高位码垛机器人控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

现如今，随着科学技术的迅猛发展，生产力水平的不断提高，人们对降低劳动强度、改善工作环境同时重视起来。石油化工、化肥、粮食等行业对包装质量和劳动效率的要求也日益提高，从而促进了这些企业的现代化改造。而传统的人工包装由于其生产效率低下并且同时重复搬运工作很容易会引起背部和腰部的受伤等缺点而成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍，已不能满足现代化大生产的需要。企业为了便于产品的运输和存储，对包装要求更加严格，包装已成为企业升级和获得经济效益的关键因素，尽快提高产品的包装质量，是这些行业的迫切任务之一，也是用户对这些行业的要求。因此，码垛机器人是非常可取的为了完成物料搬运、储存、装卸、运输等物流的活动。码垛机器人具有灵活性高，大容量，可靠性高等特点得到迅速发展。

工业机器人技术在国外起步较早。目前，世界各发达国家的机器人公司针对各种载荷，运行空间和运行环境不断的推出高性能，高可靠性，高速，高精度的码垛机器人。码垛机器人市场主要分为欧系和日系。码垛机器人以abb和kuka为代表，日系马多机器人以fanuc和yaskawa为代表。最近，abb公司研制了全球速度最快的紧凑四轴机器人abb-irb460，不仅速度快，占地面积也相对缩小，abb公司是工业机器人的领头羊。

我国工业机器人技术研究与应用开始于上世纪70年代，自主研发的码垛机器人主要结构形式有直角坐标式和关节式。如上海交通大学与上海沃迪科技有限公司研发的tpr系列码垛机器人和清华大学陈恳，杨向东和北京邮电大学李金泉以及北京理工大学付铁共同开发的th50码垛机器人代表着国内的工业机器人的研发水平。相对于国外工业机器人技术，我国工业机器人技术在产品研发和生产制造方面和国外还有一定的差距，大部分技术还是被国外公司掌握，自主产权的核心技术较少。因此，发展自主产权和核心竞争力的工业机器人产品，已成为我国机器人的当务之急。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

主要的仪器与设备：西门子s7-300plc，一台西门子v90伺服控制，三台西门子mm440变频器，一块m270触摸屏组成变频调速和伺服定位系统。

工作原理：将包装好的料袋经过单道斜坡输送机进入压平机和加速输送机，对料袋进行整平、加速。将输送过来的料袋进行转位（需要时）和编组操作，将竖袋2袋编为1组，横袋3袋编为1组。编好组的料袋由推袋机推到分层机上，一层5个料袋在分层机上再次整形后，打开分层机放到升降机上的托盘上，升降机下降一层料袋的高度，即码好一层。④每完成一组码垛，下一组将反过来进行编码，即将横袋2袋编为1组，竖袋3袋编为1组。重复步骤③的动作。⑤循环进行②③④的步骤，当码完8层（或10层）即为一垛，码好后升降机下降到最低位，再由垛盘输送机将垛盘输送到无动力垛盘输送机上，最后由叉车运走。

3. 研究计划与安排

第1周查阅设计题目的相关资料；

第2周撰写开题报告；

第3周翻译英文资料。明确研究的内容，了解课题需要的软件，并进行下载，进行初步了解。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张凤珊.电气控制及可编程控制器.北京：中国轻工业出版社.

[2]马志溪.电气工程设计.北京：机械工业出版社.

[3]吉顺平.可编程序控制器原理及应用.北京：机械工业出版社.