用PLC实现物流码拆跺的自动化系统设计_开题报告

一、文献综述

（一）选题背景

•••   随着市场经济的飞速发展，和如今电商行业的火爆，物流行业越来越体现出的重要性，而且物流行业已不在满足于以前的大批量单一化的产品需求。

如今的时下时一个以消费者为主体，消费的的需求为导向，快速反应，及时服务，所以之前行业内传统的机器人码垛系统已经不能满足于市场的需求。

市场需要的是可以实现多样化，灵活转变，多产品兼容，既可以用机器人实现码垛入库，也能用它实现拆跺出库的自动化机器人码拆跺系统。

（二）国内外研究现状及进展情况

••  机器人在成品袋装码垛上的应用越来越广，越来越多地被市场认识，它有其他设备无法比拟的优势，近年来在欧美、日本等发达国家的应用已超过70%以上，在日本码垛机器人在码垛市场的占有率超过了90%，绝大数码垛作业由码垛机器人完成。码垛机器人能适应于纸箱、袋装、罐装、箱 体、瓶装等各种形状的包装成品码垛作业。。日本机器人产业非常发达，在工业中的应用更广。据日本机器人工业协会2006年的数据报道，日本机器人产值达600亿美元，而我国保守估计，就2007年，算上从国外进口的机器人，预计总金额不会超过100亿人民币。所以说机器人的运用才刚刚开始，未来几年将会像液晶显示器（LCD）替代显象管显示器（CRT）一样，产生井喷现象。 

从效率上说，码垛机器人不仅能承担高负重，而且速度和质量远远高于人工。目前以四轴搬运机器人为例，根据负重的不同，分为100Kg-700Kg多种型号。其在直线运动时可达到2500mm/s的最大运动速度；搬运能力最高能达到1600次/小时。 

从精度上看，每一台码垛机器人都有独立的控制系统，极大地保证了作业精度，且重复精度可达±0.5mm，完全可以满足物流码垛作业的定位要求。 

码垛机器人虽然前期投入较高，但是却能达到边际成本效用最大化，且各家机器人都在为客户的成本控制都在产品从稳定性上讲，目前最先进的码垛机器人已经达到5轴和6轴，通过相应的科学、合理的刚性机械本体设计，使得机器人本体适应高负重、高频率的码垛作业。 

（三）存在的问题

••  随着工业4.0的引入和中国制造2025的提出，自动化行业的发展迎来了又一个春天，全国的很多中大型城市也相继推出了机器人换人行动估计企业加快自动化建设的进程，工业生产企业对机器人应用设备的需求空前高涨，从原来的汽车行业普及到现在的家电，医疗，食品，家具等行业。

   目前市场上主流的机器人码垛系统比较适合单一化的产品，批量的生产，一次设计制造投入成本较高，当面临小批量多样化的产品时就无法适应，如果重新设计制造即增加了企业的成本有浪费了时间。

   而且现有的码垛机器人自动化设备一般只能用于码垛入库工作，出库时只能是整托盘的出库，不能实现自动的零散出库，在当下电商横行，消费者群体日益增多，需求也多样化的时代，产品不可能在像之前那样大批量的出库，有时候可能只会零散的出几个产品，这就需要机器人能搞实现整托入库，零散出库。显然目前的设备是不能满足这个需求的。

  设计出一套好用，实用，而且灵活的机器人自动化码垛拆跺系统非常符合当下企业的需求，用一套系统既可以提供企业的生产效率，又可以根据市场的需求灵活的做出自适应，像变形金刚一样一套硬件就可以通过不同的程序，实现不同的改变，不需要企业增加额外的成本。这样的系统必定是未来物流设备自动化系统发展的方向。

二、^范文提纲

引言：物流码垛，拆跺自动化系统的介绍

1  绪论

1.1 PLC的概述

1.2码垛拆跺机器人自动化生产线系统设计的内容

1.3码垛机器人自动化生产线的现状

1.4码垛,拆跺机器自动化生产线设计的要求

2 码垛拆跺机器人自动化生产线系统组成

2.1 概述

2.2 码垛拆跺机器人自动化生产线系统组

3 码垛拆跺机器人自动化生产线系统硬件设计

3.1 PLC系统的介绍

3.2工业4轴机器人的介绍

3.3 视觉系统的介绍

3.4 PLC控制系统硬件设计

3.5 控制系统电气原理图

4. 码垛拆跺机器人自动化生产线系统软件设计

4.1技术参数及生产工艺

4.2码垛，拆跺规格

4.3纸箱规整流程

4.4机器人、规整需求及异常处理

4.5 PLC控制系统软件程序设计

4.6 机器人控制系统软件程序设计

4.7 视觉系统软件程序设计

5. 系统抗干扰措施

5.1 抗电源干扰

5.2 控制系统接地

5,3 防IO信号干扰

三、参考文献

[1] 张彤，张文涛，张赞，[EPLAN电气设计实例入门]，北京航空航天大学出版社

[2] 张福辉，[EPALN Electric P8 教育版使用教程]，中国工信出版社

[3] 龚仲华，[交流伺服与变频器应用技术（三菱篇）]，机械工业出版社

[4] :李永忠，鄢光辉，[变频器与触摸屏应用技术易读通]，中国电力出版社

[5] 侯玉宝，陈忠平，邬书跃，[三菱Q系列PLC从入门到精通]，中国电力出版社

[6] 满永奎，[三菱Q系列PLC原理与应用设计]，机械工业出版社

[7] 黄风，[工业机器人应用案例集锦]，化学工业出版社

[8] 黄风，[工业机器人编程指令详解]，化学工业出版社

[9] 叶晖 ，[工业机器人典型应用案例精析]，机械工业出版社

[10] 吕景泉，[工业机械手与智能视觉系统应用]，中国铁道出版社

[11] 陈端阳，[工业自动化技术]，机械工业出版社

[12] 夏超英，[自动控制原理（第二版）]，科学出版社

[13] G L Batten. [Programmable Logical Controllers: hardware, software and 

Applications]. Mc Graw-Hill. 1994