基于RobotStudio罐装可乐的码垛工作站设计.docx
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基于RobotStudio罐装可乐的码垛工作站设计.docx
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基于RobotStudio罐装可乐的码垛工作站设计
毕业设计说明书(论文)
设计(论文)题目:
基于RobotStudio罐装可乐的码垛工作站设计
专业:
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班级:
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学号:
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姓名:
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指导教师:
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2021年7月14日
xxx职业技术学院毕业设计(论文)任务书
学生
姓名
学号
班级
专业
设计(或论文)题目
基于RobotStudio的罐装可乐的码垛工作站的设计
指导教师姓名
职称
工作单位及所从事专业
联系方式
备注
设计(论文)内容:
本文根据所学内容,联系实际,对煤矿带式运输机,进行分析与设计,主要设计内容为:
(1)了解国内对于机器人的应用,并拟定设计参数。
(2)明确工业机器人的工作原理以及robotstudio的运用。
(3)完成末端执行器的设计与安装。
(4)完成工作站的设计。
(5)编写程序,做出完整的装箱工作站,并进行仿真。
(6)整理资料完善设计说明书。
进度安排:
2021年6月5日至2021年6月10日:
对本项目所需知识点进行一定的了解。
2021年6月11日至2020年6月16日:
查阅相关资料并整理。
2021年6月17日至2020年7月1日:
完成毕业设计论文。
2021年7月2日至2020年7月12日:
修改论文的缺陷与不足。
2021年7月13日至2020年7月15日:
准备答辩。
主要参考文献、资料(写清楚参考文献名称、作者、出版单位):
[1]白蕾,侯伟,张小杰.基于Robotstudio的机器人搬运工作站设计与仿真。
研究与开发,2018年6月。
37-6.
[2]:
王璐.基于RobotStudio的ABB工业机器人码垛工作站教学设计[J].集成电路应用,2019,36(08):
82-83
[3]郝建豹,许焕彬,林炯南.基于RobotStudio的机器人码垛工作站虚拟仿真设计[J]自动化与信息工程,2017,38(002):
26-29..
[4]苏士超.基于RobotStudio的搬运码垛工作站仿真设计[J].电脑知识与技术,2020.
[5]赵锡恒.RobotStudio基于的工业机器人装配工作站仿真应用[J].机电工程技术,2020,49(08):
204-206.
审
批
意
见
教研室负责人:
年月日
附录...............................................................................................................................26
摘要
在工业企业中,当新建单台或多台机器人组成的工作站或生产线时,为缩短生产工期,避免返工,节省成本等,需要运用工业机器人工作站系统进行仿真设计。
本文基于工业机器人的工作原理及。
RobotStudio仿真软件的基本知识的了解上,以串联式6关节机器人为研究对象,利用RobotStudio软件创建码垛工作站流程,并进行仿真程序编写。
其中,码垛托盘、机器人底座、夹爪,由SolidWorks绘制,再导入RobotStudio中;通过Smart组件,达到自动产生不同产品的仿真效果;最后创建机器人I/O信号,编写码垛程序。
通过对码垛工艺的模拟仿真,为实际生产中机器人调试工作提供设计、编程思路及理论支持,减轻了现场调试的工作量。
