工业机器人物料的搬运设计(附件)【字数：7612】
引言 1
一、研究背景和现状 1
(一)研究背景 1
(二)国内外研究现状 2
二、系统总体方案设计 4
(一)系统设计 4
(二)机器人工艺流程 4
三、系统的硬件设计 6
(一)控制系统的方案 6
(二)变频器模块 7
(三)传感器模块 9
四、系统的软件设计 10
(一)PLC输入输出设计 10
(二)机器人与皮带送料顺序功能图 11
(三)PLC程序设计与仿真 12
(四)组态界面设计 14
总结 16
致谢 17
参考文献 18
引言
由于现代科技的曰益增长，机器人技术也逐渐逐渐的成熟，许多从事劳动重，和较为低级的工作将逐渐被机器人取代。同时因为信息技术的爆炸，机器人甚至可以从事一些人们轻易不能办的工作，还在在一些特殊场合发挥着不可替代的作用。在一定程度上，机器人的普及可以看作是衡量一个国家现代化水平的重要的参数。
而本文则表达了工业机器人对于物料的搬运,以及其的结构组成。
一、研究背景和现状
(一)研究背景
自动搬运作为现代化机器人的一个部分，正在开始进入人们的视野，并在工业机器人自动化得到广泛应用。例如，在自动装配线上，机器人根据程序规则的执行顺序，将物料托盘上。这种方法叫做搬运，这种机器人主要目的是储存材料，方便和组织它们的搬运和运输。设置处理有两种方式:自动堆处理和手动堆处理。自动修复通常由机械机器人或搬运机器人完成，适用于一般条件、加工材料和需要大规模生产的情况。当操作困难且百吉饼速度较低时，手动百吉饼特别有用。随着技术的发展，一些简单的机械自动 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072*
码垛设备开始出现，比如码垛机器人。这些简单的机械式自动堆垛设备，大大减少了搬运作业时人工堆垛所需的劳动力，使工人基本摆脱了恶劣的堆垛作业环境。传统的机械自动搬运设备已经不能满足人们对工业生产自动化的高要求，需要被更先进的机电一体化智能自动搬运机器人所取代。
早期，大多数搬运机器人都是机械或液压的。但是这种搬运机器人占用空间大，堆垛效率低，跟不上不断增长的生产规模。随着20世纪70年代的到来，工业机器人的技术和应用发生了革命性的变化。瑞典ABB公司的研究人员率先研发制造了第一台全电控搬运机器人IRB6，并应用于实际工业生产。搬运机器人因其高灵活性和高效率逐渐被广泛应用于自动化生产线，并越来越受到市场和客户的欢迎。搬运机器人逐渐成为工厂不可缺少的自动化设备。近年来，人们不仅需要堆垛机器人来代替人工堆垛，而且对堆垛提出了新的要求。也就是说，搬运机器人有必要减少运行时间，提高搬运效率，适应更复杂任务的变化。
由于国产机器人发展不成熟，国内很多公司使用从国外进口的搬运机器人。然而，国外机器人比国内机器人贵。对于公司来说，从国外购买机器人需要很高的价格。另一方面，随着智能制造和企业工业的自动化，越来越多的机器人将转移到工厂，取代过去在车间工作的工人。因此，搬运机器人的研究不仅可以让专业学者和研究人员对相关自动化生产有更好的了解，还可以促进越来越多的人关注搬运机器人，从而让越来越多的搬运机器人逐渐进入更广阔的市场。本文的目的是设计并实现搬运机器人的运动控制，使其能够应用于自动化生产线上完成搬运。
(二)国内外研究现状
随着自动化工业生产的蓬勃发展以及各种新型控制技术和计算机技术的快速发展，来自德国、日本、瑞典等国家的研究人员在工业机器人的发展方面取得了巨大的发明，并逐渐引入了自己的研发。品牌机器人包括以下品牌:FANUC机器人和日本富士机器人、德国KUKA机器人和瑞典ABB机器人。一般来说，大部分4轴多关节机器人都是在德国和瑞典研发生产的。外观上，搬运机器人的主体主要由底座、手臂和手腕组成。由于有些产品只能使用吸附式末端执行器来损坏物品，有些产品需要夹紧，因此通常会设计各种固定装置(如吸附式和夹紧式)来堆叠不同的产品。搬运机器人的本体结构采用了先进的优质铸铁材料，大大提高了其机械性能和抗振能力。驱动系统采用交流伺服控制电机，集成了驱动系统，使其模块化，减少了不必要的驱动电机。还有一些搬运机器人配备了安全软件，可以实时监控搬运机器人的操作，实现数据交换，大大提高了搬运机器人的智能化。IRB7600机器人是ABB开发的最新搬运机器人。可以抓取650KG左右的产品。结合ABB先进的机器人技术，IRB7600具有出色的性能，如加速性和稳定性，无需搬运。在这种情况下，编程环境友好，可以抓取的对象质量足够大。如图11所示，是一台瑞典ABB搬运机器人。
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图11ABB搬运机器人
德国KUKA公司推出了著名的KUKA系列机器人，每年制造大量机器人。这些机器人用于工厂自动化生产线上的物料搬运和搬运。KUKA机器人KR300A的机械臂采用了重量轻、强度高的聚碳酸酯纤维，提高了机器人本身的机械性能。
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图12德国库卡搬运机器KR300A
与瑞典等国家相比，国内搬运机器人技术的起步和发展确实长期滞后。由于当时家庭环境的影响，搬运机器人的开发和应用还处于起步阶段。随着改革开放和社会经济的发展，越来越多的公司逐渐引进大量国外机器人用于工厂生产。
在众多科研人员的努力下，许多技术难题被攻克，搬运机器人的研发取得了长足的进步，占据了国内市场的一部分。但是他还有很大的提升空间。
下面就主要表述了工业机器人对于物料的搬运。
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