碼垛機器人控制系統(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，堆垛機技術也逐漸成熟，取代了大量的人力勞動，提高了勞動生產率。剛剛閉幕的十八大提出了轉變經濟增長方式的口號，這勢必會掀起第三產業(yè)向自動化和智能化轉變的浪潮。
　　 本文抓住機遇，瞄準小型倉儲和服務業(yè)的空白市場，提出一種PLC控制、伺服電機驅動的小型直角坐標碼垛機器人方案，力爭將自動控制技術帶入醫(yī)藥、餐飲、銷售、圖書借閱、消費品物流等第三產業(yè)，更大程度地解放生產力。該方案具

2、有結構簡單、自動化程度高、經濟效益好等優(yōu)點，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的背景以及國內外研究現(xiàn)狀做了簡要闡述，對運動控制系統(tǒng)的現(xiàn)行方案進行對比分析，分別指出了各方案的優(yōu)缺點以及適用范圍。
　　 2、在碼垛機器人都在向更高、更大、速度更快的方向發(fā)展的背景下，獨辟蹊徑，提出一種小型化、輕量化的直角坐標碼垛機器人結構方案，并對主要部件進行了計算校核。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，提出碼垛機器人半閉環(huán)控制方案。該方案摒棄了傳統(tǒng)認址片和激光測距相結合的認址方式，不僅提高了定位精度和尋址效率，更進一步精簡了結構，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。
　　 4、以直角坐標系為原型，建立了碼垛機器人“空間四軸脈沖坐標系”，將碼垛機器人關鍵點和立體倉庫各倉格的位

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