码垛机器人是伴随着工业机器人技术的发展而出现的，日本、德国、美国等发达国家的研究已取得一定成果，我国在这方面的研究刚起步不久，还需加快研究步伐，提高研究水平，为我国物流包装企业的生产和发展做出贡献[5]。 最早将工业机器人技术用于物体的码放和搬运是日本和瑞典[6]。20世纪70年代末日本第一次将机器人技术用于码垛作业。1974年，瑞典ABB公司研发了全球第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料的搬运[7]。除此之外，德国、意大利、韩国等国家工业机器人的研发水平也相当高。随着计算机技术、工业机器人技术以及人工智能控制等技术的发展和日趋成熟，日本、德国、美国、瑞典、意大利、韩国等国家在包装码垛机器人的研究上做了大量工作，相应推出了自己的码垛机器人，如日本的 FANUC [8]和 OKURA 以及 FUJI 系列，德国的KUKA 系列[9]，瑞典的 ABB 系列等。 德国、瑞典以及日本等国家的码垛机器人一般
第一章系统结构 系统由三台伺服电机完成，其中一台作为旋转轴，用NSK直驱电机驱动；两外两台作为水平轴和垂直轴，用台达伺服电机驱动。 现分别采用三个接近开关作为三个轴原点回归的JOG近点信号。 第二章控制方式 1、伺服驱动器设置： 台达驱动器设置为PT控制模式，即外部脉冲+方向控制，并将DI1 与DI2功能设为伺服启动与异常重置；NSK将PC参数设为1（外部 脉冲/方向）。 2、台达驱动器包括2个输入点，另外包括输入脉冲/方向的CN1端 子3个；NSK驱动器包括6个输入点 台达驱动器输入点NSK驱动器输入点 DI1 伺服启动CN端子7伺服启动 DI2 异常重置CN端子4解除警报 CN端子22输入/方向信号+（CW+）CN1端子35 Sign 端指令脉波的 外加电源 CN1端子37 位置指令符号(－) CN端子23输入/方向信号—（CW—）CN1端子41 位置指令脉波(－) CN端子24输入/脉冲信号+（CCW+） CN端子25输入/脉冲信号—（CCW—）3参数设定 NSK中需要整定的伺服参数包括： 名称注释当前设定值
LO 负载惯量0.019 VG 速度比例增益 2.2 PG 位置比例增益0.002 SG 伺服增益0 FP 第一低通滤波频率200 FS 第二低通滤波频率200 注：详细参数参照参数一览表。 注：参数整定流程见操作手册第5章 注：LO的设定一般采用自动整定AT—OK完成，详见简明操作手册。 第三章PLC I/O点分配 1、输入： X11 Z轴JOG信号 X12 Y轴JOG信号 X16 X轴JOG信号 2、输出： Y0 Z轴高速脉冲Y10Y轴伺服启动 Y1 Z轴方向Y11Y轴异常重置 Y4 Y轴高速脉冲Y14X轴伺服启动 Y5 Y轴方向Y15X轴异常重置 Y6 X轴高速脉冲Y20Z轴伺服启动 Y7 X轴方向Y21Z轴异常重置
码垛机器人使用说明 非常感谢贵公司购买码垛机器人。 本系统是将上流传送带传送过来的产品按一定的堆放形状放置到托盘上的码垛机器人设备。 1.功能概述 为适应我国在石油、化工领域的快速发展，我们在吸收国外先进技术的基础上，自主开发了RB200型垂直多关节型机器人。 RB200型码垛机器人是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种规定作业的机电一体化生产设备。其主要由机械本体、伺服驱动系统、手臂机构、末端执行器（抓手）、末端执行器姿态调节机构以及检测机构等构成，它根据不同的物料包装、堆垛顺序、层数要求等进行参数设置，实现不同类型物料包装的码垛作业。 2.码垛机器人与传统机械式码垛机比较,特点如下: 2.1.结构简单、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保养维修简单、所需库 存零部件少。 2.2.占地面积小。有利于客户厂房的总体布置，并可留出较大的库房面积。 2.3.适用性强。当客户产品的尺寸、体积、形状及托盘的外形尺寸发生变化时只需在触 摸屏上稍做修改即可，不会影响客户的正常的生产，甚至一台码垛机器人可同时对两条包装不同物料的生产线进行码垛操作。 2.4.能耗低。传统机械式码垛机的功率在26kW左右，而码垛机器人的功率为10kW， 能大大降低客户的长期运行成本。 3.主要技术特点：
