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纸箱码垛生产线控制模块分析与设计

来源:机器人在线 时间:2018-01-05

关键字: 机器人 码垛机器人

摘要:为提高可靠性和码垛效率,采用工控机加PLC的主辅控制体系架构。由于码垛机器人轨迹规划控制需要大量运算,尽量减少CPU的负荷才能使得系统更加稳定

纸箱码垛生产线控制模块分析与设计


为提高可靠性和码垛效率,采用工控机加PLC的主辅控制体系架构。由于码垛机器人轨迹规划控制需要大量运算,尽量减少CPU的负荷才能使得系统更加稳定,为此,将辅助设备控制和逻辑控制置于PLC上运行,采用LabVIEW主程序发出指令的方式控制PLC,利用PLC接受外界传感器和设备状态,以及对辅助设备发出各种指令。采用西门子S 7-200型号的PLC,安装STEP?软件后,控制辅助设备,包括输送线、整形线、气缸、托盘机及传感器等。本文中并未对LabVIEW与STEP7进行集成,采用继电器信号与码垛机器人进行信号互换,实现纸箱码垛机器人生产线的逻辑设计,利用现有设备实现码垛机器人生产线的简化实验。

控制模块分析与设计

列整方式分析

文章以某瓶装洗衣液的纸箱为例,其尺寸为长343mm×宽330mm×高253mm,由于托盘是宽1000mm ×长1200mm的尺寸范围,如表5-1所示。
 
根据托盘尺寸,我们设计如图5-1所示的整列方式。奇数层采用的是三个纸箱同方向竖直排列的方式摆放三列,长1029mm(343×3)×宽1003 mm (330+343+330 ) 。偶数层采用三个纸箱同方向水平排列的方式摆放三行,长1016 mm (343+330+343) ×宽1029 mm ( 343×3 )。由于长宽尺寸差距很小,几乎在两厘米左右,其错开的距离不至于使上层纸箱无法摆放或掉落。横竖错开的摆放布局形式,使得高层纸箱更加稳定。
产品类型:某类瓶装洗衣液
瓶子规格:瓶长155mm×宽83mm×高237mm
纸箱规格:箱长343mm×宽330mm×高253mm
每瓶重量:1.8kg
每箱瓶数:8瓶
每箱重量:14.4kg
每层箱数:
每层重量:
每盘层数:
产能:900
100层/小时12.5托盘/小时
 
纸箱的排列方式如图2-6所示,可调整纸箱方向,为提高效率,一次抓取三箱,分三次即可摆满一垛。
1)奇数层排列左侧第一列三箱需要转向,第二列三箱不需要转向,第三列三箱需要转向;
2)偶数层排列上侧第一排三箱不需要转向,第二排三箱需要转向,第三排三箱不需要转向。
3)纸箱进入转向输送机时,转向轮缩回或者伸出,成品通过或者转向进入待码垛机。
4)三个纸箱到位以后,隔离挡板竖起,输送机停止转动,码垛机器人收到纸箱准备好信号开始码垛,抓取后隔离挡板放下。
 
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