搬运系统

搬运系统（共12篇）

搬运系统 篇1

随着电子技术和机电一体化技术的迅速发展, 关于智能电动车和机器人的研究也就越来越受人关注。本设计就是在这样的背景下提出的。要求设计的自动搬运小车应该能够实时显示时间, 具有自动寻迹、可程控行驶、准确定位停车和搬运小物体功能。

总体思路是采用如下方案:在现有玩具电动车或自制小车的基础上, 加装寻迹传感器, 金属探测器实现对电动车的速度、位置、运行状况实时测量, 并将测量数据传送至单片机进行处理, 然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制, 控制灵活、可靠, 精度高, 可满足对系统的各项要求。

设计出自动搬运车系统框图。单片机是控制核心, 采集信息后分析、判断发出控制信号;黑线识别电路提供寻迹信息;货物识别电路提供货物信息;驱动和电机控制电路依照单片机发出的信号控制电机的转动, 从而达到对小车的行驶控制;货物搬运电路按单片机指令提起或放下所搬运的物体;电源电路为以上各电路供电。

复位电路的基本功能是:系统上电时提供复位信号, 使单片机在系统电源稳定后从初始状态启动工作。

由于MSP430F449芯片具有极低的功耗, 如果C3电容过大, 当系统断电后立即上电, 则系统中电容所存储的电荷来不及释放, 此时系统电压不会下降到最低复位电压以下, 因而MSP430F449芯片不会产生上电复位, 同时RST/NMI管脚上也没有足够低的电平使MSP430F449芯片复位。这样, 系统断电后立即上电, MSP430F449芯片并没有被复位。为了解决这个问题, 可增加一个二极管, 这样断电后储存在复位电容中的电荷就可以通过二极管释放, 从而加速电容的放电。

1 LCD显示电路设计

MSP430F44x系列单片机片内包含了液晶驱动模块。使用MSP430F449驱动LCD时, 采用最多的是4MUX模式。4MUX模式是指LCD带有4条COM线, 一条段线可驱动4段液晶。

2 信号采集电路设计

小车在搬运货物时必须沿着预先设计好的黑色轨迹行驶, 因此寻迹方法非常关键。本设计轨迹寻迹方法采用红外反射式光电传感器, 它包括一个可以发射红外光的固态发光二极管和一个用作接收器的固态光敏二极管。由于采用红外发光管代替普通可见光发光管, 可以降低环境光源干扰。发射管发出一定光强的红外信号, 光敏管接收反射的红外信号, 其寻迹的工作原理是:发射管两端有固定的电压, 发出的光强基本恒定, 而白纸与黑线对光的反射效果不同, 因此接收管在同一光强上表现的吸收效果就不同, 从而表现出反向电流有较大变化, 导致与其串联的电阻两端电压出现明显变化。为消除背景光干扰, 使用两个传感器输出的电压值做比较, 就可以得出传感器是否在黑线上, 达到寻迹的目的。主控制器依据该信息来确定黑线位置和电动小车的行走路线。

对于不同颜色, 光电传感器测得电压差很小。因此, 使用光电探测电路分辨物体颜色, 必须消除背景光干扰。本设计利用电磁铁先吸起物体, 挡在探测器遮光罩前端遮住背景光, 然后红外对管对铁片的颜色进行判断。不是所选物体, 放下;是所选物体, 电磁铁继续吸合铁片, 小车带着铁片行进。当小车来到仓库前, 金属探测器会检测到仓库前的预埋铁片, 判断出经过的是哪一个仓库, 从而决定是放下铁片还是带着铁片继续行进[1]。

3 驱动电路设计

L293D是驱动直流电机专用芯片, 内含双H桥电路。光电隔离器在传送信号同时实现了电平转换, 将高电压 (6~9V) 电机驱动电路与低电压 (4.5V) 单片机电路隔离, 消除了干扰。两电路地线标志不同, 焊接时不能连接。

4 MSP430F449定时器产生PWM信号原理

4.1 定时器功能

定时器A具有多种功能, 但基本结构是一个十六位计数器, 由时钟信号驱动。具有如下特性:

1) 输入时钟可以有多种选择, 可以是慢时钟, 快时钟以及外部时钟。2) 虽然没有自动重载时间常数功能, 但产生的定时脉冲或PWM (脉宽调制) 信号没有软件带来的误差。3) 不仅能捕获外部事件发生的时间, 还可选择触发沿 (由上升沿或下降沿触发) 。

定时器A功能模块主要包括:1) 计数器部分;2) 捕获/比较器;3) 输出单元。

4.2 声音提示装置电路

电磁继电器吸附铁片后报警电路导通, 蜂鸣器鸣响, 持续一分钟后停止。蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器, 采用直流电压供电, 广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后 (1.5~15V直流工作电压) , 多谐振荡器起振, 输出1.5~2.5k HZ的音频信号, 阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

5 结论

本设计采用MSP430F449单片机为控制核心, 此单片机片内外设功能相对比较多, 超低功耗。黑线寻迹的光电传感器采用不调制的反射式红外发射-接收器。由于采用红外管代替普通可见光管, 可以降低环境光源干扰, 在红外对管外套上了黑色的胶皮套进一步降低了环境光的干扰。搬运识别模块采用电磁吸附, 与常见的抓、叉比较, 电磁吸附用时短, 效果好。

信号采集处理, 在规划的赛道实现电机和搬运识别装置的控制, 在运行过程通过LCD显示货车的总运行时间和各物件的运送时间, 整个寻迹过程可顺利吸附、放置金属铁片。行走过程具有声音提示功能。

参考文献

[1]胡大可.MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2000.

搬运系统 篇2

初始化子程序: // 伺服电源接通后延时30s系统初始化 LD Q1.5 A Q1.6 LPS AN M0.1 TON T38, 300 LPP A T38 S M0.1, 1 // 首次上电或者回参考点状态时，状态位置位 LD M0.1 A I0.3 EU S Q2.1, 2 R M3.0, 5 R M4.0, 10 R Q2.2, 2 MOVB 0, VB20 MOVW 0, VW16 MOVW 0, VW18 MOVW 0, VW12 MOVW 0, VW14 R Q2.4, 1 S Q2.5, 1 Network 3 LD M0.1 MOVD 100000, VD500 MOVD 20000, VD504 MOVD 1000000, VD508 MOVD 50000, VD512

