智能码垛机械手控制系统设计(附件)【字数：7950】
随着现代社会的技术发展，整个社会都处于一个机械化的状态，码垛机械手得到了快速发展和使用。尤其在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。比如说在现代化自动化的工厂车间中，通过采用并普及码垛机械手，可以代替人的繁重劳动，同时在精度上人们往往没有码垛机械手来的精准。而且整个生产过程可实现机械化、自动化和远程控制，因此被广泛应用。本文通过对近些年来码垛机械手技术不断发展的了解，以其作为设计的基础，主要对智能码垛机械手控制系统进行分析和设计。提出可编程控制器对智能码垛机械手进行控制的方案，对码垛机械手的硬件和软件部分进行分析设计，使智能码垛机械手能够完成设计的动作。设计出的智能码垛机械手要能够灵活动作、运行稳定、功能完善、操作简单、性价比高。
目录
一、 绪论 1
（一） 研究的目的及意义 1
（二） 码垛机械手在国内外现状和发展趋势 1
（三） 主要研究的内容 2
二、 码垛机械手结构的设计 3
（一） 码垛机械手结构的组成 3
（二） 码垛机械手结构的各部分设计 3
（三）码垛机械手的工作原理 3
三、PLC的介绍与选择 4
（一）PLC的运行过程及特点 4
（二）PLC的选型 5
（三）PLC的保护 5
四、控制系统的分析与设计 6
（一）控制系统的性能要求 6
（二）I/O点数分配 6
（三）码垛机械手控制原理 7
（四）PLC外部接线 8
（五）PLC程序设计 9
结论 23
谢辞 24
参考文献 25
绪论
研究的目的及意义
码垛机械手将工件按一定码放规则码放在一定尺寸的木制或者塑胶材料的托盘等上，进行自动堆码，堆码成产品垛后用叉车推出，便于叉车运至仓库储存存储以及物垛的搬运、装卸、运输等操作。码垛机械手是集自动控制与信息处理技术、机械电子工程技术、传感器技术、人工智能技术等多学科于一体的机电一体化产品。对码垛机械手的自动化控制不仅能够提高企业的生产效率和经济效益，而且对保证产品质量、优化作业布局和改善劳动条件的贡献也非 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
常巨大。
码垛机械手是工业机器人中的重要做成部分，随着我国经济不断发展，各个行业得到了长足的发展。但码垛机械手的研发，种类和效益等均与发达国家存在较大的差距。一些高端市场仍被发达国家垄断，日本、德国、美国、瑞典等发达国家的研究已取得一定成果。例如，发达国家机器视觉技术已经在码垛机械手上成熟运用。而我国的大部分码垛机械手研究还是空中阁楼，停留于科研机构以及一些高校实验室，大部分企业只是少量试制造的样机，不具备产业价值。
为了产品箱的运输和入库进行连续、高效、统一的管理，减少工人的劳动强度，降低企业的生产成本。设计了一条基于PLC和工业码垛机械手的多种垛型全自动码垛搬运输送线。该自动码垛系统由机械构造与电气控制系统构成，机械构造即码垛输送线的机械布局，包括输送链板、发板位、托盘及托盘缓存位、码垛位、缠膜位、堆垛叉车位以及安全威兰德设计。电气系统由罗克韦尔PLC控制系统控制产品箱流入以及堆垛输出的物流输送过程和由ABB工业机器人实现产品箱的抓取与放置的堆垛过程组成。
码垛机械手在国内外现状和发展趋势
码垛机械手最早出现在上个世纪60年代的美国。国外机器人发展至今，形成了以日本安川（YASKAWA）、发那科（FANUC）、德国库卡（KUKA），瑞典ABB等四大家族称霸工业机器人市场的局面。
相对于国外发达国家，国内厂商主要承担工业机器人零部件定制、产品的二次开发、售后等低附加值工作。另外，中国的机器人技术含量低，绝大多数都是三轴，四轴，直角坐标的产品。中国工业机器人的渗透率远低于发达国家，根据2015年的工业机器人专题报告，日本和欧洲的机器人密度位200300台/人，而中国只有30台/人。高昂的生产成本、关键技术专利垄断和人才缺失是制约中国企业发展的重要约束。
