具有远程监控功能的码垛机器人设计与实现

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码垛机器人是应用于企业生产车间的一种自动化装置,它能够根据预先设计的程序,将货物按序码垛至指定的区域,为入库做准备。码垛机器人可应用于建材、化工、食品、包装、物流等诸多行业,尤其在高温、高压、粉尘、噪声、有毒以及具有放射性污染物等场所应用更为广泛。本文根据某企业项目需求,研究开发了一种具备远程监控功能的码垛机器人。主要研究内容如下:(1)根据码垛机器人的设计要求,进行码垛机器人总体方案设计,包括机械结构设计、控制系统设计、远程监控系统设计三部分。(2)码垛机器人机械结构设计。首先进行各轴基座、传动机构的选型与设计、电机以及减速机的计算选型;然后进行拖链的选型与设计、末端执行机构的选型与设计、传感器的选型;最后用SolidWorks三维实体造型软件进行各轴装配体的详细设计以及总装配体设计。(3)码垛机器人控制系统设计。首先根据控制功能及设计要求,进行主控制器PLC的选型及I/O分配;然后完成触摸屏的选型、电气控制设计;最后根据码垛机器人的码垛流程,完成控制系统复位、示教、自动运行三大部分的PLC程序设计以及触摸屏界面设计。(4)码垛机器人远程监控系统设计。首先选用树莓派作为远程监控网关,完成Modbus串口通信程序与网络通信客户端程序设计;然后搭建基于云服务的远程监控服务器运行环境;最后完成基于SSM(Spring-Spring MVC-MyBatis)框架的Web服务器设计、基于Netty网络通信框架的通信服务器设计、基于MySQL的数据库设计。(5)码垛机器人运行调试及测试。首先进行码垛机器人各零部件生产,并组装出样机;然后对码垛机器人的控制系统进行运行调试;最后对码垛机器人的远程监控系统进行通信测试以及功能测试。运行调试及测试结果表明本文设计的码垛机器人系统满足客户的设计要求。
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