3.1.码垛机器人具有4个自由度，分别为手臂的两个关节沿垂直轴、水平轴作直线运动， 机械本体和抓手绕各自的回转轴作回转运动。 3.2.手臂采用平行四边形连杆机构，由伺服电机通过带轮、同步带、滚珠丝杠、直线导 轨驱动，并采用末端执行器姿态调节机构，使末端执行器（抓手）实现垂直轴、水平轴无藕合线性运动。 3.3.机械本体用于承载手臂机构及其驱动机构，机械本体安装在交叉滚子轴承上，由伺 服电机通过精密摆线减速机驱动，实现码垛机器人在水平面内的回转作业。 3.4.抓手腕部回转由伺服电机通过精密摆线减速机驱动。 3.5.机械手主要材料采用铝合金型材，具有质量轻，动作灵活等特点。 4.主要技术指标： 码垛最大能力：1200bags/h 橡胶：600bags/h 最大载荷：200kg 结构形式：4自由度关节型 运动模式：柱面坐标 动作范围 Z轴（垂直）：2300mm X轴（水平）：1500mm θ轴（本体回转）：330° a轴（手腕回转）：330° 5.动作范围: 图1码垛机器人动作范围 6.工作原理： 码垛机器人（如下图2）包括手腕1、手臂机构2、手腕姿态调整机构3、机架4、底座12、机械手20以及手臂机构2的伺服驱动系统等。手臂机构2由AC、BF、FD、CE四个连杆构成，其中AC连杆的BC杆段与CD、DF、FB等连杆构成平行四边形，BC
机器人简易操作说明 1. 机器人左边为一线（L1），右边为二线(L2)。 2机器人每次停关机时要按“停止”之后再将电柜门上的旋转按钮打到“手动状态”，把触摸屏上的“急停”按钮也按下去，然后再切断主电源。 3开机流程；打开电柜主电源—按下电源启动按钮(控制柜上绿灯亮)—电柜门上的旋转按钮打到“自动”—然后点击“回归原点”，原点回归之后，显示码垛准备状态，再点击—“开始”—“继续”—“托盘数量检测”（观察与实际放的托盘数量是否一致，不一致要进行手动修改，修改好再按—“继续”，然后按下护栏上对应的复位按钮（先按哪个复位按钮，就先从哪边码垛），这时机器人跟输送线都处在自动工作中。 4机器人开机之后如果出现报警，如（系统气压过低，就要检查压力开关上的气压是否达到设定值），符合要求之后，再按“复位”之后把电柜门上的按钮打到“自动”，系统会提示未寻找原点，点击开始，机器人就自动回归原点，原点回好之后，会出现码垛准备中，再检查是不是该码第一层第一步，这时机器人电柜门上的按钮打到手动状态，点击触摸屏“数据载入”选项，将步数和层数都改为1即可，改好之后要一直按保存按钮，直到出现数据保存成功，再按返回按钮，然后按钮打到自动，点击开始，然后按下
护栏上的复位按钮，机器人就进入自动码垛工作状态。（记住，这时打到自动后点击“开始”之后会提示“继续”，在这个画面看一下，“托盘数量是否正确”，如果显示与实际放的数量不符，点击“修改”，改成正确的托盘数量即可） 5在护栏上有闯入光电，每边一个按钮盒按钮即复位按钮，在机器人自动码垛过程中不可以有人闯入码垛区的，护栏上的光电一但被遮挡住，机器人就会停止下来（为安全考虑，机器人在自动码垛时，绝不允许人员的进入，否则会有危险！有人员遮住护栏上的闯入光电，机器人就会报警，并停止自动码垛。如果闯入，机器人会报“1#码垛区安全门非正常闯入”“2#码垛区安全门非正常闯入”画面，这时必须在触摸屏上点击复位，会出现“开始”，点击开始，显示“一线二线的托盘数量”，如果正确，点击“继续”，然后按下护栏上的“复位按钮”.（这个报警画面必须在触摸屏上复位，如果不在触摸屏上点击复位，直接按复位按钮是没有作用的！） 6在正常码垛过程中如果出现码包的数量不满一托盘的时候，等最后一包抓完，看如果是一线就按下触摸屏左下角L1按钮，触摸屏会自动显示第一层第一步，要是二线则按L2按钮，也显示第一层第一步，然后机器人电柜上的绿色指示灯会闪烁，蜂鸣器也会响，这时叉车师傅方可进
码垛机器人使用说明