而在市场需求和政府的大力支持下，国内企业的自主研发能力不断提升。2015年5月，国务院正式发布了《中国制造2025》，纲领指出，将通过“三步走”实现我国制造强国的战略目标。工业机器人无疑是我国制造业改革的重点领域，在国家政策力挺之下，未来几年将拉近与国际厂商的差距。
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）即PLC，自从在1969第一台可编程控制器在美国面世以来，在工厂的各种机械中都得到了应用[1]。PLC控制，在50年的发展中，得到广泛的应用，它采用了集成的电路设计，实现了不同的控制，包括位置控制伺服控制，还有过程控制，把不同的数据进行数据的采集整理和诉讼，给我们的工作带来了很大的方便。
码垛机械手技术已经成为了现在比较流行的普遍的技术。码垛机械手技术是一个先进的技术，一个国家发展需要的就是前沿的技术，我们国家在码垛机械手方面已经算是比较领先的了，这码垛机械手的应用上也是比较广泛的，在人工智能的基础上，我们将码垛机械手进行了更优质的改革，目前在我国的工业生产和国民生活中越来越广泛的应用，随着微电子和信息技术的发展，我们的生活中将会大量使用到码垛机械手。这对码垛机械手来说是一个非常重要的突破。并且这个技术将会非常领先于其他行业，我们这方面的技术也会成为了一种改革的生产方式。
对于当前我国国内的码垛机械手的发展来说，码垛机械手臂已经成为了不可替代的的工具，已经成为了这个社会的潮流，目前比如说码垛机械手臂，防码垛机械手臂等着一些较特殊的技能只能因为码垛机械手臂来代替，人工智能在计算机上一上有很大的发展，再过去的几十年中，它的发展不亚于我们的军事系统，二使用性更为广泛，目前文中所说的码垛机械手臂在工厂和农业上的需要，在其他领域上有非常高的造诣，对于现在的发展的环境来看，人们的生活节奏越来越快，而生活质量也需要提高的现代生活中质量成为了第一要素。可编程控制器，它是非常先进的，我们用机械来代替人的行为，这是省力而且省时的。在很多人们够不到的领域上，机械能代替我们做到，比如说深海探测，石油开采但都需要人的参与，但是人所不能触及的地方，机械设备就能代替我们工作。
主要研究的内容
近些年来码垛机械手技术得到了快速发展，涉及的领域也不断扩大，那种只能做单一动作的码垛机械手已经被逐渐淘汰。人们不再是要求其代替人工作业，还要提高其控制可靠性、灵活性、可开发展经济性，降低其制造成本。本论文主要对码垛机械手进行以下两个方面的研究：
（1）码垛机械手结构的设计
目录
一、 绪论 1
（一） 研究的目的及意义 1
（二） 码垛机械手在国内外现状和发展趋势 1
（三） 主要研究的内容 2
二、 码垛机械手结构的设计 3
（一） 码垛机械手结构的组成 3
（二） 码垛机械手结构的各部分设计 3
（三）码垛机械手的工作原理 3
三、PLC的介绍与选择 4
（一）PLC的运行过程及特点 4
（二）PLC的选型 5
（三）PLC的保护 5
四、控制系统的分析与设计 6
（一）控制系统的性能要求 6
（二）I/O点数分配 6
（三）码垛机械手控制原理 7
（四）PLC外部接线 8
（五）PLC程序设计 9
结论 23
谢辞 24
参考文献 25
绪论
研究的目的及意义
码垛机械手将工件按一定码放规则码放在一定尺寸的木制或者塑胶材料的托盘等上，进行自动堆码，堆码成产品垛后用叉车推出，便于叉车运至仓库储存存储以及物垛的搬运、装卸、运输等操作。码垛机械手是集自动控制与信息处理技术、机械电子工程技术、传感器技术、人工智能技术等多学科于一体的机电一体化产品。对码垛机械手的自动化控制不仅能够提高企业的生产效率和经济效益，而且对保证产品质量、优化作业布局和改善劳动条件的贡献也非 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
常巨大。
码垛机械手是工业机器人中的重要做成部分，随着我国经济不断发展，各个行业得到了长足的发展。但码垛机械手的研发，种类和效益等均与发达国家存在较大的差距。一些高端市场仍被发达国家垄断，日本、德国、美国、瑞典等发达国家的研究已取得一定成果。例如，发达国家机器视觉技术已经在码垛机械手上成熟运用。而我国的大部分码垛机械手研究还是空中阁楼，停留于科研机构以及一些高校实验室，大部分企业只是少量试制造的样机，不具备产业价值。
