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某分拣机械手的PLC控制系统设计

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1.选题依据及意义
1、选题依据
机电一体化的程度主要体现在自动生产、智能制造等的自动化水平上。自动生产线是自动化水平的最好体现,其技术的成熟促进了制造业的快速发展。近些年,随着其他技术水平的不断提高,自动化设备的应用不断扩大,以满足公司对现场控制对象不断变化的需求,通过精密生产和灵活性,最终实现生产工厂的高度自动化是社会发展的必然趋势。
通过本课题的设计,把大学期间所学的专业知识很好的综合起来,锻炼了自身各方面的能力,为以后更好地走上工作岗位打下基础。
2、课题研究意义
PLC是以微处理器为核心的可编程控制器,可以实现执行逻辑运算、顺序控制、定时等多种命令,并通过数字或模拟信号式的输入与输出,从而用来控制各种机械化设备的生产运作。PLC运行可靠性高,适应性强,可扩展性强,是传统继电器控制系统的逐步替代品。它还可以执行复杂的生产过程控制并应用于生产自动化网络。本文研究了基于PLC控制的物料分拣系统的设计,并采用德国西门子S7-200系列PLC控制分拣机器人的运动、分拣、抓取和运输,以寻求类似系统的转换和升级,具有一定的指导意义。
2.课题研究现状及发展趋势
从1960年代开始,国外首先开始了物流分拣系统模型的研究。20世纪80年代后期,国外的物流分拣技术飞速发展,Aughan Mark将分拣系统分为五大类:合并前聚集、订单挑选、感应检测、合并、分拣搬运,合理的将订单与设备巧妙的结合,高效率的完成产品的分拣打包。Masel D.T提出了对固定形状物料的环形分拣系统的分拣时间的解析公式,为进步一研究自动化分拣生产线的合理分配提供了依据。Norman Saene JR 从对某工厂的配送中心生产线进行了分析研究,详细规划了如何搭建传送带从而来构建一个合理的物流配送系统。
与国外的自动分拣设备相比,我国研制的自动分拣技术更适应国内市场,并且同等功能的条件下具有更低的价格。
由昆明自动化物流工程公司开发的视觉识别移动分拣装载机器人,可以解决多品种,多品种物料的自动配置分拣和装卸问题。该系统由光学视觉部件、工业机器人和数控系统组成,使材料的运动和转移更加合理,目前已广泛应用于烟草、机械等行业的物料分拣、移动。
长沙理工大学与湖南大学研究了一种适用于高速自动化生产线的自动分拣机器人,该机器人融合了先进的传感技术,采用电气控制和多自由度的联动机器人,从而实现物品抓取的精准定位。并且该机器人可以高速完成次品分拣,并对抓取物实现软接触,不会对物品表面留下抓痕。
面临现今飞速发展的经济和网购热潮,自动分拣可以将大大提高服务成效和效率,因此研究更加自动化智能化的自动分拣机械手、机器人势在必行。
 

3.课题研究内容
(1)使用PLC控制系统引导机械手物料分拣,能够极大的节约人工成本,为企业和社会创造更多的利润。
(2)传统的物料分拣已经远远不能满足日益发展的物流需求,基于PLC控制系统引导机械手在物料分拣上,以其效率高、稳定性好、节约成本等优点必将取代传统的物料分拣。
 
4.课题的关键问题及解决思路
一 关键问题
1、深入的分析和学习PLC控制原理,通过实际的结果确认标定图像采集的数量和相机位置。
2、对分拣机械手的硬件选型和搭建环境,通过使用Halcon开发分拣机械手运动控制系统系统;完成现场调试,确定系统软件的参数设置。
二 解决思路
查阅相关手册与资料,首先对分拣机械手PLC控制系统的需求进行分析。在设计过程中,在系统的硬件方面对机械手参数进行了详细的分析和设计,而在软件方面则是对机械手的流程图进行了详细的设计。出现错误自己查找,发现问题解决问题。

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