袋装料包智能装车系统研发

发布时间：2020-06-15 22:46

【摘要】：物流业是我国国民经济基础产业重要组成部分,其融合了道路运输业、仓储业和信息业等多个产业,具有涉及领域广,吸纳就业人数多等特点。物流技术是衡量国家综合实力的重要标志之一,被美国列为14类前沿技术管制清单中的第8位。在当前我国物流环节中,货物的装载环节和卸载环节集中了大量的人力和物力。为了提高袋装料包在物流装车环节效率,研究有关袋装料包智能装车系统的理论与技术,对于促进我国传统物流业转型升级具有重要的意义。论文针对袋装料包装车效率低下的问题,开展了对袋装料包智能装车系统的研究。在分析国内外传统装车系统研究现状、综述装车系统发展趋势的基础上,提出了一种袋装料包智能装车系统方案,能够实现袋装料包全自动化装车功能及车厢尺寸识别功能,重点开展了车厢尺寸识别算法研究及智能装车系统关键结构设计。论文主要研究内容有:(1)明确袋装料包智能装车系统对改善物流活动中装车环节的重要意义,并综述装车系统的国内外研究现状,指出具备车厢尺寸识别功能、全自动化装车功能的装车系统是未来的发展趋势。(2)针对袋装料包装车效率低的问题,从机械结构和控制系统两方面对袋装料包智能装车系统进行需求分析,针对目标功能提出了一种机械结构总体方案和控制系统总体方案,规划了装车系统工作流程。(3)针对袋装料包智能装车系统的全自动化装车需求,研究设计了袋装料包智能装车系统中码垛机构、行走机构、升降机构三个关键部件,分别介绍了各部件的工作原理,给出了整体设计思路,并利用有限元方法对码垛机构中的支撑框架进行力学分析,对行走机构中的销齿轮以及升降机构中的液压缸进行理论强度校核。(4)针对袋装料包智能装车系统中车厢尺寸识别的问题,提出一种基于图像处理的高精度车厢尺寸识别方法;研发了以西门子S7-1200 PLC为核心的运动控制子系统,并设计了操作便捷的人机交互子系统操作界面。(5)研制了一套车厢尺寸识别功能试验平台,实现了对模型货车车厢尺寸98%左右的识别精度,验证了论文所提出的车厢尺寸识别方法的可行性;研制了一套袋装料包码垛功能试验系统,实现了袋装料包多排多层全自动化码垛,验证了论文所提袋装料包全自动化装车方法的可行性。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：F252
【图文】：

叉车,方式,料包,机装

图１．２叉车托盘装载方式逡逑

装车系统,码垛机器人,货物,堆垛

车轮型移动机器人，命名为ＲｏｂｏＰｏｒｔｅｒ，其特点是可以利用事先存储的轨道数据进行移动，逡逑实现物料的搬运和码垛。日本发那科公司（ＦＡＮＵＣ）作为世界上最大的专业数控系统生逡逑产厂家，在１９７６年推出了邋ＦＡＮＵＣ工业机器人系统投放市场［１４１。图１．４所示为发那科工逡逑业码垛机器人，通常应用于生产流水线的尾端，整个物料码垛过程实现全自动化，不需要逡逑人工协助。但是这种方式只能实现袋装货物由流水线到托盘的搬运和码垛工作，后续依旧逡逑需要借助于叉车将装满货物的托盘转运到货车车厢内。逡逑图１．４发那科工业码垛机器人逡逑德国的ＨＡＶＥＲ公司推出的ＳｐｅｅｄＲｏａｄ装车系统１１５］，成功实现了物料堆垛技术与货物逡逑及时装车技术的结合。ＳｐｅｅｄＲｏａｄ装车系统很大程度上完善了物流装车环节，大大提高了逡逑货物的装车效率，减轻工人劳动强度。其装车速率高达１５０吨／小时，如图１．５所示，该装逡逑车系统的工作原理是堆垛机移动到货车车厢上方的码垛位置，然后堆垛机将底部抽板打开，逡逑将堆垛机内的料包自由落体到车厢中。ＳｐｅｅｄＲｏａｄ装车系统优点在于可以根据要求设计料逡逑包的排列方式，码垛方式温和，码垛速度快，没有气动、液压等设备，整体设备简单。但逡逑存在一些明显的短板

【参考文献】