工业机器人双线码垛工作站设计.docx

毕业设计说明书(文)

设计(论文)题目：工业机器人双线码垛工作站设计

专业：机电一体化技术

班级：

学号：

姓名：

指导教师：

2021年7月15日

第1页

目录

第一章绪论 4

1.1设计背景 4

1.2国内外机器人现状 4

1.3发展趋势 7

1.4主要内容 7

第2章码垛现场布局图设计 9

第3章工作站建立 11

3.1工作站的组成 11

3.1.1创建机器人 11

3.1.2传送带 12

3.1.3工件 13

3.1.4码垛平台 13

3.1.5护栏 14

3.2零部件的设计和安装 14

3.2.1码垛机器人夹具设计 15

3.2.2码垛机器人夹具的安装及坐标建立 15

3.3本章小结 16

第4章仿真系统设计 17

4.1仿真和离线编程流程 17

4.2动态组件的设计 18

4.2.1夹具组态设计 18

4.2.2传送带组态设计 19

4.3关联I/0信号 20

4.3.1夹具信号 20

4.3.2传送带信号 23

4.4本章小结 25

第5章仿真程序 26

第2页

5.1程序内容 26

5.2本章小结 32

结论 34

致谢 35

参考文献 36

第3页

摘要

工业机器人技术在国内应用越来越广泛，而单一的工业机器人本体不能充分发挥其协同作业的功能，为了解决这一问题，将ABB工业机器人本体与搬运单元、码垛单元、以及安全单元等外围设备进行集成，实现了工业机器人与周围环

境的信息交互。

本文以机器人码垛工作站为研究对象，进行机器人码垛工作站的设计与仿真。本次设计选用ABB公司研发的RobotStudio软件，利用其进行机器人码垛工作站的工作过程仿真，对码垛工作站的组成、组件设计、程序编程等进行研究。利用RobotStudio的Solidworks模型导入、路程规划、程序编辑器、工具辅助等功能来提供机器人码垛工作站工作流程方案，为机器人码垛过程提供实验平台和理论依据。本次设计将分为三个部分：码垛机器人工作站的构筑；为工作站添加动态效果；仿真路线并依此编写程序。第一部分主要由RobotStudio自身附带的组件和Solidworks建模来进行，第二部分需灵活运用Smart组件，使机器人的夹具和传送链有动态效果。第三部分需要将工作站的工作方式、系统信号组

成与Smart组件关联起来，再编写程序从而实现机器人的仿真运行。

关键字：机器人码垛工作站；虚拟仿真；编程应用

第4页

第一章绪论

1.1设计背景

随着现代工业自动化的推进和发展，机器人在各种工业环境的综合应用也愈加深入。码垛机器人被广泛应用于各种物料运输行业，能够替代大量的人力，在降低成本的同时也大大提高了生产率。所谓码垛就是将物料按照一定的模式堆码成垛，以便使单元化的物垛实现物料的搬运、装卸、运输、存储、等物流活动。在单元化物体的运输和卸载过程中除了散装的物体和液体外，一般的物体都是以码垛的形式进行存储或组装，这样即可使工作站承载更多的单位物体，又为物品的放置节省空间。对于工作站整体来说，仅仅改良机器人的性能是顾此失彼的，本次设计还需要注意到工作站工作的安全性与合理性，这就需要精细化的各方面

分析与设计。

对于码垛机器人模拟仿真是基于RobotStudio的。RobotStudio是用于工业机器人仿真的软件，这款软件制作精良、功能强大，它包含了几乎所有ABB机器人的模型，能够进行复杂几何体模型的导入、路径规划、碰撞检测、虚拟仿真、离线编程、在线作业等，涵盖了码垛机器人操作的整个周期。利用其Smart

组件，可以实现各型号ABB公司工业机器人的码垛。

1.2国内外机器人现状

欧美在码垛机器人的研究上经过几十年已经不止于机器人本身的性能，而是更简洁、高效的系统设计与新型结构的研发。澳大利亚中央昆士兰大学的AbdulMdMazid和PavelDzitac进行了高速码垛机器人的高效控制配置研发，通过在运行在人