复位子程序: Network 1 LD I0.2 S M0.5, 1 // 伺服1复位 LD M0.5 = L60.0 LD I0.2 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR5, L63.7, M4.3, VB68 // 伺服2复位 LD M0.5 = L60.0 LD M4.3 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR16, L63.7, M4.4, VB69 // 机械手爪松开 LD M0.5 S Q2.5, 1 R Q2.4, 1 // 复位完成 LD I2.2 R M0.5, 1 R M4.3, 2 END_SUBROUTINE_BLOCK 报警子程序: // 伺服1报警 LD I1.6 O I2.0 O I2.6 AN Q1.7 = M0.2 // 伺服2报警 LD I2.1 O I2.3 O I2.7 AN Q1.7 = M0.3 // 伺服运动过程中松开工件报警 LD I0.6 O I0.7 O I1.0 O I1.1 A I0.4 A I1.3 = M0.4 // 报警灯显示 LD M0.2 O M0.3 O M0.4 = Q0.0 自动子程序: // 网络注释 LD I0.0 O M0.7 S M0.6, 1 // 伺服1复位 LD I0.3 = L60.0 LD M0.6 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR5, L63.7, M4.5, VB70 // 伺服2复位 LD I0.3 = L60.0 LD M4.5 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR16, L63.7, M4.6, VB71 //参数复位 LD I2.2 R M0.6, 1 R M4.5, 2 // 伺服1下降 LD I0.3 A I2.4 AN I2.0 = L60.0 LD I2.2 EU = L63.7 LD L60.0 CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M4.7, VB70, VD76, VD80 // 下降指示灯 LD I2.2 O Q1.0 AN M4.7 = Q0.2 // 伺服1下降完成 LD I3.0 AN T39 = Q1.0 // 夹紧工件，等待2秒 LD Q1.0 S Q2.4, 1 R Q2.5, 1 AN T39 TON T39, 20 // 夹紧指示灯 LD I3.0 O Q0.5 AN Q2.5 = Q0.5 // 夹紧完成 LD T39 AN Q2.5 = Q1.3 // 伺服1上升 LD I0.3 AN I1.6 = L60.0 LD Q1.3 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR5, L63.7, M5.0, VB71 // 上升指示灯 LD T39 ON Q0.1 AN M5.0 AN I3.0 = Q0.1 // 上升完成 LD I1.7 = Q0.7 // 伺服2前进 LD Q2.4 AN I2.3 = L60.0 LD Q0.7 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR14, L63.7, VD508, VD512, 1, I1.4, M5.1, VB72, VD84, VD88 // 前进指示灯 LD Q0.7 ON Q0.3 AN M5.1 AN I3.1 = Q0.3 // 前进完成 LD I3.1 AN T40 = Q1.1 // 到达前进工位后伺服1下降 LD Q2.4 A I2.5 AN I2.1 = L60.0 LD Q1.1 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M5.2, VB73, VD92, VD96 // 下降指示灯 LD I3.1 ON Q0.2 AN M5.2 = Q0.2 // 下降完成 LD I3.0 AN T40 = Q1.0 // 放下工件，等待2秒 LD Q1.0 S Q2.5, 1 R Q2.4, 1 R M4.7, 4 AN T40 TON T40, 20 // 松开指示灯 LD Q1.0 ON Q0.6 AN Q2.4 = Q0.6 // 松开完成 LD T40 = Q1.4 // 重复动作 LD Q1.4 = M0.7 半自动子程序: // 网络注释 LD I0.5 S M0.6, 1 // 伺服1复位 LD I0.3 = L60.0 LD M0.6 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR5, L63.7, M4.5, VB70 // 伺服2复位 LD I0.3 = L60.0 LD M4.5 = L63.7 LD L60.0 CALL SBR16, L63.7, M4.6, VB71 //参数复位 LD I2.2 R M0.6, 1 R M4.5, 2

// 伺服1下降 LD I0.3 A I2.4 AN I2.0 = L60.0 LD I2.2 EU = L63.7 LD L60.0 CALL SBR3, L63.7, VD500, VD504, 1, I1.4, M4.7, VB70, VD76, VD80 // 下降指示灯 LD I2.2 O Q1.0 AN M4.7 = Q0.2 // 伺服1下降完成 LD I3.0 AN T39 = Q1.0

女搬运工 篇3

昨天见过她，在一个大超市门口，她正和儿子吵架。她儿子看起来也就十三四岁，却比她高半头，她得仰着头数落儿子——他在超市买了双耐克鞋，出来就换上了，退都没法退。

我在超市见过那鞋的特价广告牌，799块。她生气就因为这价格，她说她天天在超市门口整理自行车，打扫卫生，一个月才800，他一双鞋给花没了。她儿子看起来更生气，说篮球队的同学都买新款，最便宜的一千多，他买了双旧款打6折，还被训斥半天。

两天见到同一个陌生人，不由多看了她一眼。她误会了，跟我保证说她能搬動，让我放心。我不过是帮朋友看着搬运工腾挪一个仓库，所以息事宁人地点头说：“你挑小箱的搬，注意别砸着脚。”

她又理解错了我的意思，第一箱就赌气搬了最大的，62斤。虽然吃力，倒也顺利搬到了仓库门口的车厢口。她掸了掸衣襟上的灰尘，看了看我，有点得意。

第一车装满，搬运工们突然嗷嗷叫着往车上爬，争抢去卸车的机会。卸车钱一样，但是活轻松多了，需要的人也少，最先爬上车的4个人抢到机会。她反应明显慢了，很不甘心地看着车子走了老远，才慢慢掉头往回走，脸上是几乎要哭的表情。

我不知该怎么称呼她，男搬运工讥笑议论她，都叫她“那个女的”。他们说她是从四川被拐卖到这里，卖给了一个大她18岁的男人。最初几年被拴在屋里不让出来，后来生了3个孩子，让她走也不肯走了。

我把一个塑料凳子给她，示意她坐下来歇歇，“搬仓库怎么也得十几车，下一趟再去。”

她边喝水边谢了我3次。

我说：“你不是在超市门口管理自行车吗，怎么又来干这个？”

她惊讶地挑了挑眉毛，笑了，“那个活只要下午4点到晚上11点，白天都闲着，多赚一点是一点嘛，是吧。”她其实很健谈，而且果然有四川口音。她说她男人年纪大了，懒，还喜欢喝酒。她有3个孩子，大女儿读大学了，从来不让家里给钱，自己做家教赚学费。二女儿明年高考，心气高，想考北大清华。小儿子从小惯坏了，不太听话。

说这些的时候，她满脸都是笑，心疼、欣慰又有点骄傲。只是说到小儿子叛逆，经常跟她顶嘴、吵架，有时还偷钱离家出走，突然毫无征兆地哭了。

那姿势、哭腔和表情，跟我妈当年为我生气时几乎一模一样，一瞬间我有点恍惚。

后面几趟车，我跟司机交代，都让她跟去，而且坐在副驾驶位置上。她很高兴，每次大家吼她，让她动作快一点上车，她都回头感激地朝我笑一下。

天津一汽丰田的物料搬运系统 篇4

天津一汽丰田汽车有限公司成立于2000年6月,由中国第一汽车集团公司、天津一汽夏利汽车股份有限公司、丰田汽车公公司和丰田汽车(中国)投资有限公司共同投资兴建,中外持股比例为50%:50%。公司占地面积161万平方米,现有员工13000余人,分为西青工厂与泰达工厂,年生产能力42万辆。公司的主导产品有“威驰”(VIOS),“花冠”(COROLLAEX)“皂冠”(CROWN)、“锐志”(REIZ)以及“卡罗拉”(COROLLA)轿车。随着2008年9月第100万辆汽车下线,天津一汽丰田已成为天津经济开发区最重要的企业之一。

一辆汽车的诞生,大约需要组装2万多个各式各样的零部件,因此物料搬运是一项任务繁重而又非常重要的工作。选择合适的搬运系统与设备,优化输送环节的各个流程,对汽车制造企业降低物流成本、提高物流效率至关重要。下面以天津一汽丰田汽车有限公司(以下简称“天津一汽丰田”)为例,详细介绍汽车生产企业需要的物料搬运系统的组成及其运作流程。

