搬运单元模块设计
搬运机器人结构设计与分析设计说明
搬运机器人结构设计与分析摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平。
目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作。
本课题主要对搬运机器人的机械部分展开讨论，对原有的机械结构提出了新的改进方法，并把现在的新技术应用到本课题中，从而使得搬运机器人更加适用于现在的工业工作环境。
通过详细了解搬运机器人在工业上的应用现状，提出了具体的搬运机器人设计要求，并根据搬运机器人各部分的设计原则，进行了系统总体方案设计以及包括：机器人的手部、腕部、臂部、腰部在的机械结构设计。
此搬运机器人的驱动源来自液压系统，执行元件包括：柱塞式液压缸、摆动液压缸、伸缩式液压缸等。
通过液压缸的运动来实现搬运机器人的各关节运动，进而实现搬运机器人的实际作业。
关键词：搬运机器人；液压系统；机械结构设计；操作AbstractIn the modern large-scale manufacturing industry,enterprises to improve productivity, and,guarantee product quality, as an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. Industrial robot technology standards and application level, to a certain extent, reflect a level of national industrial automation. Currently, Industrial robot mainly tasked with welding, spraying, handling and stacking, repetitive and intensity of significant work.The subject of the main part of the handling of their machinery discussions, and on the original mechanical structure proposed for the new improved method, which makes the handling robot is more applicable to the present industrial working environment.Through a detailed understanding of the robot in the industrial application,to propose specific handling robot design requirements,and according to the robot design principles of various parts, for the system as well as including:the robot's hand, wrist, arm, waist, the design of mechanical structures.The transfer robot driven by the source from the hydraulic system, and the implementation of components including:plunger hydraulic cylinders, hydraulic cylinders, swing, telescopic hydraulic cylinders, etc.Through the hydraulic cylinder movements to implement the joint transport robot motion,And realize the operational handling robot.Keywords：Transfer robot；Hydraulic System；Mechanical Design；Operating第1章总论1.1 概述搬运机器人在实际的工作中就是一个机械手，机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。
搬运机械手电气控制系统设计
目录第1章概述 (1)1.1 PLC简介 (1)1.2机械手概述 (1)1.3 机械手控制系统设计步骤 (2)第2章控制方案论证 (3)2.1 搬运机械手的设计原理 (3)2.2 PLC的选取 (4)第3章控制系统硬件电路设计 (7)3.1传送带A,B主电路图及传送带B的控制电路图 (7)3.2PLC控制面板及接口电路图 (8)第4章控制系统软件设计 (10)4.1控制系统的软件设计原理 (10)4.2梯形图 (12)第5章控制系统调试 (14)5.1 控制系统的调试过程 (14)总结 (15)参考文献 (16)附录 (17)第1章概述1.1PLC简介自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了快速发展，在世界各地得到了广泛应用。
同时，PLC的功能也不断完善。
随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。