码垛机器人使用说明 非常感谢贵公司购买码垛机器人。 本系统是将上流传送带传送过来的产品按一定的堆放形状放置到托盘上的码垛机器人设备。 1.功能概述 为适应我国在石油、化工领域的快速发展，我们在吸收国外先进技术的基础上，自主开发了RB200型垂直多关节型机器人。 RB200型码垛机器人是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种规定作业的机电一体化生产设备。其主要由机械本 体、伺服驱动系统、手臂机构、末端执行器（抓手）、末端执行器姿态 调节机构以及检测机构等构成，它根据不同的物料包装、堆垛顺序、层 数要求等进行参数设置，实现不同类型物料包装的码垛作业。 2.码垛机器人与传统机械式码垛机比较,特点如下: 2.1.结构简单、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保养维修 简单、所需库存零部件少。 2.2.占地面积小。有利于客户厂房的总体布置，并可留出较大的库房面积。 2.3.适用性强。当客户产品的尺寸、体积、形状及托盘的外形尺寸发生变 化时只需在触摸屏上稍做修改即可，不会影响客户的正常的生产，甚 至一台码垛机器人可同时对两条包装不同物料的生产线进行码垛操 作。
2.4.能耗低。传统机械式码垛机的功率在26kW左右，而码垛机器人的功率 为10kW，能大大降低客户的长期运行成本。 3.主要技术特点： 3.1.码垛机器人具有4个自由度，分别为手臂的两个关节沿垂直轴、水平 轴作直线运动，机械本体和抓手绕各自的回转轴作回转运动。 3.2.手臂采用平行四边形连杆机构，由伺服电机通过带轮、同步带、滚珠丝 杠、直线导轨驱动，并采用末端执行器姿态调节机构，使末端执行器 （抓手）实现垂直轴、水平轴无藕合线性运动。 3.3.机械本体用于承载手臂机构及其驱动机构，机械本体安装在交叉滚子轴 承上，由伺服电机通过精密摆线减速机驱动，实现码垛机器人在水平 面内的回转作业。 3.4.抓手腕部回转由伺服电机通过精密摆线减速机驱动。 3.5.机械手主要材料采用铝合金型材，具有质量轻，动作灵活等特点。 4.主要技术指标： 码垛最大能力：1200bags/h 橡胶：600bags/h 最大载荷：200kg 结构形式：4自由度关节型 运动模式：柱面坐标 动作范围 Z轴（垂直）： 2300mm X轴（水平）： 1500mm θ轴（本体回转）： 330° a轴（手腕回转）： 330° 5.动作范围:
5--M D Z码垛机器人系统-设计计算说明书- 1128
鉴定文件之五 MDZ码垛机器人系统 设计计算说明书 中机康元粮油装备（北京）有限公司 中国包装和食品机械总公司 二O一三年八月
一、设计依据 针对我国食品包装箱码垛大多采用人工操作、生产效率低等缺点，瞄准国外同类机器人产品的关键技术，借鉴国内化工、汽车焊接等行业重载机器人研究的成功经验，研发具有自主知识产权的面向食品物流包装的智能规划型堆码机器人系统，中国包装和食品机械有限公司，中机康元粮油装备（北京）有限公司，联合展开了“MDZ码垛机器人系统”项目研究，起止年限为2011年1月至2012年12月。 码垛是指依照集成单元化的思想将一件件的物品按规定的模式堆码成垛，以使单元化的物垛实现物品的搬运、装卸、运输、存储等活动。码垛分为人工码垛和机器人码垛两种方式：在物品质量小、外形无规则、吞吐量较小的情况下，可以采用人工码垛；但当吞吐量超过“10件/分钟”时，采用人工码垛方案不仅需要较多的工人，而且容易造成因疲劳等因素引起的安全事故，这时采用机器人码垛的优势便凸显出：物流速度快、保障工人的健康和安全、减少物料损伤、获得整齐一致的物垛等优点。 机器人码垛机是一类综合了机械制造、电子信息、计算机技术、人工智能科学等多门学科于一身的高新产品，主要应用于工业生产过程中执行大批量的物料、工件等的搬运以及码垛、拆垛等任务。作为物流自动化领域的一门新兴技术，近年来获得了前所未有的发展，随着机械手码垛机的柔性、处理速度以及抓取载荷在不断地升级，应用场合也在不断地扩大。
近几年，在食品加工领域，由于能源成本激增，劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升，不可预见风险因素，为企业的包装和储存带来了变革，促进了机械手码垛在食品加工企业中得到初步的应用。 食品加工业行业向集团化、产业化、规模化发展，竞争日趋激烈，高利润时代已悄然过去。国外大型食品加工企业的规模都在日加工1000t以上，最大的达到单产6000 t／(24 h)。近年来我国食品加工业也逐渐走向规模化生产。集约化经营，特别是益海嘉里集团、中粮集团、九三油脂等大型企业为代表。包装和码垛问题越来越彰显了其在食品加工企业中的地位，技术的改进以及设备的更新也是提升竞争力的法宝之一。而机械手等智能化产品在国内每年保持20％～25％的增长势头已经说明社会进步与技术革新是企业发展永远的命题，机械手码垛系统在食品加工行业中得到越来越多的应用和发展。 MDZ型码垛机器人是在充分调研的基础上，结合国内现有产品的特点，根据计划任务书的要求而设计的。设计的原则如下： 1、性能先进。国外码垛机器人已有几十年的历史了，形成了较 为完整的产品系列。因此，我们所设计该产品要充分吸收国外同类产品的优点，结合我国国情，满足生产实际需要。 2、结构合理、制造简单。食品及食品加工设备属于微利产品。 因此，在不影响设备性能的前提下，简化结构、降低加工成 本，尽量采用普通加工设备，减少设备的使用投资。