内部物流与外部物流

汽车的生产过程与工艺比较复杂,首先是将纳入的钢板经过冲压变为最初的单品件,然后通过焊接、喷漆工序完成基本的车身生产,之后便进入装配车间——汽车的大部分零部件将在这里进行组装,最后通过对车辆各种机能的检查测试,最终完成了一辆汽车的生产。天津一汽丰田各车间有着国内领先的生产设备,其中,冲压车间采用以多工位串联伺服压力机为主体,辅以自动上料装置及工程间搬送机器人,从板材的送入加工、制件的搬送及装筐都实现了自动完成;总装车间采用L型生产线布置,使生产与物流供给达到最合理的配置要求。

天津一汽丰田将物流环节主要分为外物流与内物流两部分。

外物流主要是指零部件从配套厂家到天津一汽丰田之间的运送过程。为了达到最高的积载率,部品的包装、捆包、运输都进行了标准化规范;部品的包装禁止使用纸箱等一次性包装方式,主要选择可重复使用的EU箱与铁托盘两种方式。在运输卡车方面,也选择欧洲规格的飞翼挂车,主要有10吨、12吨两种。

内物流主要是指工厂内物流,既包括车间与车间之间的物流,也可指某个车间内部的物流过程,主要通过叉车、电瓶牵引车、台车进行相关物料的搬运。现在新型汽车厂的生产线布置都讲究“柔性化”,主要是围绕如何满足消费者的不同需求,迅速地生产出不同式样的汽车,同时降低生产成本,因此生产线既要布局紧凑集中,又能适应变化调整。这样,生产线侧剩余的空间往往有限。但是,汽车装配需要大量的零部件,线侧又不允许一次放置大量的部品,这就对内物流的规划设计提出了更高的要求。

在丰田汽车的生产中有这样一句话:“在必要的时间搬运必要的部品”,但要想真正实现这样的要求却非常困难。在内物流方面,天津一汽丰田选择了多频次、少荷量的搬运方式,而这样的物流模式对运输的频率(什么时间),搬运指示(运什么),叉车、牵引车的走行路线设计、安全管理等同样提出了更高、更准确的要求。

物料搬运系统在内部物流中的运用

一般物料搬运系统可以理解为两部分构成,一部分通常指一些专用吊具、夹具,以及升降、传送作业的硬件设施,另一部分主要是指物料搬运的指示系统、运行系统。对于硬件设备我们通常视为为生产线自动设备进行管理,只要保证设备有较高的可动率即可;而对于物料搬运的指示、运行系统,往往是要根据生产的变化而进行调整,比如生产节拍、数量发生变化时要求物料供给系统也进行相应的调整。建立起一个能适应生产变化的、流程清新的物料供给系统可以最大限度地缩短部件调达周期、降低在库,避免多次搬运、管理带来的不必要的成本,提高工作效率,这是我们管理工作的重点。

下面以天津一汽丰田泰达工厂第二制造部总装车间为例(参见图1),简要说明物料搬运系统在内物流方面的运用。

1. 内物流系统的建立

物流卡车根据外物流的设计,在指定的时间、车位进行卸货。目前第二制造部总装车间收货区共有9个车位,每个车位对应2个验收区,每天有196车次货物进入,我们选择了电动实心轮胎叉车,由于收货频率较高,每个车位配置一辆叉车负责货物的装卸。货物验收完毕后由专门入链的叉车将货物搬入P-Lane (进度吸收链)区域。P-Lane区域被分割为24链,主要起到对进度的缓冲与吸收、调整内外物流的异常变化的作用。正常情况下,P-Lane有2链为满链,这部分部品也可理解为传统意义上的在库,可满足工厂2个小时的生产使用,从P-Lane往生产线的搬运阶段被归为内物流部分。

P-Lane区域的部品通过订单系统的计算,实现平准化纳入,每一链部品的种类理论上包括该工程内一辆车使用的全部部品,每一链的部品数量根据生产的变化系统计算时自动调整,一般每链约为15台份。P-Lane区域有安东(Anton)指示系统,而安东指示系统是与工程内车辆控制系统相连接的,车辆下线数据会实时反馈给安东指示系统,每下线一辆车,就意味着消耗了一辆车的部品,安东系统就会指示作业人员输送一辆车的部品,这样就形成了一种由后工序拉动的送货方式,避免了线侧部品的溢出,又防止了欠品的发生。安东系统是物料搬运指示系统,在丰田的各生产工场有着广泛的应用,主要起到作业内容指示、作业过程及结果目视化的重要作用。安东的形式与种类有很多,电子显示板、各种颜色的信号灯都可以通过特殊的定义表示某一项动作命令或结果。P-Lane的部品通过叉车搬运到平台车上,每4个台车为一组,由电瓶牵引车搬运到PC(部品棚)区域进行投棚作业。PC棚有3组,每组PC都包括代表不同生产线的地址信息,比如前装1线所对应的部品棚、前装2线部品棚以及底盘部品棚等等,作业者根据每个箱子上的E-Kanban (电子看板)信息投入到对应的棚中。投PC棚的作业过程实际上完成了对不同生产线使用部品进行分解的作业,3组PC棚进行循环使用。

那么PC棚中的部品从取出再到线侧的供给又是如何进行的呢?我们采取了定时不定量的方式,前面已经提到了P-Lane被分割成为24链,如果采取双班生产,每班应该出12链的货,因此我们可以算出每回搬运的间隔约为38分钟。这样向生产线运送部品的出发时间可以进行严格的规定。PC棚取出运送人员根据棚上对应的生产线信息,把当组棚上的所有部品搬运到固定的台车上,然后根据既定的时间运送到生产线上,并根据箱上的E-Kanban信息投入到线侧指定的棚中。线侧供给人员在完成部品运送的同时也会对已使用的空箱进行回收,并搬运到指定的场所,最后返回进行下一个循环的作业。

空箱经过分解、捆包,通过物流卡车返回到相应的供应商厂家中,从而完成了一个供应链的大循环。

以上流程显示出两个特点:

(1)物料搬运是与生产线的进度保持同步的,生产线变快了,物料搬运的速度也会加快;生产线停止,搬运作业也相应停止。

(2)整个作业系统由几个重要的小环节组成的,每个环节独立而又制约下一个环节,如果前工序发生了问题,下一个土序也就无法进行了。这主要体现了丰田的两种思想:后工序客户意识与产品质量第一原则,即不合格的产品不能交给后工序(客户),某一个流程出现问题就可能让整条生产线停止,使得问题容易暴露,能够以最快的速度进行解决,这样最大限度地减少了因不良品(不良作业)的流出而带来的返修、原因调查等一系列问题。

2. 设计物料搬运系统的主要原则

货物搬运合同 篇5

托运方： (以下简称甲方)

承运方： (以下简称乙方)

