码垛工作站系统设计v
欧派码垛工作站方案
板式家具（纸包件）码垛工作站技术方案一、系统介绍1.1、设备需求本码垛工作站用于抓取辊道流水线上的家具板（纸包件），码垛于流水线旁的工件托盘上。
1.2、工件基础信息（参考）纸包件尺寸：长（300mm—2600mm）×宽（200mm-1300mm）纸包件厚度：18mm-150mm最大重量：50Kg1.3、系统规划及布局①. 机器人控制柜 ②.集成控制柜 ③.安全围栏 ④.码垛机器人⑤.气动抓手（伺服调节） ⑥. 跺盘 ⑦.机器人底座、 ⑧. 抓料滚道 ⑨.3D 视觉系统⑩抓手快换机构（图中未表示）1.4、作业流程板料流到抓料滚道上传感器位置（同时机械限位），传感器启动，滚道停止；↓3D 视觉系统识别和读取板料尺寸及位置信息并上传至控制系统；↓机器人抓取传输线上的静止的板料；↓机器人抓取板料运动到跺盘上方指定位置；↓机器人放开板料，并按照码垛程序设置的顺序放置在跺盘上；①②③④⑤⑥⑦⑧⑨↓机器人开到滚道上准备抓取下一个板料...。
1.5、配置清单1.7、工作环境电源：3相～50Hz±1Hz 380V工作温度：-10℃ - 45℃工作湿度：90%以下压缩空气：0.6Mpa二、主要单元介绍2.1、码垛机器人系统CP180L2.2、专用抓具2.2.1、抓具简介（功能 > 原理 > 组成）本方案采用专用抓具辅以配套抓取输送辊线。
抓取辊线采用悬浮式托辊使工件架空，以适应抓手抓取工件。
抓手分为大小两个型号，采用伺服系统自动调整抓手抓距以适应不同尺寸的工件，其中小号抓取范围200-550mm，大号抓取范围550-1300mm。
抓手与工件接触部位采用304不锈钢材质，主体多处采用铝合金材料以减轻抓手重量，减小机器人负载以提升能效。
抓手配备压板装置以提高工件抓取时的稳定性，更适合抓取长尺寸工件。
2.2.2、抓具特点-型材骨架采用铝型材搭建，重量轻、强度高、外形美观且安装方便。
-气缸驱动，动作快速。
码垛机设计及优化方案
码垛机设计及优化方案一、介绍码垛机是一种自动化设备，用于将物品按照预定的方式堆放在货架或托盘上。
在物流和制造业中，码垛机的设计和优化方案对提高运输效率和降低人力成本至关重要。
二、设计方案1. 系统结构设计码垛机的结构设计应考虑以下几个因素：物品特性、堆放方式、垛高和垛形。
基于这些因素，可以选择合适的机器臂类型，如固定臂或旋转式臂，来满足需求。
此外，还应考虑系统的稳定性和安全性，以确保机器在堆叠过程中不会发生意外。
2. 视觉识别技术在码垛过程中，视觉识别技术可以帮助机器准确定位和识别物品。
使用相机、激光传感器或深度学习算法，可以实现高精度的物品检测和定位，从而提高码垛的准确性和效率。
3. 控制系统设计码垛机的控制系统应具备实时性和稳定性。
采用PLC（可编程逻辑控制器）或机器人控制器，以确保机器的运作安全可靠。
此外，通过优化控制算法和调整动作路径，可以降低机器的响应时间和能耗。
4. 系统集成与联动码垛机还需要与其他设备或系统进行联动，以实现物料的输送和堆放。
因此，在设计方案中需考虑与传送带、输送机、仓储系统等设备的良好协作。
同时，也应考虑与上层MES（制造执行系统）或WMS（仓储管理系统）的集成，实现自动化的物流管理。
三、优化方案1. 算法优化通过针对码垛机动作路径、物料识别和堆叠算法的优化，可以提高码垛的速度和准确性。
例如，使用优化的路径规划算法，可以减少机器移动的距离和时间，从而提高整体的效率。
2. 自适应调整码垛机应具备自适应调整的能力，以适应不同尺寸、重量、形状和堆放方式的物品。
通过自动调整机械臂的参数和力度，以及视觉识别系统的参数，可以确保机器在面对各种物品时具备适应性和稳定性。
3. 数据分析与追溯在码垛过程中，收集和分析关键数据可以提供有价值的信息。
通过分析堆放过程中的效率、准确性和资源利用情况，可以发现潜在问题和改进空间。
此外，通过对码垛记录进行追溯，可以追踪和溯源每个垛位的物料信息，提高整体的物流可追溯性。
码垛方案
穿梭车位置，由穿梭车将整垛输送至仓库，同时托盘自动输送到码垛工位，
机器人重复以上动作。
于完成某一特定工序作业的独立生产系统，也叫机器人工作单元。 本文描述的是一种码垛机器人工作站，其动作流程如下： 生产线将产品托盘送至指定位置，同时生产完成的产品输送到产品抓 取工位，由定位调整装置将其定位后发信号给机器人，机器人一次抓取产 品到产品托盘进行码垛，整垛码放完成后由垛箱输出传送线将垛箱输出到
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3
码垛工作站的系统设计
3.1 工作站电控系统 3.2.1 工作站控制电源电路 3.1.2 PLC I/O 接口配置 3.1.3 变频器电路设计 3.1.4 机器人 I/O 接口配置 3.2 工作站气控系统 3.3 码垛工作站的 PLC 控制柜及程序 3.3.1 控制柜 3.3.2 PLC程序介绍 3.4 码垛工作站的机器人程序 3.4.1 码垛工作站机器人工作流程 3.4.2 码垛机器人程序
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4
码垛系统工作站的操作
4.1 触摸屏界面 4.2 手动操作步骤 4.3 自动操作步骤 4.4 暂停 4.5 急停 4.6 关闭工作站
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1 码垛工作站简介
1.1 码垛工作站简述：
机器人工作站是指用一台或多台机器人，配以相应的周边设备，用
工业机器人码垛工作站
系统规划说明书
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目录
01
码垛工作站简介
1.1 码垛工作站简述 1.2 码垛工作站布局 1.3 码垛工作站组成及效果图 1.4 机器人工作站工作流程
工业机器人典型应用—码垛应用站—码垛工作站机器人程序
carry2 B段传送带抓取货物子程序
grab1 A段传送带放置货物子程序
Hale Waihona Puke ④ stack1（ ） 机器人将货物移至A盘进行码垛
第三部分
码垛站程序
3 码垛站程序
码垛站程序端口
机器人控制程序需要对外部信号进行控制，比如线体正、反转、停止等，同时机器人会采集外部 信号辅助程序流程控制。
机器人输入端口功能
机器人输入信号
信号名称
IN[1]
A段机器人允许放料（取料）信号
IN[2]
FRAME B盘码垛的8个坐标点位
应用在stack2（）
3 码垛站程序
码垛站程序清单
码垛站根据工作流程，规划 了1个主程序、1个中断程 序和8个子程序