为了产品箱的运输和入库进行连续、高效、统一的管理，减少工人的劳动强度，降低企业的生产成本。设计了一条基于PLC和工业码垛机械手的多种垛型全自动码垛搬运输送线。该自动码垛系统由机械构造与电气控制系统构成，机械构造即码垛输送线的机械布局，包括输送链板、发板位、托盘及托盘缓存位、码垛位、缠膜位、堆垛叉车位以及安全威兰德设计。电气系统由罗克韦尔PLC控制系统控制产品箱流入以及堆垛输出的物流输送过程和由ABB工业机器人实现产品箱的抓取与放置的堆垛过程组成。
码垛机械手在国内外现状和发展趋势
码垛机械手最早出现在上个世纪60年代的美国。国外机器人发展至今，形成了以日本安川（YASKAWA）、发那科（FANUC）、德国库卡（KUKA），瑞典ABB等四大家族称霸工业机器人市场的局面。
相对于国外发达国家，国内厂商主要承担工业机器人零部件定制、产品的二次开发、售后等低附加值工作。另外，中国的机器人技术含量低，绝大多数都是三轴，四轴，直角坐标的产品。中国工业机器人的渗透率远低于发达国家，根据2015年的工业机器人专题报告，日本和欧洲的机器人密度位200300台/人，而中国只有30台/人。高昂的生产成本、关键技术专利垄断和人才缺失是制约中国企业发展的重要约束。
而在市场需求和政府的大力支持下，国内企业的自主研发能力不断提升。2015年5月，国务院正式发布了《中国制造2025》，纲领指出，将通过“三步走”实现我国制造强国的战略目标。工业机器人无疑是我国制造业改革的重点领域，在国家政策力挺之下，未来几年将拉近与国际厂商的差距。
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）即PLC，自从在1969第一台可编程控制器在美国面世以来，在工厂的各种机械中都得到了应用[1]。PLC控制，在50年的发展中，得到广泛的应用，它采用了集成的电路设计，实现了不同的控制，包括位置控制伺服控制，还有过程控制，把不同的数据进行数据的采集整理和诉讼，给我们的工作带来了很大的方便。
码垛机械手技术已经成为了现在比较流行的普遍的技术。码垛机械手技术是一个先进的技术，一个国家发展需要的就是前沿的技术，我们国家在码垛机械手方面已经算是比较领先的了，这码垛机械手的应用上也是比较广泛的，在人工智能的基础上，我们将码垛机械手进行了更优质的改革，目前在我国的工业生产和国民生活中越来越广泛的应用，随着微电子和信息技术的发展，我们的生活中将会大量使用到码垛机械手。这对码垛机械手来说是一个非常重要的突破。并且这个技术将会非常领先于其他行业，我们这方面的技术也会成为了一种改革的生产方式。
对于当前我国国内的码垛机械手的发展来说，码垛机械手臂已经成为了不可替代的的工具，已经成为了这个社会的潮流，目前比如说码垛机械手臂，防码垛机械手臂等着一些较特殊的技能只能因为码垛机械手臂来代替，人工智能在计算机上一上有很大的发展，再过去的几十年中，它的发展不亚于我们的军事系统，二使用性更为广泛，目前文中所说的码垛机械手臂在工厂和农业上的需要，在其他领域上有非常高的造诣，对于现在的发展的环境来看，人们的生活节奏越来越快，而生活质量也需要提高的现代生活中质量成为了第一要素。可编程控制器，它是非常先进的，我们用机械来代替人的行为，这是省力而且省时的。在很多人们够不到的领域上，机械能代替我们做到，比如说深海探测，石油开采但都需要人的参与，但是人所不能触及的地方，机械设备就能代替我们工作。
主要研究的内容
近些年来码垛机械手技术得到了快速发展，涉及的领域也不断扩大，那种只能做单一动作的码垛机械手已经被逐渐淘汰。人们不再是要求其代替人工作业，还要提高其控制可靠性、灵活性、可开发展经济性，降低其制造成本。本论文主要对码垛机械手进行以下两个方面的研究：
（1）码垛机械手结构的设计
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