根据《根据中华人民共和国合同法》、交通部《汽车货物运输规则》的有关规定，经过双方充分协商，特签订本合同，以便双方共同遵守，

一、发货单位名称：

联系人： 联系电话：

收货单位名称：

联系人： 联系电话：

二、运送货物及运价情况

货物名称数量(吨)规格车牌号运费单价

(元/吨)预算总运费

三、货物价值：

货物保价、保险：

四、包装要求：

1、托运货物的包装由甲方负责，应足以保证运输、搬运装卸作业安全和货物完好的原则。

2、托运需冷藏保温的货物，托运人应在运单中注明运输货物的冷藏温度和在一定时间内的保持温度要求。

五、装卸地点：装货地点： ;运达地点：

。

六、付款结算方式：本合同签订后，托运方付给承运方定金 元。货物运输后，按月结算一次，同时凭开具的运输发票给付运费;以现金或银行汇票结算。如遇油费调整增减 %，运费单价双方协商增减。

七、运输时间要求：以签订合同之日到二0 年 月 日止完成本合同的运输任务。每次运输时间、运输数量按托运方书面(电话)通知和运单要求。

八、双方的权利和义务

(一)甲方的权利和义务

1、甲方的权利：①要求承运人按照合同约定的时间、地点及运输方式将货物运送至目的地，交付给收货人;②货物交付托运后，到达约定地点之前，可以变更到货地点和收货人，或解除合同，但应支付因此给承运人增加的费用和造成的损失，

2、甲方的义务：①按合同约定凭货物运输发票向承运方交付运杂费;②如实告知承运人所托运的货物的名称、性质、重量、数量等;③按约定的时间、地点向承运人交付货物。④货物运输需要办理审批、检验等手续的，甲方应当将办理完有关手续的文件提交乙方。

(二)乙方的权利和义务

1、乙方的权利：①要求托运人按约定的时间、地点交付货物;②凭货物运输发票向托运方或收货方收取运杂费用。

2、乙方的义务：①在约定期限内将货物运送至指定地点;②及时向收货人发出货物到达的通知(a、电话;b、书面;c、其它 );③对托运的货物要负责安全，保证货物无短缺、无损坏;④承运人应根据承运货物的.需要,按货物的不同特性,提供技术状况良好、经济适用的车辆,并能满足所运货物重量的要求。使用的车辆、容器应做到外观整洁,车体、容器内干净无污染物、残留物。对于承运特种货物的车辆和集装箱运输车辆,需配备符合运输要求的特殊装置或专用设备;⑤办理交接手续时，应根据合同记载货物名称、数量、包装方式等，核对货物;⑥对运输货物特别是贵重物品，提示托运人保险或者保价。

九、货物安全及赔偿

货物运输到达后，承运人知道收货人的，应当及时通知收货人，收货人应当及时提货。收货人逾期提货的，应当向承运人支付保管费等费用。

爱的搬运工 篇6

搬运搬运，搬来运去。不过咱爸可不是在货仓、码头做搬运工。咱爸高高瘦瘦，戴副眼镜，那身板做扛大包的搬运工似乎也不够格。得，咱爸去跑业务。他经常出差，一出差，就扛包。啥包？双肩包。里面是他的换洗衣服和工作资料。周末又扛着一大包他的脏衣服回来。

你会说，你爸明明不是搬运工啊！别急，听我慢慢说。

工作忙归忙，咱爸每月都会抽几天回乡下老家，看望爷爷奶奶。爷爷奶奶七十多岁，身体不好。老家离咱家四百多里地。咱家没车，每次咱爸回老家，都得转好几趟车。咱爸每次回老家那也是扛包。啥包？双肩包。包里是妈妈买给爷爷奶奶的面包、牛奶、麦片、药品，还有鱼、肉、水果。双肩包里放不下，咱爸就左手一个袋子，右手一个袋子。好家伙，那包沉甸甸的，背在咱爸身上，就像一座小山似的。咱不心疼咱爸，也得心疼那包啊。

这不，有一次还真出事了！那是一个月前，咱爸扛着包提着袋子回家。下了车，走在乡间小路上，经过一座小木桥时，双肩包的带子不堪重负突然断了，包滚进了河里，咱爸身体失去平衡也掉进了河里。喝了几口家乡水，咱爸手忙脚乱地从河里爬起来，捞起双肩包和手提袋，落汤鸡般的回到爷爷家。到了爷爷家，奇迹发生了！手提袋里本来只有三斤猪肉和一包鸡丁，这会儿却发现，里面居然多了一条活蹦乱跳的大鲤鱼。想必是刚才掉到河里时，河里的大鲤鱼想吃鸡丁……

从爷爷家返回，爷爷奶奶让咱爸带回老家地里的玉米、土豆、蚕豆、绿豆、地瓜，还有土鸡蛋、鸭蛋等等，那又是满满一大包。

你说，咱爸是不是搬运工？

我说：“爸，你扛那个包累不累呀？”咱爸说：“不累，我不是扛包，我只是爱的搬运工！”

发稿/庄眉舒

搬运系统 篇7

(1) 对小车运动轨迹设计采用红外发射接收探头检测路面寻迹线, 从起始线出发, 自动将物体按设计好的轨迹线逐一运送到库房内, 运行的时间应力求最短。

(2) 小车运送物体到达库房时, 把物体放到库房挡板线以内。

1 系统方案设计、比较与论证

本文主要设计一辆带有机械手的智能电动小车, 采用轮式结构以减少制造成本。能够实现把物体放入库房内, 同时对搬运过程中自动记录、显示每一次往返的时间和总的行驶时间。为完成相应功能, 系统可以划分为以下几个基本模块:单片机最小系统模块、舵机驱动模块、步进电机驱动模块、液晶显示模块、转向指示模块、声音提示模块。

2 车体设计

制定了左右两轮分别驱动, 车尾安装牛眼轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流步进电机进行驱动, 车体尾部装两个牛眼轮。这样, 当一个直流步进电机转动另一个不动时就可以实现机器人的旋转, 由此可以轻松的实现机器人的90度和180度的转弯。在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时, 左右两驱动轮与后万向轮形成了四点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳, 可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移, 车尾的牛眼轮还起支撑作用。

对于车架材料的选择, 我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固, 比铁制小车更轻便, 美观。

3 智能小车控制系统的总体设计

控制器模块采用宏晶公司的STC12C5A32S2单片机作为控制器的方案。该单片机I/O资源丰富, 并具有两路PWM, 可以很容易的控制两个舵机;寻迹线探测与寻木探测模块

集成式GP2A25反射式光电传感器。它具有集成度高、工作性能可靠的优点, 只须要调节探头与被测物之间的距离达到1.5cm就可, 此种探头还能有效地防止普通光源 (如日光灯等) 的干扰;电动机选择采用旧打印机拆机的步进电机控制机器人的运动, 由于其转过的角度可以精确的定位, 可以实现小车前进路程和位置的精确定位。当不给步进电机发送脉冲的时候, 能实现自锁, 从而能较好的实现小车及时停车的目的;电机驱动模块采用专用芯片L298作为电机驱动芯片。L298是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片, 它相应频率高, 一片L298可以控制一个步进电机, 而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动, 操作方便, 稳定性好, 性能优良;舵机驱动模块采用三极管驱动电路, 单片机I/O口只需要控制三极管的集极来控制三极管的导通或是截止, 来给驱动舵机;显示模块用LCD1602液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点;电源模块采用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6 V给步进电机供电, 然后将12.6V电压再次降压5v、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。锂电池的电量比较足, 并且可以充电, 重复利用, 体积小巧, 便于安装到机器人;供电模块消耗的功率过大, 采用2576将电压稳至5V。2576的输出电流最大可至3A, 完全满足系统要求。经过反复论证, 最终确定了如下方案:

