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全自动包装机器人系统的研制

马娟娟  
【摘要】:包装机器人是自动化程度高、灵活性和可靠性强的智能包装机械,有的还融入了故障诊断和视觉识别技术。目前,发展比较成熟的包装机器人有码垛、搬运、喷漆和灌装机器人。特别是在美国、德国、日本等发达国家,这些包装机器人已经在许多生产线上得到应用。随着消费者对包装多样化的需求趋势,包装机器人正逐渐成为包装行业的新宠。 目前,国内主要依赖进口成套的包装设备来实现生产线的自动化,这严重制约了我国包装行业的稳步发展。本文针对国内缺口较大的50kg级的大袋包装,自主研发了集供袋、吸袋、上袋、称量、灌装、封口等功能于一体的称重式充填包装机,实现了从给袋到封口的包装过程自动化。 首先,在对国内外现有的同功能包装机械进行分析的基础上,设计了全自动包装机器人的项目方案,然后用UG三维软件建造系统模型,并进行运动干涉分析。再根据硬件机构设计气动控制回路和PLC软件控制,实现硬件和软件的结合。其中,对气动部分的真空吸盘系统进行详细的分析,找出影响吸盘吸附和释放真空所用时间的因素,调整和改进这些影响因子以达到缩短吸盘动作的时间。最后基于气缸的运动特性,对多气缸配合动作进行时序优化,将气缸的并行动作时间转化为串行时间,缩短了整个系统的工作周期,实现了提高上袋速度的目的。最终,本文设计的全自动包装机器人系统的理论上袋速度达到了预期效果。


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