1、出与.课题的主要研究内容本课题研究的主要内容是教学用仓储机械手码垛机的自动控制及组态软件的监控仿真，主要包括以下几个方面深入研究实际工作过程中码垛机的工作情况，理解其工作原理根据参数选择电机，确定控制方案。进行控制系统的总体设计根据总体方案的设计，设计电器控制的原理框图进行的选型，进行硬件系统的设计并对分配针对每部分的硬件设计，进行软件部分设计，控制程序的编写及调试应用组态软件制做监控仿真操作界面。第章柔性包装机的总体方案设计.柔性包装机的设计的总体框图图.总体框图图.为采用西门子作为主控制器的码垛机总体框图。台作为上位监控机通过通信端口与相连，可以对整个系统进行全面的监控管理。本设计只针对的控制设计，其输入都有启动按钮停止按钮单机联机切换开关急停等操作面板上的操作开关，还有码垛机的行程限位开关和立体仓库上个仓格有无货物的检测开关。其输出包括个步进电机驱动器。

2、的扩展，应用到特殊场合。这里注意的是，直线导轨的滑块般不能与导轨体脱离，否则滑块内滚珠将散落，难以恢复，造成损失。.滚珠丝杠的介绍工作台除导轨外，最重要的核心部件应该是滚珠丝杠。滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆由螺杆螺母和滚珠组成，同直线导轨样，滚珠丝杠上的螺母与螺杆同样不可分离，必须有专用的工具方可分离，否则滚珠散落。其特点与滑动丝杠副相比驱动力矩为高精度的保证微进给可能无侧隙刚性高高速进给可能。.本章小结本章针对码垛机的实际工作环境，选择了适合的相关设备，并进行了相应参数的计算，对码垛机的控制系统进行了硬件方面的设计。分别从电动机驱动器及其附属设备导轨滚珠丝杠等方面，并简单的做了些介绍。第章柔性包装机的软件设计个完整的码垛机是由硬件与软件两大部分组成的。要实现所要求的功能，除了完成硬件部分的设计，还要配。

3、到达目标货格即计数器的计数值计到零时，发出停车信号使其停止运行。图.认址片结构升降台上的光电开关又用内部的计数器接收光电脉冲，升降台每经过层，计数器减计数，从而达到层方向认址的目的。码垛机对其定位精度要求是比较高的，般误差不超过。否则，由于误差的积累，在货叉存取货物时易碰到货架或发生其他事故。但当发出停车信号后，码垛机由于惯性还会滑行点，这样，光靠计数认址很难达到精确定位的目的。为此我们把认址片结构做成如图.所示的形式。用号光电开关作为认址计数开关，计数到零时发出停车信号，然后再利用号和号开关作精确定位。如果号与号开关同时有信号，说明已停准如果只号开关有信号，说明己超过，点动码垛机回退，再检测比较如果只号开关有信号，说明还未到中心点，点动码垛机前进，再检测比较。这样达到准确定位的目的。采用脉冲串输出与步进驱动结合的定位方法图.脉冲串输出与步进驱动器结合脉冲串。

4、测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.成品仓格工件检测开关.导轨的形式介绍般负载较重或者带有径向扭矩的时候，都需要选择导轨支撑的结构形式，导轨也有很多种类，般和载重价格精度有关系，下面列举几种常用的典型滚珠导轨标准结构，说明下各自特点和区别。交叉滚柱导轨为水平相对滑动，两根导轨之间放置保持架与滚柱，这种导轨略显粗糙，要求安装精度较高，运动时易产生噪音。光轴导轨实际上是根光轴通过螺钉连接安装到相应弧度的支架上，上部装有滑块。这种结构简便经济。应用到长度及负载不大的场合。安装方便。直线导轨是最普遍使用的，但造价较高，滑块安装时带有预压，消除间隙。要求为高精度高负载的场合使用。圆弧导轨实际是直线导轨。

