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装箱一体机系统方案设计及其控制系统开发

【摘要】:本文结合国家“863”计划重点项目“高速包装机器人及其成套装备”,以果奶自动化生产线上的装箱一体机为研究对象,设计了装箱一体机的系统总体方案,分析了整机的工艺流程,开发出基于新型控制器的控制系统,完成了控制系统的软、硬件设计,并做了现场装箱运行实验。全文取得以下成果: □利用功能流程框图法分析了装箱一体机的系统功能,将其划分成七个子系统,并提出了各子系统的解决方案,在完成整机的系统布局设计的基础上设计了装箱一体机的总体方案,具有结构紧凑、集成性好等优点。 □通过详细分析整机工艺流程,将其划分成六个子流程,在此基础上利用关键路径法建立了装箱一体机的工艺流程模型,对模型进行分析计算后提出了提高整机效率的修改方案。 □根据装箱一体机的控制功能需求分析,提出了基于Simotion D435的控制系统的硬件总体方案,完成了控制系统硬件设计,包括设备选型、硬件配置、网络配置和电路设计。 □根据装箱一体机的软件功能需求分析,开发了机器人控制软件和装箱一体机控制软件,同时设计了对应的人机界面系统。 □提出了适用于装箱工艺流程的机器人运动路径,设计了其运动参数,并通过现场装箱运行实验,验证了所设计的运动参数的正确性。 上述研究成果已应用于工程样机开发,使设备的装箱效率达到国外同类产品水平。

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