关键词:
RobotStudio;工业机器人;罐装码垛;仿真设计
第1章绪论
1.1码垛机器人
码垛是指按照综合单元化的概念,将物品按一定的模式堆放到托盘上,以使储存、搬运、装卸、运输等物流活动在单元化的托盘上进行。
自1974年ABB公司推出世界上第一台用于物料搬运和取放作业的工业机器人IRB6以来,工业控制技术和工业机器人的发展已经趋于成熟,一些国家已经开发出码垛机器人和自动化码垛工作站。
在现代公司的物流管理中,码垛机器人越来越多地被用来代替人工搬运任务,码垛机器人逐渐成为制造业中的一个必要现代化工具。
在中国,随着劳动力成本的不断上升和对产品质量不断提高的要求,越来越多的企业响应国家“机器换人”的号召,通过使用码垛机或码垛机器人实现产品码垛的自动化,新型码垛机和码垛机器人也在不断设计和应用。
目前,中国制造业智能化转型升级的需求不断增长,对工业机器人的需求依然强劲。
中国的工业机器人市场一直保持着良好的增长态势,约占全球市场的三分之一,是全球最大的工业机器人应用市场。
根据IFR的数据,2017年中国的工业机器人密度超过了全球平均水平,为97台/万人,预计2021年中国的机器人密度将接近130台/万人,达到工业化国家的水平。
据统计,2019年中国工业机器人的国内市场达到57.3亿美元,2020年达到60亿美元。
为了最大限度地提高码垛效率,机器人码垛一次利用许多箱子,或一次利用整个层,这就要求在进入码垛区之前,产品必须按照特定的标准进行排列组织。
本文设计的码垛机器人工作站以串联式6关节机器人IRB260_30_150__02为研究对象,运用SolidWorks软件建立码垛工作站的三维实体模型,导入RobotStudio,再利用Smart组件设置动态效果,并进行仿真模拟,减轻了现场调试的工作量。
1.2国内外发展情况
随着技术的进步,工业机器人在工程机械、汽车制造、电子电气、橡胶及塑料、食品加工、化学化工、轨道交通等众多行业得到广泛的应用。
工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。
工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。
搭建生产自动化生产线成套设备的最主要工作就是工业机器人工作站设计与开发。
在工业机器人工作站设计与开发前期,主要3D仿真来实现。
在仿真中,可以实现自动化生产线中相同的功能,用户可以直接观察到自动化生产线的效果并进行测试。
即3D仿真技术是工业机器人工作站搭建初期的辅助设计与测试软件。
国外很早便认识班机器人3D仿真技术在机器人研究和应用方面的重要作用,并从70年代开始进行了这方面的研究工作。
欧美在码垛机器人的研究上经过几十年已经不止于机器人本身的性能,而是更简洁高效的系统设计与新型结构的研发。
澳大利亚中央昆士兰大学的AbdulMdMazid和PavelDzitac进行了高速码垛机器人的高效控制配置研发,通过在运行在人机界面触摸屏上的图形应用程序、plc程序和执行码垛机重构创造使高速机器人堆垛成为可能的伺服系统。
码垛机的伺服系统允许plc根据配置数据自动重新配置堆垛机,并控制对产品进给执行码垛功能的机器人。
这使得机器人可以同时处理多个盒子,从而实现高速码垛。
我国码垛机器人相关技术研发起步较晚在安全性、可靠性、承载能力方面与发达国家仍有一段差距。
随着我国在相关方向上的投入不断加大,在码垛机器人技术上的研发也正逐渐被各个研究所、企业所重视。
昆明船舶设计研究院与哈尔滨工业大学合作进行的基于DSP运动控制器的拆垛、码垛SCARA机器人研制项目中,李涛、张勇、蔡磊运用水平关节的机械结构形式,以基于PC的开放式DSP多轴运动控制器作为控制系统的核心.采用面向对象的开发模式,自主开发了机器人控制系统和结构
1.3未来发展趋势
目前,工业机器人在工业领域的应用越来越广泛,工业机器人是实现生产线自动化、工厂数字化、工厂智能化的重要基础装备之一。
我国《高端装备制造业“十二五”发展规划》及《智能制造装备产业“十二五”发展规划》中明确提出工业机器人是智能制造装备发展的重要内容,并将其列为我国装备制造业向高端方向发展的必需核心装备。