5、置时，再停车准备存取货物。因此，我们通常在每层井道上安装三个限位开关，即上下平层限位开关和平层限位开关。如图.所示，当码垛机在上升时，首先碰到下平层限位开关，此信号送到输入端，向变频器发出减速信号，变频器按照预先设定的减速曲线，控制码垛机开始减速，当停下时，进入货物存取状态。图.平层开关示意图认址片的定位方法采用认址片的定位方法时，准确地认址定位是正确存取货物的关键。认址片结构如图.所示，认址方法如下在巷道地基上相对于每列货格安装固定的认址片挡板，在码垛机底部安装个光电开关和与和随码垛机起前后运动，每经过列货格，光电开关通过认址档板发出脉冲信号到从而达到列认址目的。同样，在码垛机立柱上相对于每层安装认址片，在其升降台安装光电开关和随升降台起上下运动，达到层认址的目的。光电开关的脉冲输入信号作为内部认址计数器的计数信号，计数器的当前值作为速度控制的依据。当码垛。

6、的脉冲和方向输出，以及码垛机上气动机械手夹取松开的电磁阀和些辅助的设备例如启动停止的指示灯。个步进电机驱动器分别驱动个步进电机，这个步进电机分别用于控制码垛机的轴轴轴的移动和个机械手的转动。.柔性包装机的结构组成本课题是针对学校实验室的柔性制造系统中的立体仓库环节进行实验前期准备工作而设计的。实验装置由机械部分电气部分和操作台组成，模拟了码垛机在个有仓位的立体仓库的工作情况。码垛机是由三个直线电控工作台以及个旋转工作台外加个气动手爪组成。然后整体放置在桌面上，用螺钉固定在桌面铝合金槽内的螺母中。码垛机的构成表.。其中轴和轴除行程不致外，本身结构形式完全相同，均采用了光轴导轨支撑，滚珠丝杠传动的结构。这种结构的特点是承载能力高，安装方便。轴是垂直的升降轴，因为相对承载低，故采用光轴支撑，滚珠丝杠传动的结构。三个轴互成直角组合搭建而成。也就是典型的直角坐标机器人。

7、完善的软件，系统才能正常工作。.编程软件介绍及使用西门子步进电机驱动器的介绍图.步进电机驱动器步进电机驱动器如图.，是款经济小巧的等角度恒力矩细分型高性能步进驱动器，驱动电压，采用单电源供电。适配电流在.以下，外径的各种型号的二相混合式步进电机。该驱动器内部采用双极恒流斩波方式，使电机噪音减小，电机运行更平稳驱动电源电压的增加使得电机的高速性能和驱动能力大为提高而步进脉冲停止超过时，线圈电流自动减半，使驱动器的发热可减少，也使得电机的发热减少。用户在脉冲频率不高的时候使用低速高细分，使步进电机运转精度提高，最高可达细分，振动减小，噪声降低。步进电机驱动器的引脚功能说明如表。表.步进电机驱动器的引脚功能说明标记符号功能注释输入信号光电隔离正端接供电电源均可驱动，高于需接限流电阻。时为步进脉冲信号下降沿有效，每当脉冲由高变低时电机走步。输入电阻，要求低电平.，高。

8、较美观等特点。但这种机型与国外同类先进水平相比，仍有定的差距。年代后期，我国些科研单位设计研制出种机器人全自动码垛机。该机是在辊道式码垛机的基础上，通过高架机械手进柔性,装机,设计,毕业设计,全套,图纸绪论.课题背景.柔性包装机的设计的概述柔性包装机的设计在国外的研究现状柔性包装机的设计在国内的研究现状柔性包装机的设计的发展趋势.课题的主要研究内容第章柔性包装机的设计的总体方案设计.柔性包装机的设计的总体框图.柔性包装机的设计的结构组成.柔性包装机的设计的控制方案柔性包装机的设计的控制功能要求柔性包装机的设计的控制方案确定柔性包装机的设计的定位方案确定.本章小结第章柔性包装机的设计的硬件设计选型及介绍.电动机的计算选取柔性包装机的设计的已知参数根据已知参数对电动机的选型计算.步进电机驱动器的介绍.可编程控制器的选型及分配可编程控制器的选型可编程控制器的分配.。