序号
1
2 3 4 5 6 7 8 9
程序名 称
完成功能
码垛主程序，完成与外部信号交互控制，子 Main
程序调用
Ok 中断子程序，用于中断后的恢复
carry1 A 段传送带抓取货物子程序
当托盘B上的货物已经抓完，传送带上仍然有货物，机器人 则一直等待左边货物到位信号，进行抓取放置托盘A。
1 码垛站工艺分析
垛形分析
货物是长方体纸箱，尺寸为660×520×290， 纸箱采用旋转交错式垛形，分上、下两层放置， 每层四个纸箱，同一层中相邻箱体互为90°。两 层垛形示意如图所示，其中货物上的数字为机器 人抓取货物时的顺序，机器人先抓上层后抓下层。
第二部分
码垛站程序构成
2 码垛站程序构成
概述
根据码垛工艺流程分析，将码垛任务分成了两个工作流程，每一个工作流程都 都需要执行机器人拆垛、码垛和搬运功能，因此码垛程序结构由主程序、中断程 序及两个工作流程的子程序组成，主程序调用两个工作流程的子程序，完成码垛 循环工作。
码垛机设计方案
码垛机设计方案（一）一：系统方案概述经对贵公司产品、场地的分析，技术需求、指标的详细研究和理解，为了充分满足该技术要求，对本工程我们采用方案附图所示的机器人码垛系统。
一：总体方案本机器人码垛系统，通过品质一流品牌的接近开关、按钮开关、可编程控制器等硬件和专家设计的专门控制软件相结合，实现了从客户自身的包装线出来的站立式包装袋到最后的码垛成型，均为无人的高度自动化系统。
完善的安全联锁机制，可以对设备和操作人员提供保护。
图形显示的触摸屏使整个系统操作简单，故障诊断容易，同时方便了检修和维护。
并且每套系统出厂都经过严格的系统测试，保证客户的运行安全、可靠、稳定。
本机器人码垛系统如附图1所示，由1.倒包线、2.提升线、3.整形线、4.抓取线、5.码垛机器人，五部分构成。
其各部分工作过程和其主要功能阐述如下：从称量秤、缝包机等客户末端出来的袋装产品均为站立式，通过输送机，当包装袋到达倒包线（附图2所示）时，包装袋会接触到其①倒包横梁，自身倒在②倒包板上，然后通过③防滑输送带的传送和④导向滚筒的导向，包装袋会自动调整为长度方向与流水线平行的纵向输送。
且此倒包线为高度可以调整型。
如果客户在更换产品，导致包装袋长度、称量秤输送线的高度有更改时，此倒包线可以通过其升降按钮，来驱动自身的升降电机，做高度的自动调整。
2提升线3整形线4抓取线5码垛机器人1倒包线附图2：倒包线由于产品从不同高度，客户端输送和倒包线有高度调整，为了更好统一的做码垛规划，最大发挥码垛机器人的功效和码垛能力，现增加提升线（附图3所示）将倒包线出来的包装袋提升到某一统一高度。
此提升线为配合前段的自动升降，亦增加有自动升降按钮，可以调节升降电机控制单边提升高度与前段平齐，保证后端高度不变。
附图3：提升线当产品从提升线出来，进入的是整形线（附图4所示）。
整形线顾名思义是为了将包装袋整平，使其末端码垛的剁型美观、整齐。
整形线分压包整形和震动整形两部分组成。
高效自动码垛机的设计与优化
高效自动码垛机的设计与优化自动码垛机是一种应用于物流行业的自动化设备，可以将货物按照设定的规则进行准确、高效的堆放，提高物流效率和节约人力资源。
在设计和优化高效自动码垛机时，需要考虑以下几个方面。
1. 机器结构设计高效自动码垛机的机器结构设计需要满足稳定可靠、操作简单等要求。
首先，需要选择合适的材料和制作工艺，确保机器的结构牢固、稳定。
其次，机器的设计应简洁，方便维护和操作。
特别是对于大型自动码垛机，应考虑机器的体积、重量等因素，以便于在物流仓库中移动和布局。
2. 感知与导航技术高效自动码垛机需要具备感知和导航的能力，可以识别货物位置、大小、重量等信息，准确地进行堆放。
为此，可以采用机器视觉技术，通过摄像头、传感器等设备获取货物的相关信息。
在导航方面，可以采用激光导航、自动导航小车等技术，提高码垛机的定位和导航精度。
同时，利用人工智能算法，对感知和导航过程进行优化，提高系统的响应速度和准确度。
3. 动力系统设计高效自动码垛机的动力系统设计需要考虑到载重量、速度和能量效率等因素。
选用适当的电动机和传动装置，确保机器的顺畅运行和高效能。
同时，应采用节能技术，如回馈系统、变频调速等，降低机器的能耗，提高系统的能源利用率。
此外，还需要考虑到噪音和振动问题，采取减噪和减振措施，提升使用者的舒适性。
4. 控制系统设计高效自动码垛机的控制系统设计需保证准确、灵敏和可靠。
应选用高性能的控制器和传感器，确保码垛机的动作准确度和稳定性。
同时，需要设计合理的控制算法，提高系统的控制精度和反应速度。
此外，可以采用与物流信息管理系统的接口，实现与其他设备的协同工作，提高整个物流系统的效率。
5. 安全性与可靠性设计高效自动码垛机的安全性和可靠性是设计和优化的重要考量因素。
为确保操作人员和设备的安全，应加装安全传感器和保护装置，及时检测异常情况并及时停机。
同时，对设备进行全面的可靠性分析，消除故障源，降低设备故障率，提高设备的可靠性和稳定性。
毕业设计码垛机控制系统设计
毕业设计(论文) 码垛机控制系统设计学号：10131203姓名：石泽旭专业：电气工程及其自动化系别：机械与电气工程系指导教师：王雷钢讲师二○一四年六月北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）成绩评议题目：码垛机控制系统设计系别：机械与电气工程系专业：电气工程及其自动化姓名：石泽旭学号：10131203指导教师建议成绩：73评阅教师建议成绩：76答辩小组建议成绩：70总成绩：73答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）任务书北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）开题报告北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学海滨学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：日期：毕业设计（论文）使用授权书本人完全了解北京交通大学海滨学院有关保管、使用论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文；③学校可允许论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名：日期：摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。