今天的PLC 不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。
通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器，但PLC相对一般嵌入式控制器而方具有更高的可靠性和更好的稳定性。
实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器，现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
1.2机械手概述工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。
工业机械手是工业机器人的一个重要分支。
它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。
机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
物料搬运系统设计全解ppt课件
WHY 为何搬运
WHAT
WHERE
WHEN
搬运什么 + 何地 + 何时
HOW
WHO
怎么做 + 何人做
否定
物料
+
搬运
分析物料搬运问题时需要考虑的因素
方法
（1） （2） 物理特征 数量
（3） 区域
（4） 起点与
终点
（5） 路线与
距离
（6） （7） （8） （9） 次数 速度 搬运 搬运
单位 设备
流 程 图
对于A类物料，每 种物料进行一次， 适合没有频繁和重 要的装配或拆卸工 序的产品或零件
存在重要装配的零件要将装 配过程表示清楚
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
物料类 类别代
别名称
号
二、移动分析
2、移动分析方法
（1）流程分析法——每次只观察一类产品或物料，并跟随其沿 着整个生产过程收集资料，最后编制成流程图。该方法适合物 料品种很少的情况。
（2）起止点分析法——分两种做法
一是观察移动的起止点来收集资料，每次分析一条路线，并 绘制成搬运路线表。适合于路线数目不太多的情况。
控制
料、人员、 刚度)
量
设施）
类别
填写表头各项；列出所有物品或成组物品；填写每项物品的 特征；在起主导作用的特征地下划线；在确定物料类别后， 填明类别代号；备注供记载附加事项或补充说明
严格执行突发事件上报制度、校外活 动报批 制度等 相关规 章制度 。做到 及时发 现、制 止、汇 报并处 理各类 违纪行 为或突 发事件 。
物料搬运系统设计课件(PPT 41张)
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5.3 搬运系统分析与设计 —— 移动分析
(2) 移动分析方法：
第5章
流程分析法：每次只观察一类产品或物料， 并跟随其沿着整个生产过程收集资料，最后 编制流程图，该法适合物料品种很少的情况。 起止点分析法：两种做法 一是观察移动的起止点来收集资料，每次 分析一条路线，并绘制成搬运路线表。适 合路线数目不太多的情况。 二是对一个区域进行观察，收集运进运出 该区域的一切与物料有关的资料，并编制 成物料进出表。适合路线数目多的情况。
其他集装件作业法 机械作业法
按装卸设备作业特点：间歇作业（重程+空程），连续作业。
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5.1 物料搬运
—— 搬运活性
第5章
一次物料搬运一般要完成装货、移动、卸货三个作业环节，最重要的
是提高搬运的活性，使装卸变得简单。 活性随物料存放状态不同，物料状态使其越容易进行搬运，则搬运活 性越高，反之则越低。
第5章
物料分类 根据物料的主要特征进行经验判断，以编制如表5-5所示 的程序： 的物料特征表，程序步骤：
列表标明所有物料的名称； 记录其物理特征或其他特征； 分析确定每种/类物料的主导/特重要的特征，以红/黑 实线标注决定作用的特征，橘黄线/黑虚线标注对分类 有特别重大影响的特征； 确定物料类别，具相似主导/特殊影响特征的归一类； 分类完毕后，即可编制物料特征表。
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5.3 搬运系统分析与设计 —— 移动分析
第5章
(3) 编制搬运活动一览表，需对每条路线、每类物料和每项移动的相对 重要性进行标定；表中包含的具体资料： 列出每类物料，包括： 总的物流量及每类物料的物流量；
总的运输工作量及每条路线上的运输工作量；
各类物料的相对重要性等级，用元音字母AEIOU或光谱顺 序颜色代表； 整个搬运分析中，总物流量和总运输工作量填在右下角； 其他资料，如每项搬运中的具体件数。
单片机控制机械手模拟物料搬运装置设计与调试
摘要在中国工业韧带发展中，很多高生产率高精度的机械加工设备从国外引进，大大的提高了工作速度，产品的加工精度，降低了工作的劳动强度，所以大受欢迎。
机械手是一种模仿人体上肢运动的机器，它能按照预定要求输送工种或握持工具进行操作的自动化技术设备，对实现工业生产自动化，推动工业生产的进一步发展起着重要作用。
因而具有强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。
工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动生产率和自动化水平。