在未来,工业机器人将成为一项增加就业机会的重要推力。
工业机器人技术应用人才在我国缺口很大,并且还在以每年20%~30%的速度持续递增。
面对工业发展对工业机器人人才的需求,切实需要实用、、建设、管理、服务第一线需要的高素质技术技能人才。
随着工业机器人自动化的市场竞争日趋激烈,对于各方面的需求也在不断提高。
无论是时间还是金钱成本都是需要尽可能的减少。
停止机器进行调试意味着要在停止设备生产的情况下进行修改或编程,会大大提高成本。
目前常规做法是在设计阶段就对新部件的可实用性和可制造性进行检查。
在生产制造的同时进行编程。
RobotStudio通过离线编程,可以更合理的安排布局,从而提高精度和安全性。
这样就可以让工程师更关注于码垛机器人的性能与人机交互友好度上,制造出更加有竞争力的产品。
近年来,以增加市场需求垛机器人,国内技术取得了长足的进步,一大批高校及企业纷纷积极研究开发相关技术,但在国内市场中国机器人占比仅有百分之三十左右,这说明本次设计在性价比、技术含量上仍有不小的差距,本次设计应该在多个方面同时发展,未来的新型技术一定是复合的、多元的,不止在性能上,在示教器系统设计、智能感应等方面都会体现一个机器人是否足够先进。
目前仍有一些小中型企业仍按照比较原始的人工流水线方式进行作业,这就造成了效率低下且人工成本高昂的缺点,影响了企业发展。
码码垛机器人不仅操作简单,效率高,而且可以降低成本,大大提高了企业的竞争力。
进行智能化改革,采用更加少人多智能的生产模式,将会成为机械生产企业的主流
工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范周还在不断地扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业,进而推广到诸如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统维护维修机器人等各种非制造行业。
此外,在国防军事、医疗卫生、生活服务等领域机器人的应用也越来越多,如无人侦察机(飞行器)、警备机器人、医疗机器人、家政服务机器人等均有应用实例。
机器人正在为提高人类的生活质量发挥着重要的作用。
工业机器人在许多生产领域的应用实践证明,它在提高生产自动化水平、劳动生产率、产品质量和经济效益、改善工人劳动条件等方面引起了全世界的关注,受到了世界各国和社会各界的广泛关注。
在新世纪,机器人产业将得到更快的发展和更广泛的应用
1.4参数设计
采用的机器人型号为IRB260_30_150__02,可乐的规格为直径50mm,高150mm,一箱可乐装箱24瓶,横向6瓶竖向4瓶。
设计流程如图1.1
图1.1设计流程图
1.5本章小结
本章主要介绍了工业机器人的国内外发展情况以及未来的发展趋势,工业机器人作为智能化工厂的重要组成部分,在智能化工厂的建设中,发挥着举足轻重的作用。
目前在码垛、焊接、压铸、喷涂等行业的应用已经十分普遍,取得的经济效益也十分明显。
在机器人生产线的前期设计、规划实施方案等准备工作上,往往借助于机器人技术、计算机技术开发机器人仿真软件,在计算机环境中对生产线上各设备间进行仿真模拟,评价智能生产线的可行性及潜在问题,对于降低开发成本,缩短整个智能生产线的研发周期,具有十分良好的作用。
第2章工业机器人的工作原理及RobotStudio简介
2.1工业机器人构造及工作原理
工业机器人是一种制造设备,其主要目的是为操作提供必要的运动和动力。
操作的基本思路是,采用机器人的运动元件来实现手部活动的自动化。
其基本操作思想是通过机器人的运动部件来实现手工劳动的动作功能和技术要求的自动化。
因此,工业机器人和机床具有相同的基本功能和操作原理:
都有需要改变位置的末端执行器,都采用坐标运动来完成末端执行器的位置改变要求。
当然,机器人也有自己的特殊要求,因为它们的灵活性要求很高,但对刚度和精度的要求却相当低。
一个码垛机器人的结构由三个主要部分组成:
提升机构、旋转机构和码垛机构。
这三个
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- 基于 RobotStudio 罐装 可乐 码垛 工作站 设计