碼垛機(jī)器人控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著倉儲物流行業(yè)的飛速發(fā)展，自動化立體倉庫的使用越來越多，堆垛機(jī)技術(shù)也逐漸成熟，取代了大量的人力勞動，提高了勞動生產(chǎn)率。剛剛閉幕的十八大提出了轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式的口號，這勢必會掀起第三產(chǎn)業(yè)向自動化和智能化轉(zhuǎn)變的浪潮。
　　 本文抓住機(jī)遇，瞄準(zhǔn)小型倉儲和服務(wù)業(yè)的空白市場，提出一種PLC控制、伺服電機(jī)驅(qū)動的小型直角坐標(biāo)碼垛機(jī)器人方案，力爭將自動控制技術(shù)帶入醫(yī)藥、餐飲、銷售、圖書借閱、消費(fèi)品物流等第三產(chǎn)業(yè)，更大程度地解放生產(chǎn)力。該方案具

2、有結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，并具有廣闊的市場前景。本文主要做了以下幾個方面的工作:
　　 1、對自動化立體倉庫和堆垛機(jī)的背景以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀做了簡要闡述，對運(yùn)動控制系統(tǒng)的現(xiàn)行方案進(jìn)行對比分析，分別指出了各方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用范圍。
　　 2、在碼垛機(jī)器人都在向更高、更大、速度更快的方向發(fā)展的背景下，獨(dú)辟蹊徑，提出一種小型化、輕量化的直角坐標(biāo)碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)方案，并對主要部件進(jìn)行了計算校核。另外，針對貨叉取

3、貨的不足，本文還提出一種可自動更換機(jī)械手的末端取貨執(zhí)行方案。
　　 3、充分利用歐姆龍小型PLCCP1H的高速脈沖輸出功能和伺服系統(tǒng)的高精度位置控制模式，提出碼垛機(jī)器人半閉環(huán)控制方案。該方案摒棄了傳統(tǒng)認(rèn)址片和激光測距相結(jié)合的認(rèn)址方式，不僅提高了定位精度和尋址效率，更進(jìn)一步精簡了結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性。
　　 4、以直角坐標(biāo)系為原型，建立了碼垛機(jī)器人“空間四軸脈沖坐標(biāo)系”，將碼垛機(jī)器人關(guān)鍵點(diǎn)和立體倉庫各倉格的位

4、置用伺服電機(jī)脈沖量唯一表示，使碼垛機(jī)器人的空間尋址和定位更加直觀。編寫了碼垛機(jī)器人自動出入庫運(yùn)行的梯形圖，并在實(shí)驗室現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，搭建了碼垛機(jī)器人系統(tǒng)模型，對其出入庫運(yùn)行進(jìn)行了實(shí)驗驗證。
　　 5、建立了碼垛機(jī)器人運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，制作了友好精美的可視化人機(jī)界面。本文采用國產(chǎn)軟件“組態(tài)王”對整個系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)、通訊連接和界面編寫，不但設(shè)計了豐富的、多種操作模式可選的人機(jī)界面，還對碼垛機(jī)器人運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控、倉庫狀