(1) 车体用有机玻璃车架手工制作。

(2) 采用宏晶STC12C5A32S2单片机作为主控制器。

(3) 用GP2A25型光电对管进行寻迹与寻木块。

(4) L298作为步进电机的驱动芯片。

(5) 用9013三极管作为舵机的模块

(6) 用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6 V给步进电机供电, 将12.6V电压经2576降压、稳压后为单片机系统和其他芯片供电。

4 硬件设计与软件流程

寻迹线探测电路采用型号为GP2A25P2A25反射式光电传感器, 该探头输出端只有三根线 (电源线、地线、信号线) , 只要将信号线接在单片机的I/O口, 然后不停地对该I/O口进行扫描检测, 当其为底电平时则检测到路面, 当为高电平时则检测到运动轨迹线。搬运机器人前进时, 始终保持运动轨迹线在车头两个传感器之间, 当搬运机器人偏离轨迹时, 探测器一旦探测到有轨迹线, 单片机就会按照预先编定的程序发送指令给搬运机器人的控制系统, 控制系统再对搬运机器人路径予以纠正。当搬运机器人回到了轨道上时, 搬运机器人车头两个探测器都只检测到路面, 则搬运机器人继续直线行走, 否则搬运机器人会持续进行方向调整操作, 直到搬运机器人恢复正常。

寻木块探测电路采用型号为GP2A25P2A25反射式光电传感器, 该探头输出端只有三根线 (电源线、地线、信号线) , 只要将信号线接在单片机的I/O口, 然后不停地对该I/O口进行扫描检测, 当其为高电平时则检测到物体, 当为底电平时则检测没有检测到物体, 搬运机器人再前进时探头始终寻找物体, 当搬运机器人寻物探头探测到物体时, 单片机就会按照预先编定的程序发送指令给搬运机器人的机器手夹持物体。

步进电动机驱动电路如图所示该驱动动电路J2接单片机I/O口进行向L298输入脉冲, J3接步进电机的线上L298输出地脉冲来驱动步进电机转动或停止。

5 结束语

本文对智能小车的硬件及软件进行分析设计, 并且通过使用Pro/E三维软件对车体的设计。通过测试, 系统完全达到了设计要求, 不但完成了基本设计要求, 并增加了全路程记时、每次往返时间和全程时间显示和语音提示, 转向时转向灯显示三个创新功能。

参考文献

[1]赵健领.51系列单片机开发宝典[M].北京:电子工业出版社, 2007.

基于视觉定位的机器人搬运系统 篇8

近年来,视觉引导与定位技术已经成为工业机器人获得环境信息的主要手段,它可以实现工业机器人在实际应用中的自主判断能力,使机器人应用的灵活性和工作质量大大提高。随着机器人技术在冲压自动化生产当中的普及应用,机器视觉系统这一新兴技术也进入到日常的生产应用当中。在汽车制造厂万家顿冲压自动线上,用于拆垛站上的VMT摄像系统机器人就是采用了此技术对零件位置做最终位置。随着不断地使用及了解我们对这套机器视觉系统有了更为深刻的认识与了解,本文将针对机器视觉系统在汽车制造厂万家顿自动线上的应用做一些简单的讲解。

1 系统组成介绍

如图1所示,基于视觉定位的机器人搬运系统由机器人、摄像头1、摄像头2、VMT图像系统、搬运系统、搬运工位1、搬运共位2以及被搬运工件组成。

其中,视觉系统由摄像头1、摄像头2和德国VMT公司图像处理系统组成,其与机器人结合形成机器人视觉系统,用来确定工件在工位1的摆放位置,保证在搬运过程中,机器人能够准确抓取工件的规定部位。

2 系统工作流程

系统工作如图2所示,万家顿自动线上拆垛站部分的主要工作是将料垛拆分为后续压力机提供适合生产的单张冲压板。在自动生产形式下,料垛小车装载完成后自动驶入生产区域停靠、升起到机器人1抓取冲压板的位置。机器人1抓取冲压板并进行双料片检测,如果没有问题将冲压板放到皮带机1上。之后冲压板经过清洗机、涂油机后达到皮带机2的位置。VMT摄像系统拍摄冲压板位置,将拍摄下来的实际位置与之前编辑储存的标准冲压板位置对比后将偏差值换算成机器人系统中的x、y、Rx、Ry的差值,之后机器人通过换算差值后改变抓取动作、抓取冲压板、最后将冲压板放到对中台上用于后续自动化生产。由于设备设计所致机器人在冲压板抓取后必须水平旋转90°后才能将冲压板以正确的物流方向放到对中平台上。

3 被搬运工件定位过程介绍

1)VMT摄像系统配置

VMT摄像系统的系统配置表1所示,系统由硬件和软件两个部分组成。其中硬件部分包括:摄像头、照明灯光、计算机(已安装图像采集卡和Profibus通讯卡)、控制柜和线缆等材料组成;软件部分包括:图像采集及预处理、图像处理/模式识别、方位计算和通讯模块等软件模块。

2)VMT摄像系统的工作原理

VMT摄像系统组成如图3所示,系统图像处理计算机、摄像头和透镜和被检测工件等部分组成。VMT系统的工作过程,照明光源发出光线,投射到被检测工件上,摄像头获取被检测工件的模拟图像信息,将获得的模拟图像信息送入图像处理计算机,进行处理,将模拟图像转化为数字图像,之后进行模板匹配。

如图4所示,模板匹配原理是摄像系统的基本原理,它就是把要搜索的对象的图像在当前图像上平移,在每个位置上计算它们的相似度,不同的位置会有不同的相似度,但是匹配过程进行到最远的地方就是匹配点。

首先,我们要建立搜索模板,在采集到的图片上选出反差较大的标记点然后将其周围一定区域定义为搜索区域。然后,在定义好的搜索区域内将标记点定义为参考点。最后,程序在运行过程中会将设定的标记点与实际拍摄下来的图片进行匹配,当标记点重合数最大时完成图像匹配。

3)在万家顿自动线上的VMT摄像系统的编程

将要检测的冲压板放置在皮带机2上然后锁定屏幕图像进入到任务管理画面进行。由于在万家顿自动线上的VMT摄像系统是有2个摄像头组成。分别对每个摄像头中的图片进行进行编辑。一般情况下,我们都会针对每个摄像头中的图片设定2至4个标记点用于冲压板时别。也就是整个摄像系统对于单件来说一般我们设定4个标记点,对于双件或者冲压板表面亮度不高的单件来说我们设定6 8个标记点。标记点越多用于检测的时间越长,所以在能保证检测准确的前提下我们尽可能降低标记点的个数。之后我们选取冲压板上边角、圆孔等比较有特点的形状作为标记点进行编辑。编辑的内容包括检索范围、对比度、对比标记点个数等然后进行检测计算出每次检测出标记点的概率。一般来说这个概率必须达到或者非常接近100%才能保证在日常生产过程中不会因为VMT摄像系统出现故障而引起停机。这之后我们将这些编辑好的标记点集合在检测任务当中。在每次进行不同零件生产的时候计算机自动调用不同零件所针对的检测任务。然后,我们做带标记点参考标定的单次测量然后输入摄像头与冲压板之间的检测距离。然后,我们对摄像头解锁进行持续检测检验编辑效果如果有错误或者检测成功率低的问题就重新进行修改、优化,最终投入生产运行。

