机器人自动码坯集成系统的研究

发布时间：2017-05-14 09:17

  本文关键词：机器人自动码坯集成系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们生活质量的提高，建筑行业对砖坯制品的要求也越来越高，传统的砖坯输送方式和码垛方式已经不能满足砖坯制品的质量要求。本文设计了机器人自动码坯集成系统，实现了砖坯自动输送和机器人自动码垛，降低了砖坯在输送和码垛时的损伤，提高了砖坯制品的质量。机器人自动码坯集成系统由触摸屏、西门子PLC控制系统和执行机构等组成。机器人自动码坯集成系统通过模块化设计，由PLC控制，保证了系统的稳定性、安全性和可靠性。 本文介绍了机器人自动码坯集成系统的研究背景及意义，国内外研究水平及发展状况。建立了四自由度码坯机器人D-H模型，求解出了四自由度码坯机器人运动学的正解和逆解。根据四自由度码坯机器人实际作业的情况，对其运行轨迹进行了规划。并在Matlab环境下对四自由度码坯机器人的轨迹规划进行了仿真。通过对仿真结果的分析，验证了码坯机器人工作轨迹规划的可行性、合理性和准确性，保证了码坯机器人平稳和准确地运行。 设计了机器人自动码坯集成系统模块式的机械结构，包括砖坯接收模块、残坯检测回收模块、砖坯横向整理及换向模块、翻坯模块、砖坯横向分缝输送模块和砖坯纵向分缝输送模块。 设计了机器人自动码坯集成控制系统的硬件，并进行了PLC与PC机间的通信测试。研究了各硬件的接线方式，并且绘制了各硬件之间的接线图，，完成了各硬件之间的连线。 开发了友好的人机界面，编写了机器人自动码坯集成系统控制软件。其中通过主站PLC实现了传送带步进电机的控制，通过从站PLC实现了横纵向分缝步进电机的控制，PLC之间通过PPI电缆通信。人机界面的开发可对生产现场进行实时监控，保证了生产过程的安全性和有效性。
【关键词】：码坯机器人 PLC 触摸屏 人机界面 步进电机
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP242;TH166
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题研究的背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究水平及发展趋势9-13
• 1.2.1 国内外研究水平9-11
• 1.2.2 发展趋势11-13
• 1.3 本课题研究的主要内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 码坯机器人的轨迹规划15-26
• 2.1 码坯机器人位姿描述15-17
• 2.1.1 位置的描述15-16
• 2.1.2 姿态的描述16
• 2.1.3 坐标系的描述16-17
• 2.2 机器人运动学模型17-19
• 2.2.1 连杆描述17-18
• 2.2.2 连杆连接的描述18
• 2.2.3 连杆坐标系及参数18
• 2.2.4 连杆变换18-19
• 2.3 码坯机器人坐标系及 D-H 参数19-20
• 2.4 四自由度码坯机器人运动学方程20-21
• 2.4.1 码坯机器人运动学正解20-21
• 2.4.2 码坯机器人运动学逆解21
• 2.5 码坯机器人轨迹规划21-24
• 2.5.1 关节空间三次多项式21-23
• 2.5.2 码坯机器人作业描述23
• 2.5.3 轨迹规划23-24
• 2.6 码坯机器人仿真及分析24-25
• 2.7 本章小结25-26
• 第三章 码坯集成系统机械结构设计26-34
• 3.1 码坯集成系统结构总体设计26-28
• 3.2 码坯系统机械结构分析28-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第四章 码坯集成系统硬件34-44
• 4.1 s7-200 系列 PLC 通讯检测34-36
• 4.2 控制系统硬件连接36-43
• 4.2.1 驱动器 HBQ30722A 和步进电机 130BYG3503 的连接36-39
• 4.2.2 TK6070ip 触摸屏与 PLC 的连接39-40
• 4.2.3 PLC 与驱动器的连接40-42
• 4.2.4 EM253 和 HBQ30722A 驱动器的连接42-43
• 4.3 码坯集成系统硬件结构43
• 4.4 本章小结43-44
• 第五章 码坯集成系统软件44-55
• 5.1 触摸屏人机界面44-45
• 5.2 西门子 PLC 对步进电机的控制45-52
• 5.2.1 PLC224XP 控制输送线上的步进电机45-51
• 5.2.2 PLC 224 CN 对横向分缝步进电机的控制51-52
• 5.3 西门子 PLC 之间的通信52-54
• 5.4 本章小结54-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 6.1 总结55-56
• 6.2 展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录61-67
• 攻读硕士学位期间的科研成果67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：机器人自动码坯集成系统的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：364781