工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期频繁，单调的操作，如果没有机械手那么工人的劳动强度是很高的，有时候还要用行车员工件，生产速度大大延缓，这种情况采用机械手是很有效的。
此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、反射性和其他有毒、有污染环境条件上进行操作。
更显其优越性，有着广阔的发展前途。
单片机技术作为计算机技术的一个重要的分支，广泛应用于工业控制、智能化仪器，家用电器，甚至电子玩具等各个领域，它具有体积小、功能多、价格低廉、使用方便、系统设计灵活等优点。
本论文设计以STC89S52单片机为中心，运用c语言和汇编语言的方式，控制机械手来完成模拟智能物料搬运装置。
关键词：机械手，自动化，单片机I目录摘要 (I)目录 (II)第一章单片机与机械手的概况 (1)1.1 工业机械手的简史 (1)1.2 工业机械手在生产中的应用 (1)1.3 机械手的组成 (2)1.4 工业机械手的发展趋势 (3)1.5单片机的简史 (3)1.6单片机的应用领域 (4)1.7单片机开发系统的组成 (5)1.8单片机的发展趋势 (5)第二章模拟智能物料搬运装置实训 (6)2.1设计内容 (6)2.2设计模块 (7)2.3设计过程 (7)2.4参考例程 (8)2.5 单片机装置安装与调试的注意事项 (21)第三章结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)II第一章单片机与机械手的概况1.1 工业机械手的简史用于再现人手的的功能的技术装置称为机械手。
基于STM32单片机的物料搬运小车
基于STM32单片机的物料搬运小车物料搬运小车是一种基于STM32单片机的智能小车，它可以自主移动，并且能够搬运各种物料到指定位置。
通过搭载传感器和执行器，小车可以感知周围环境，并且根据设定的路径来移动。
在工业生产中，物料搬运是一个非常重要的环节，而使用物料搬运小车可以提高生产效率和降低人力成本。
在本文中，我们将详细介绍基于STM32单片机的物料搬运小车的设计和实现。
一、硬件设计1.主控单元物料搬运小车的主控单元采用STM32单片机，它具有高性能和低功耗的特点，可以满足小车的控制需求。
我们选择了STM32F4系列的单片机作为主控单元，它拥有丰富的外设和强大的处理能力，可以实现小车的各种功能。
2.传感器小车搭载了多种传感器，用于感知周围环境和实现自主导航。
其中包括红外传感器、超声波传感器、编码电机等。
红外传感器主要用于检测障碍物，超声波传感器用于测距和避障，编码电机用于测量车轮的转动速度。
这些传感器可以为小车提供准确的环境信息，使其能够在复杂的环境中自主移动。
3.执行器小车的执行器主要包括直流电机和舵机。
直流电机用于驱动小车前进和转向，而舵机用于控制小车的机械臂。
通过合理设计和布局，小车可以实现精准的操作和搬运物料的功能。
4.电源模块小车的电源模块采用锂电池供电，它具有较高的能量密度和循环寿命，可以满足小车长时间的运行需求。
我们还设计了充电管理模块，可以为电池充电和保护电池免受过充和过放的损害。
1.系统架构小车的软件系统采用分层架构，包括底层驱动层、中间控制层和上层应用层。
底层驱动层主要负责与硬件设备的通信和控制，中间控制层将传感器和执行器的数据进行抽象和处理，上层应用层根据需求实现具体的功能。
2.实时操作系统我们选择了FreeRTOS作为小车的实时操作系统，它具有开源、可移植和易扩展的特点，可以满足小车的实时任务调度和多线程处理需求。
通过合理的任务分配和调度，小车可以实现复杂的功能和多任务处理。
第六章-搬运系统分析与设计分析
• 7．“Which哪一种”
• 搬运活动受到哪些因素影响？哪一种操作是必要的？哪 一种问题需要首先研究？哪一种搬运设备可以考虑选用？ 哪一种物料要及时控制？可以取得哪些方案？每个方案 的利弊？哪一种方案最佳？用哪一种标准来评价设计方 案？衡量物料搬运的绩效指标有哪些？
二．搬运系统分析设计方程式
• 由前所述，物料搬运系统分析的基本内容是物料、 移动设备与容器、移动路径，并这三项内容的组 合也就构成了搬运方法。
• 因此，物料搬运分析设计就是优化物料搬运方法， 并考虑设施系统布置，形成经济实用的物料搬运 方案，方能构筑一个效率化企业内部物流作业系 统。
• 为正确地设计合理的物料搬运系统方案，物流规 划设计者必须在进行搬运分析设计之前首先解决6 个问题（6W）。这6个问题就是著名的5WIH法。
必须弄清这些作为主要输入资料的数字的可靠性
P产品(物料，零件，物品)产品和物料的可运性取决于物品的特性和所用 容器的特性。而且每个工厂都有其经常搬运的某些物品
Q数量(产量，用量)数量有两种意义：①单位时间的数量(物流量)②单独 一次的数量(最大负荷量)不管按哪种意义，只要搬运的数量愈大，搬运 所需的单位费用就愈低
第六章 搬运系统分析与设计
• 物流网络的物流据点优化除如何优化选址 以外，还包括物流据点设施内部的相关有 形资产如何优化与配置以提高设施内部物 流作业效率的问题。
• 待运物品应使之处在易于移动的状态，这种 易于移运的状态，我们把它叫做“搬运活 性”。搬运活性指数从低到高，依次为O到 4级。
• 为提高搬运活性，应当把待运物品整理归堆， 或是包装成单件放在托盘上，或是装在车上， 或是放在输送机上。
之组成相互协调的搬运系统。其范围包括供货厂 商、收货、储存、生产、检验、包装、成品储存、 发货、运输和消费用户等。 • 3．物流顺畅原则 • 在确定生产顺序与设备平面布置时，应力求物流 系统的最优化。 • 4．精简原则 • 减少、取消或合并不必要的动作与设备，以简化 搬运工作。 • 5．利用重力原则 • 在可能的条件下，尽量利用重力搬运物料，但应 注意防止磕碰。