在进行生产当中一次完整的检测过程将完成以下步骤:

1)通过PLC把信息传送给视觉系统,选择相应的监测计划

2)一旦冲压板在皮带机上停止后,PLC立即唤醒视觉系统进行测量

3)所有摄像头进行图像采集

4)标记点识别

5)利用在图像中找到的标记点位置和摄像头的标定结果,计算当前冲压板的准确位置

6)计算当前冲压板的方位和初始方位的偏差,这就是校正矢量

7)把校正矢量传送给机器人

8)校正后抓取冲压板

4 结论

摄像系统的应用可以说是为机器人添加了眼睛。在具有高重复性的生产过程中,降低了人工、工装的成本。使得自动化生产更具柔性。而在使用VMT摄像系统更是以其高效率、低错误率、维护成本低的特点赢得了操作人员以及技术人员的认可。

摘要：本文基于德国VMT公司图像处理系统开发了具有对冲压上料原件定位及位置调整的机器人搬运系统。详细介绍了系统的组成、工作流程及被冲压工件机器人定位过程。为冲压上料过程提供了一套自动化、柔性化应用方案,可以有效克服冲压原件的装卡误差,大大提高冲压质量。

关键词：机器人,视频扫描,工件定位,搬运

参考文献

[1]刘文波,陈白宁.段智敏工业机器人[M].东北大学出版社,2007.

[2]Wesley E.Snyder,Hairong Qi,著,林学訚,崔锦实,赵清杰,译.机器视觉教程[M].机械工业出版社,2005.

搬运系统 篇9

利用DELMIA软件对系统布局进行仿真, 确定机器人、托盘和生产加工线的布局, 缩短系统开发周期, 同时降低生产成本、促进创新。

1系统构成

系统使用SICK公司的IVC-3D 200的3D智能相机对于工件位置精确测量和定位该相机可以一次性提取到工件的3维坐标数据。3D相机利用的是“高度”原理, 根据物体高度值的变化来作为判别的依据;另外, 3D相机采用线扫描的拍照方式, 必须通过移动物体或移动3D相机才能生成一张完整的照片。

在机械手的前端安装SICK IVC-3D200相机, 机械手抓取工件前先在托盘的大概放置位置上方扫描一遍, 并算出工件的具体3维位置坐标, 相机将数据通过以太网通讯方式传送至机械手控制系统, 机械手再根据该坐标数据调整机械手的相对位置, 准确把工件抓取并送到生产线上。

2系统标定流程

标定是机器人视觉引导的关键环节, 标定精度直接影响机器人对工件的定位效果。同时, 机器人视觉标定技术又是离线编程的前提[1]。由于相机和机器人的坐标系不同, 必须实现对相机和机器人进行标定, 相机、机器人标定流程如下:

A.将标定板放到扫描位置, 机器人移动相机, 相机扫描提取特征点 (选取标定板上3个特征点进行程序标定) ;

B.机器人“点触法”示教标定板上3个特征点 (3个特征点和相机选取的需保持一致) , 并根据3个点生成坐标系;

C.拿开标定板, 放上缸体产品 (尽量摆正) , 相机扫描工件, 软件提取工件特征点信息 (X, Y, θ) ;

D.机器人定义抓取点;

E.标定完成;

F.正常生成相机扫描工件后, 输出其位置偏移量 (ΔX, ΔY, Δθ) , 通过以太网传递给机器人;

G.机器人根据收到的数据调整姿态抓取工件, 并送到指定位置。

3系统工作流程

工件已每排四个, 每层两排的方式顺序排放在托盘上, 可能某些位置会有缺失, 相机先对最上一层工件进行整体扫描, 确定每层工件数目, 再根据相机反馈的位置信息对单个工件进行精确扫描, 机器人和相机系统工作流程图如图1:

3D相机工作时需要设定检测物体的高度范围、宽度范围, 以确定视野允许范围, 参数可通过系统自带软件设置。

相机和机器人控制系统通过以太网连接通讯传输数据和信息。

确定工件的共同特征点, 3D相机先对每排工件进行粗略扫描确定工件的数目, 再对单个工件精确扫描, 结果如图2和图3所示:

结语

该系统已成功应用于生产车间, 系统运行可靠、稳定、精度高, 大大节省了劳动力, 实现了工业机器人应用的重大突破。

摘要：本文提出了一种基于3D视觉的工业机器人搬运系统, 3D相机和机器人进行标定后对堆放在工业机器人旁边待加工的托盘上的工件精确定位, 通过以太网传送工件三维空间位置信息给机械手, 工控机根据该坐标数据调整机械手的相对位置后把工件准确的搬送到生产线上进行机加工。该系统已成功应于生产线, 大大提高了作业效率, 节约了劳动力。

关键词：工业机器人,搬运,3D

参考文献

[1]陈立松.工业机器人视觉引导关键技术的研究[D].机械制造及其自动化, 合肥工业大学, 2013..

[2]张为霖.型材搬运机器人视觉伺服控制研究[J].机电工程技术, Mechanical&Electrical Engineering Technology, 2006 (12) .

基于PLC控制的生产线搬运系统 篇10

自动生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的。它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程, 使产品成为合格的制品, 而且要求在装卸工件、工位夹紧、工件在工序间输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地进行。使其按照规定的程序自动地进行工作。

自动生产线的特点是它的综合性和系统性。在这里, 机械技术、电工电子技术、传感器技术、PLC控制技术、接口技术、驱动技术、网络通信技术、触摸屏组态编程等多种技术有机地结合, 并综合应用到生产设备中;而系统性指的是, 生产线的传感、检测控制、传输与处理、执行与驱动等机构在PLC的控制下协调有序地工作并有机地融合在一起。

本文主要对生产线其中的一部分进行研究。

1 控制系统工艺

生产线搬运系统上设有升降机和输送线。这样在库房、生产车间和包装车间范围内形成了一个既可顺畅到达各个生产位置同时又是封闭的循环输送线系统。所有生产过程中使用的有关物料和成品等, 最后都在生产管理系统发出的生产指令作用下, 物料从指定的入口处进入输送系统。

总体控制要求:主要由步进电机驱动器、四自由度搬运机械手、传送带、检测系统组成。步进电机完成搬运机械手的运动控制。机械手在传动组件带动下整体作直线往复运动, 定位到其他各单元物料台, 完成抓取和放下工件的功能。

其工艺流程控制要求如下:

(1) 搬运单元在通电后, 按下复位按钮SB1, 执行复位操作, 使抓取机械手装置回到原点位置。在复位过程中, “正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁。

当抓取机械手装置回到原点位置, 且搬运单元各个气缸满足初始位置的要求, 则复位完成, “正常工作”指示灯HL1常亮。按下起动按钮SB2, 设备启动, “设备运行”指示灯HL2也常亮, 开始功能测试过程。