而码垛机是立体仓库的关键组成部分，码垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用，所以设计与开发自动化程度较高的码垛机控制系统成为当前立体仓库的发展趋势，开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。
本文基于现代物流技术的应用和发展要求，介绍自动化立体仓库的应用及其功能和作用，结合现代科技的发展，着重研究自动化立体仓库码垛机控制系统的控制技术。
码垛整体方案
第1篇
码垛整体方案
一、项目背景
随着工业生产自动化程度的提高，码垛作为物流系统中重要的一环，其效率和稳定性直接影响到生产效率和货物存储质量。为满足某企业生产需求，提高码垛效率，降低劳动成本，确保货物安全，特制定本码垛整体方案。
二、项目目标
1.提高码垛效率，实现货物快速、整齐堆放。
2.降低劳动成本，减少人工干预。
-优化码垛路径，提高码垛速度；
-实时监控码垛过程，发现异常及时报警并处理。
4.安全防护设计
为确保码垛过程安全，采取以下措施：
-设置紧急停止按钮，应对突发状况；
-装设安全防护网，防止意外伤害；
-配备安全传感器，监测设备运行状态；
-定期进行设备检查和维护，确保设备安全运行。
四、实施与验收
1.设备安装与调试
-对操作人员进行安全教育和培训，提高安全意识。
四、实施与验收
1.设备安装与调试
-依据安装图纸和说明书进行设备安装；
-完成安装后，进行系统调试，确保设备运行正常。
2.操作培训
-对操作人员进行设备操作、维护及安全方面的培训；
-确保操作人员掌握设备操作要领和故障处理方法。
3.运行测试
-进行连续运行测试，验证系统性能；
按照设备说明书和施工图纸进行设备安装，完成后进行调试，确保设备正常运行。
2.操作培训
对操作人员进行设备操作、维护及安全培训，确保操作人员具备相应技能。
3.运行测试
对码垛系统进行连续运行测试，收集运行数据，评估系统性能。
4.验收标准
-码垛效率达到设计要求；
-码垛质量满足企业标准；
-设备运行稳定，故障率低；
-采用先进的PLC控制技术，实现码垛过程的精确控制；
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3.4.1 码垛工作站机器人工作流程图 .......................................................................................... - 32 3.4.2 码垛机器人程序 .................................................................................................................. - 33 4 码垛工作站的操作 ............................................................................................................................ - 44 4.1 触摸屏界面 ................................................................................................................................. - 44 4.2 手动操作步骤 ............................................................................................................................. - 49 4.3 自动操作步骤 ............................................................................................................................. - 50 4.4 暂停 ............................................................................................................................................. - 54 4.5 急停 ............................................................................................................................................. - 55 4.6 关闭工作站 ................................................................................................................................. - 55 -
工业机器人码垛工作站
系统设计
-1-
目录
目录 ......................................................................................................................................................... - 2 1 码垛工作站简介 .................................................................................................................................. - 4 -