码垛机器人 摘要：随着我国经济的持续发展和科学技术的突飞猛进，使得机器人在码垛、 涂胶、点焊、弧焊、喷涂、搬运、测量等行业有着相当广泛的应用。 现在有很多个原因，包括包装的种类、工厂环境和客户需求等将码垛变成包装工厂里一块难啃的骨头。为了克服这些困难，码垛设备的各个方面都在发展改进，包括从机械手到操纵它的软件。最近市场上对灵活性的需求不断增长，这一个趋势已经影响到了包装的多个方面，生产线的后段也不例外。一个处理随机装载的机器人码垛机需要特殊的软件，通过软件，机器人码垛机与生产线的其他部分相连接，这是个巨大的进步。 关键词：码垛，机器人，装载，生产线; 一、码垛机器人简介 最近市场上对灵活性的需求不断增长，这一个趋势已经影响到了包装的多个方面，生产线的后段也不例外。零售客户，尤其是那些具有影响力的如沃尔玛一样的大型超市，经常需要定制一些随机货盘，但是他们不得不定制每一个货盘，而货盘的形式只是偶尔会有重复。而且这类随机的货盘的高效生产是比较困难的。对于随机货盘来说，码垛机器人是唯一的选择。尽管如此，机器人装载也面临比较多的问题，如果要以较高的速度进行生产，将更加困难重重。 二、码垛机器人设计 首要任务是根据机器人所要完成的工作，先确定机器人的结构组成。可以是龙门式，挂壁安装式等。再按工作要求所给出各轴的运动行程、负载、运动速度、加速度，动作周期来选每个运动轴直线运动单元的型号，所配驱动电机及所配精密行星减速机的型号。 下图是一个典型的三维机器人码垛的现场布置情况。 下面即以此系统为例对沈阳鼎冷机电码垛机器人进行深入的阐述 此码垛机器人是应用箱体码垛搬运工作上的。 三、生产线路：
四自由度码垛机器人控制系统设计 一、四自由度码垛机器人简介 随着科技工业自动化的发展,很多轻工业都相继通过自动化流水线作业.尤其是食品工厂,后道包装机械作业使用一些成套设备不仅效率提高几十倍,生产成本也降低了。其中四自由度码垛机器人每天自动对1000箱食品进行托盘处理，这些码垛机器人夜以继日地工作，从不要求增加工资。码垛机器人的应用越来越广。码垛机器人配备有特殊定制设计的多功能抓取器，不管包装箱尺寸或重量如何，机器人都可以使用真空吸盘牢固地夹持和传送包装箱。如图1所示，四自由度码垛机器人本体由腰部、大臂、小臂、腕部组成。 图1 码垛机器人简图腰部大臂 小臂腕部
如图2所示，码垛机器人具有独特的线性执行机构，使其保证了手部在水平与垂直方向的平行移动。 图2 码垛机器人的线性执行机构运动示意图 此四自由度码垛机器人的应用案例如图3所示。具有示教作业简单,现场操作简便。 图3 码垛机器人的应用案例
二、四自由度码垛机器人控制要求及其控制方案 1、控制要求 如图1所示，四自由度码垛机器人的运动主要由控制腰部、大臂、小臂、腕部的驱动电机实现。在此均采用松下A5伺服电机；抓取部件等其他辅助运动采用气动，由电磁阀动作来控制抓取部件的动作。 四自由度码垛机器人的运动控制系统主要包括感知部分、硬件部分和软件部分，其运动控制系统的主要任务是要控制此机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹以及作业流程等。此外，还要求： 1）防碰撞检测和在线编程控制,可以进行离线仿真； 2）人机界面友善、高度可靠作性和安全性； 3）便携式触摸屏示教器、全中文界面； 4）利用使能开关双电路设计使在紧急状态下自动切断伺服动作，从而保证安全。 2、控制方案 控制方案1：基于PLC的运动控制方案 基于PLC的机器人运动控制系统，一般利用触摸屏进行人机交互。在触摸屏上的人机界面，由组态软件编写人机操作界面实现人机交互；PLC则通过I/O 模块与码垛机器人以及现场设备通信并实现控制，通过接受PLC的控制命令，实现机器人及其周边、物流设备的启停与协调，同时将码垛机器人及其周边、物流设备的运行状态返回给PLC。 控制方案2：基于嵌入式PC的运动控制方案