(2) 抓取机械手装置从供料站出料台抓取工件, 抓取的顺序是:手臂伸出→手爪夹紧抓取工件→提升台上升→手臂缩回。

(3) 抓取动作完成后, 伺服电机驱动机械手装置向加工站移动, 移动速度不小于300mm/s。

(4) 机械手装置移动到加工站物料台的正前方后, 即把工件放到加工站物料台上。抓取机械手装置在加工站放下工件的顺序是:手臂伸出→提升台下降→手爪松开放下工件→手臂缩回。

(5) 放下工件动作完成2秒后, 抓取机械手装置执行抓取加工站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。

(6) 抓取动作完成后, 伺服电机驱动机械手装置移动到装配站物料台的正前方。然后把工件放到装配站物料台上。其动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。

(7) 放下工件动作完成2秒后, 抓取机械手装置执行抓取装配站工件的操作。抓取的顺序与供料站抓取工件的顺序相同。

(8) 机械手手臂缩回后, 摆台逆时针旋转90°, 伺服电机驱动机械手装置从装配站向分拣站运送工件, 到达分拣站传送带上方入料口后把工件放下, 动作顺序与加工站放下工件的顺序相同。

(9) 放下工件动作完成后, 机械手手臂缩回, 然后执行返回原点的操作。伺服电机驱动机械手装置以400mm/s的速度返回, 返回900mm后, 摆台顺时针旋转90°, 然后以100mm/s的速度低速返回原点停止。

2 系统硬件设计

为了提高生产线搬运系统的可靠性和设备的工作效率, 系统选用CPU226DC/DC/DC型PLC作为控制器, 根据搬运系统控制的要求, 设计的I/O配置及接线如图1所示。

3 系统软件设计

3.1 主程序流程图

主程序流程如图2所示。

3.2 步进电机的计算

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号, 它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“步距角”) , 它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量, 从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度, 从而达到调速的目的, 步进电机与PLC接线图, 如图3所示。

生产线上搬运系统由步进电机及驱动器控制, 各站之间距离不一样, 所以设计时, 步进电机每一站的脉冲量不一样。

用步进电动机控制机械手, 步进电机每转的驱动步数为10000步, 同步轮齿距为5mm, 共11个齿, 要求机械手移动为500mm, 计算脉冲数。

同步轮齿距为5mm, 共11个齿, 步进电机每转1转, 机械手移动55mm, 驱动器细分设置为10000步/转, 即每步机械手位移0.0055mm。要想移动500mm, 需要的脉冲数为500/0.0055=90909。不同距离脉冲量计算方法一样。

步进电动机以其显著的特点, 在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高, 步进电机将会在更多的领域得到应用。

4 结束语

该控制系统经过调试和运行, 其生产物料自动配送能力可以满足各种产品的生产需求, 可以满足 相关物流公司的设备和生产的高水平高效率运转。在现代工业控制中, 该系统犹如不知疲惫的搬运工, 严格按照程序指令连续不断地进行物料输送。该系统的投入使企业彻底抛弃了手工操作, 配料方式进入科学数据化生产, 个人也从粉尘、噪音等恶劣的劳动环境中解脱出来。不仅如此, 稳定的高质量的配料更带来了产品质量的提高。系统投入后, 产品密度、假比重等主要技术指标有较大提高, 所以, 自动生产线控制系统在生产制造和加工领域里, 尤其是在大规模、高效率、连续生产的公司现场, 的确是一项值得推广的技术。整个系统现已投入使用, 它对于网络信息时代企事业计算机集成制造过程以及网络销售领域等自动化系统的开发设计具有重要的参考价值。

参考文献

[1]吕景泉.自动生产线安装与调试[M].中国铁道出版社, 2008.

[2]孙平.可编程控制器原理及应用[M].高等教育出版社, 2008.

搬运工大枣的晚年 篇11

大枣说：“那是因为爷爷这一辈子流的汗大多了，就冲出了许多小沟沟。”

大枣一生都羡慕喝过墨水的人，这不，听说邻居章老师常睡不好，有些神经性头痛，他就大枣7枚，远志9克，水煎，送给章老师吃枣喝汤，不久，章老师能正常睡觉了。大枣又用酸枣仁3～6克，加白糖研和，让章老师临睡时用温开水调服，并说这个方子能缓治神经衰弱和失眠。

有一个人得了背疮，百问千问找到了大枣。大枣用大枣21枚，蓖麻子仁2l粒，炒焦研面，对入冰片3克，加适量清水搅成糊状，敷患处，可治背疮。

那人病好了，问大枣：“你怎么知道这个偏方啊?”

大枣说：“我做了一辈子搬运工呀。工友不少人有这个病，都是用这个方子来治的。咳，那时候不是没钱上医院嘛。”

孙子总有些瞧不起爷爷，为了面子，他不让爷爷接送他上学、放学。

那天，孙子因为蛀牙痛得睡不着，大枣赶忙起床，用红枣肉、雄黄各适量，共研成糊状，搓成丸，放入蛀牙的空洞内，孙子很快不痛了。第二天上医院，大夫说：“昨天帮你牙里放药丸的人一定是个懂行的、有经验的老中医。”孙子忍不住笑了出来，说：“是我爷爷放的，他不是老中医，他是一个……”

“你爷爷是做什么的?”医生好奇地问。孙子想了想对大夫说：“他是一个搬运工，他一生搬了许多重的东西，供我的爸爸读完了大学。”

医生充满敬意地点点头。

孙子和大枣爷爷手挽手回家，大枣想起家里黄酒不多了，就顺路买了黄酒。

回到家，大枣在盛黄酒的坛中放入几枚大红枣，这样贮存黄酒，酒液不会发酸，二三个月内香味不减。

大枣看着坛子，感觉到自己的一生就像一坛酒。

搬运系统 篇12

气动搬运机械手是在生产过程中采用机电结合来模拟人手动作的机械设备, 它可以代替人手搬运笨重物体或在高温、有毒、高粉尘及易燃易爆等恶劣的环境下工作。原机械手采用单片机控制系统由于所需驱动电流较大因而必须设计功率接口电路, 还要进行抗干扰及其可靠性的设计[1]。而使用可编程控制器PLC的自动控制系统不需外接电路, 其体积小、抗干扰能力强、可靠性高、故障率低、动作精度高[2]。

本设计采用PLC, 通过对机械手结构、气动、电气和PLC控制系统的综合设计, 使该模型能够实现工件搬运的自动、单周循环远程控制, 能够满足对搬运工作提高自动化程度及生产安全性的要求, 具有一定的实用性。

该机械手选用了三菱FX2N-48MR作为控制器, 程序的编写修改方便, 后期的维护也较方便。用气源选作驱动[3], 控制比较方便, 其使用效果良好。本文为实际运用中机械手的设计及生产提供了一定的借鉴意义。

1 控制系统程序总体设计

本机械手主要由手部和运动机构组成, 主要完成抓持工件 (或工具) 的动作。通过机械结构和气动控制系统的设计使机械手能够完成夹紧、松开、上升、下降、伸出、缩回、左转、右转运动来实现规定的动作。通过设计其相应的硬件电路和软件编程实现对夹持式气动机械手的控制, 通过光电传感器的运用能够识别不合格工件, 并切换搬运流程, 而将不合格工件搬至废料槽, 具有一定的分辨力, 简单实用。

机械手的控制要求分为如下几个方面:

(1) 手动工作方式是利用按钮对机械手进行每一步的单独控制。按“左转”按钮, 机械手左转;按“右转”按钮, 机械手右转。用此方式可以使机械手处于原点, 同时也便于机械手的维修调整。

(2) 单周期工作方式时按下开始按钮, 则机械手从原点起按工序自动完成一个动作周期, 返回原点后停止。

(3) 连续工作方式时按下启动按钮, 机械手从原位起按工序自动往返连续循环工作, 在按下停止按钮后, 机械手才停止运动。

(4) 回原位工作方式按下复位按钮, 机械手自动回复到初始位置, 即:摆动气缸左摆到位, 伸缩气缸伸缩到位, 升降气缸上升到位, 夹紧气缸松开到位。

(5) 转换工作方式按下转换按钮时, 介于机械臂动作中搬运次品工件和正品工件的动作顺序不同, 所以设计程序时, 划分了动作一、动作二两种方式:模式一, 光电传感器检测到工件为次品工件时, 发出信号使触点X3转为ON, 执行动作二, 搬运次品工件。模式二, 若工件为正品时, 则光电传感器不发出信号, 即X3状态为OFF, 则执行动作一, 搬运正品工件。

2 机械手的整体结构布置及控制系统设计

2.1 气动机械手结构布置

本机械手选用了一个双作用旋转气缸, 实现其左右旋转动作, 并用一个双电控的三位五通阀来控制, 使其能停在活动范围的任意位置。伸缩气缸安装在旋转气缸上, 可实现伸缩动作, 控制由一个双电控的两位五通阀完成。升降气缸则安装在伸缩气缸上, 可实现上下运动, 其控制由一个单电控的两位五通阀来完成。机械手的终端是一个气动夹爪, 安装在升降气缸上, 可以实现抓放动作, 控制过程由一个双作用气缸和一个双电控两位五通电磁阀来完成。

综上所述, 机械手的动作由4个气缸, 一共7个电磁阀控制点来实现其旋转、伸缩、上下和抓放的动作。如图1所示为机械手结构布置图。

对于在零件直径与表面粗糙度方面不合格工件的检测, 用了一个光电传感器, 其能将这些微小尺寸的变化转换成光电量的变化, 且可以实现非接触式检测, 因此不会对检测物体和传感器造成损伤, 方便实用。在该传感器检测出该工件不合格时, 便将机械手动作流程切换, 将不合格工件搬至废料槽。

2.2 气动机械手动作顺序

根据机械手的动作要求以及气动控制的实际需要, 机械手的动作顺序如图2所示。

该气动机械手能够实现的功能是:将工件从上一个工作站向下一个工作站传送。机械手的控制要完成左转、右转、上升、下降、前行、后行、夹紧和放松八个动作, 其中工件抓取是采用机械爪来实现的。若检测到工件不合格, 则搬运正品步序第7步水平臂不伸出, 搬运次品步序第7步机械手手爪松开, 工件直接被放入废料槽中。反之, 若工件合格则走搬运正品步序的第7步, 即水平臂伸出。

3 机械手气动控制系统开发

气动控制主要负责机械手的伸缩、升降、旋转及夹紧松开的控制, 气动控制原理图如图3所示。

1—夹紧气缸2-升降气缸3-伸缩气缸4-摆动气缸5~8—单向节流阀9~12—电磁换向阀和消音器13-气源14-气源通断阀15-气源三联体

1) 伸出缩回、上升下降运动部分。机械手臂伸出电磁线圈3Y1得电, 则其机械手臂伸出到3S2位置;机械手臂回缩电磁线圈3Y2得电, 则手臂缩回至3Sl位置;手臂下降电磁线圈2Y1得电, 则手臂下降至2S2位置;一旦手臂下降电磁线圈2YI失电, 那么手臂上升至2S1位置。2) 夹紧、松开运动部分。机械手爪夹紧电磁线圈1Y1得电, 则手爪夹紧, 并延时4 s完成夹紧动作同时以保夹紧到位;手爪松开电磁线圈1Y2得电, 那么手爪松开, 同时延时2 s完成松开动作并确保手爪完全松开。3) 左、右旋转运动部分。机械手臂右摆电磁线圈4Y1得电, 那么手臂右转至4S2位置, 该处的电容式传感器得电则右转停止;手臂左摆电磁线圈4Y2得电, 则手臂左转至4S1位置, 此处的电容式传感器得电, 那么手臂左转停止。

4 PLC的选择及控制系统硬件电路设计

此设备共需22点输入和12点输出, 并且本系统不需要模拟量变换及存储, 同时又对PLC的扫描速度及其他方面无特殊要求。因此选用FX2N-48MR PLC一台及其相应的驱动线圈、夹钳、发光二极管、接触器和电磁阀。其共有24点输入和24点输出, 满足控制要求。外部电气接线图如图4所示。

该PLC的输入信号端:8个检测机械手运动状态的传感器信号, 分别用来检测机械手臂的伸缩极限、升降极限、摆动极限和手爪开闭极限。同时有一个光电传感器, 用来检测工件是否合格。此外, 还有8个控制机械手臂摆动、伸缩、升降、手抓开闭的按钮。根据系统控制的要求, 还有开始和复位2个按钮信号, 1个停止按钮信号, 并有2个用来控制机械手连续和单周运行方式的按键开关。PLC的输出信号端:用来驱动四个气缸的电磁阀有7个输出信号, 并有5个用来显示工作状态的信号指示灯。

5 控制系统软件设计

1) 机械手复位程序的编写如图5所示。程序开始运行后, 接通一个初始化脉冲M8002, 将S0置位, 此时按下开始按钮X0后, 程序开始运行, 但若机械手不在初始位置, 则程序不能继续进行下去, 机械手将不会动作。这时需按下按钮X2, 则将回零状态继电器S10接通, 机械手开始复位:升降臂上升, 伸缩臂回缩, 摆动臂左摆, 机械爪松开。等复位到位后, 复位灯亮, 同时通用状态继电器S20得电, 机械手开始按原定路线动作。

2) 合格工件与不合格工件搬运流程转换的PLC程序的编写如图6所示。光电传感器检测到该工件为次品后则发出信号使X3得电闭合, 转换灯亮, 辅助继电器M2得电, 其常开触点闭合, 常闭触点断开, 这样就完成了两个不同流程的切换。

3) 自动程序的SFC见图7。机械手移动工件以左上为原点, 按伸出、下降、夹紧、上升、回缩、右转、伸出、下降、松开、上升、回缩、左转次序依次运行的。动作有明显状态特点, 故用SFC语言编程。

6 结语

本文针对传统气动机械手搬运方式存在的不足, 并考虑易燃、易爆等特殊工况条件下, 搬运人员不宜直接进行搬运的情况, 利用计算机技术、PLC、气动技术, 从机械手气动控制和PLC控制系统方面开发了一台气动搬运机械手模型, 其中重点分析介绍了FX2N系列小型PLC在机械手顺序控制中的实际应用。分析了机械手的动作顺序、气动原理、硬件电路设计以及控制的方法。通过多次模拟仿真, 能够顺利完成预定动作, 具有很好的实用性。

参考文献

[1]田效伍.电气控制与PLC与技术应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[2]陈杨, 杜玉红, 李阳.小型搬运机械手控制系统设计[J].机电工程技术, 2010, 39 (4) :96-97.