9、平，脉冲宽度.。时为正向步进脉冲信号时为方向控制信号用于改变电机转向。输入电阻，要求低电平.，高电平，脉冲宽度.。时为反向步进脉冲信号电机释放信号有效低电平时关断电机线圈电流，驱动器停止工作，电机处于自由状态。原点输出信号电机线圈通电位于原点置为有效，通电光电隔离输出高电平。输出信号公共地信号光电隔离公共地端，端接输出信号限流电阻，最大驱动电流，最高电压。电源正极电源负极电机接线.可编程控制器的选型及分配可编程控制器的选型在码垛机码垛过程中，需要完成对砌块的夹紧升降及水平搬运旋转等多个动作，动作频繁且过程复杂。并且，在码垛工作现场往往环境较为恶劣，所以为了保证生产过程平稳有效地进行，就要求控制系统具有很好的可靠性以及很强的故障诊断能力。确定目前的位置，然后才能根据目标信号决定控制状态。例如码垛机到层需要停下来时，首先在接近这层时，要先从高速状态减速，到达平层。

10、年代初期开始，我国石油化工企业先后从日本西德和意大利等国家引进了几十台码垛机。其中除了从西德缪勒斯公司和意大利公司引进几台外，其余大部分码垛机均是从日本公司和不二公司进口的。到年代初期，我国些企业和科研单位，在消化吸收引进技术的基础上，相继设计研制出几种不同类型的码垛机，并用于聚乙烯聚丙烯化肥等粉粒产品包装码垛生产线上，为码垛机的国产化开创了良好的开端。当时主要生产厂家有宜昌地区机械厂常州化工机械厂哈尔滨工业大学机器人研究所和沈阳运输机械厂等单位。从年代初期开始，我国些科研生产单位即着手设计研制辊道式码垛机。当时主要以仿型为主，即按国外同类型码垛机的型式，并结合国内的制造水平进行设计研究的，为国产码垛机奠定了雏形。到年代中期，我国些科研设计和生产单位，开始设计研制气垫式码垛机。这种机型仍以仿型为主。该机型具有结构较紧凑自动化水平高，运行动作灵活成垛性能好外形。

11、轨的形式介绍.滚珠丝杠的介绍.本章小结第章柔性包装机的设计的软件设计.编程软件介绍及使用.柔性包装机的设计的程序设计柔性包装机的设计的工作流程柔性包装机的设计的软件设计.本章小结第章组态王仿真画面的设计.组态王监控软件介绍.组态王监控软件仿真设计建立组态软件与之间的通讯连接组态画面及监控元素的设计.本章小结结论参考文献致谢附录第章绪论.课题背景柔性包装机的设计是自动化仓库的主要搬运码垛设备，而立体仓库的产生和发展是现代物流体系的要求和信息技术进步的结果，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统，替代了人工搬运，只需定位抓起点和摆放点，两点之间的轨道全由电脑控制，两点直线运动，定位十分准确。自动化立体仓库码垛机是现代工业社会发展的高科技产物，可全天候作业，配备机械手可替代不少工人的工作量，由此每年能节省几十万的人力资源成本，达到减员增效的目的。

12、工业上经常用到这种结构。初期的立体仓库使用的码垛机以桥式起重机为基础，这种码垛机是从起重机的大梁上悬挂个门架立柱，利用门架的上下和旋转来搬运货物。年左右在美国出现了巷道式码垛机，这种堆垛机是在地面的导轨上行走，利用货架上部的导轨防止倾倒，或者是在上部导轨上行走，利用地面导轨防止倾倒。在立体仓库码垛机的研发和使用方面，日本始终走在前列，年安装了米的高层码垛机，年出现的联机全自动化仓库，特别是年建成了座储藏生鲜食物的冷藏库，这是世界上第座的极低温仓库，解决条件下码垛机的可靠性和技术方面的问题，取得了引人瞩目的成就。巷道式码垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式码垛机。据不完全统计，美国拥有各种类型的自动化立体仓库多座，日本有多座，德国有多座，英国有多座，前苏联有多座。柔性包装机的设计在国内的研究现状我国第台桥式柔性包装机的设计于年由北京起重运输机械研究所研制，在世。

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