2.2.1 机器人机械系统 .................................................................................................................... - 8 2.2.2 机器人电控系统 .................................................................................................................. - 12 2.3 机器人末端执行器——海绵吸盘抓手 ..................................................................................... - 14 2.4 物料输送装置——滚筒输送机 ................................................................................................. - 15 2.5 精确定位机构 ............................................................................................................................. - 16 3 码垛工作站的系统设计 .................................................................................................................... - 19 3.1 工作站的电控系统 ..................................................................................................................... - 19 3.1.1 工作站控制电源电路 .......................................................................................................... - 19 3.1.2 PLC I/O 接口配置 ................................................................................................................. - 20 3.1.3 变频器电路设计 .................................................................................................................. - 21 3.1.4 机器人 I/O 接口配置.......................................................................................................... - 23 3.2 工作站的气控系统 ..................................................................................................................... - 25 3.3 码垛工作站的 PLC 控制柜及程序 ............................................................................................. - 27 3.3.1 控制柜 .................................................................................................................................. - 27 3.3.2 PLC 程序介绍 ....................................................................................................................... - 28 3.4 码垛工作站的机器人程序 ......................................................................................................... - 32 -
1.1 码垛工作站简述： ....................................................................................................................... - 4 1.2 码垛工作站布局 ........................................................................................................................... - 4 1.3 码垛工作站组成及效果图 ........................................................................................................... - 5 1.4 机器人工作站工作流程 ............................................................................................................... - 6 2 码垛工作站系统配置 .......................................................................................................................... - 7 2.1 码垛工作站主要配置表 ............................................................................................................... - 7 2.2 工业机器人及控制柜 ................................................................................................................... - 8 -