基于ABB机器人的搬运系统设计
基于ABB机器人的搬运系统设计摘要：本设计完成了机器人搬运系统电气控制部分的硬件和软件设计。
该机器人搬运系统主要由复合夹具、不锈钢滚筒输送机、机器人、立体仓库、视觉系统等组成，整个系统用西门子1200 PLC进行控制，触摸人机界面进行信息的交互。
本系统硬件部分围绕立体仓库、视觉系统、电气控制系统等几大模块进行，完成了对应模块的电气控制设计。
软件部分分为PLC控制系统程序及触摸屏程序。
操作模式分为手动和自动运行，手动模块下主要就是系统的调试，自动模式用于自动生产，运行速度快，提高生产效率。
最后讲解了整个系统的应用。
，关键词：机器人；搬运；视觉；触摸屏；可编程控制器一、系统概述机器人搬运系统主要由工业机器人、机器人安装底座、复合夹具、不锈钢滚筒输送机、立体仓库、视觉系统、数控车床、安全防护系统、电气控制系统、软件等组成。
立体仓库分5层，每层有4个存储单元。
下2层排放为未加工工件，上2层排放检测后已加工的工件，中间一层存放废料，可用于实现码垛的教学功能。
系统工作流程：（1）立体仓库的五轴机械手从下2层的仓储单元逐个按照设定顺序取出未加工的工件，放到出入库口，通过滚筒输送机输送到末端；（2）当工件到达滚筒输送机末端，传感器检测到后，自动打开车床安全门，带有2组工件夹具的机器人将未加工的工件物料送入机床夹具中，待车床夹具夹紧，机器人退回时，车床安全门关闭，车床开始加工。
加工完毕后，打开车床安全门，机器人一只夹具先抓取新送到未加工工件，待机器人进入车床后另一只夹具取出加工后工件，同时送入新抓取未加工工件，最后将取出的加工后工件物料放入输送线送回仓储系统。
机器人每次采用一取一送的工作模式，从而提高系统效率，避免输送线长时间等待。
（3）在工件未到达仓储系统时，经过视觉检测区域检测，视觉检测系统将检测结果送入控制器。
（4）工件到达仓储系统后，根据视觉检测结果，五轴机械手系统将返回的工件送入相应的空位。
放置完成后再取出一个未加工工件送入输送线系统，如此循环。
搬运单元课程设计
搬运单元课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握搬运单元的基本概念、原理和应用；技能目标要求学生能够运用所学知识解决实际问题，提高解决搬运问题的能力；情感态度价值观目标要求学生在学习过程中培养团队合作意识，增强对搬运工作的认识和尊重。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，明确课程目标，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容根据课程目标，选择和教学内容，确保内容的科学性和系统性。
本课程的教学内容主要包括：搬运单元的基本概念、原理和应用；各类搬运设备的结构、功能和工作原理；搬运问题的类型、特点和解决方法；搬运工作的安全操作规程。
制定详细的教学大纲，明确教学内容的安排和进度，指出教材的章节和列举内容。
三、教学方法选择合适的教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
通过教学方法应多样化，以激发学生的学习兴趣和主动性。
结合课程内容，采用实际案例进行分析，让学生更好地理解和掌握知识；开展小组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力；进行实验操作，提高学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源选择和准备适当的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。
教学资源应该能够支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
使用权威的教材和参考书，保证知识的准确性；运用多媒体资料，增强课堂教学的趣味性和生动性；配置实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估设计合理的评估方式，全面反映学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问回答、团队合作等情况；作业主要评估学生的知识掌握和应用能力；考试主要评估学生的综合运用能力和解决问题的能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
根据课程内容和教学目标，制定相应的评估标准和评分办法，确保评估结果的科学性和合理性。
六、教学安排规定教学进度、教学时间和教学地点等。
MT-MPS搬运单元设计(PC软件)—任务书
5.王小科.C#开发实战字：年月日
毕业设计（论文）任务书
（指导教师填表）
填表时间：2012年02月28日
学生姓名
米世闯
专业班级
机电081
指导教师
何奎
课题类型
软件工程
设计（论文）题目
MT-MPS搬运单元设计（PC软件）
主要研
究内容
在查阅20篇以上与题目有关文献的基础上，设计MT-MPS搬运单元（PC软件）的PC机监控软件。研究内容主要包括：（1）系统方案设计，（2）设计界面，（3）编制出能实现要求功能的监测控制程序，（4）调试通过并配置生成可执行文件，（5）撰写不少于10000字的设计说明书。
第7~14周：编写程序，调试；
第15~16周：编制设计说明书；准备答辩；
第17周：答辩。
主要参
考文献
1.徐士良葛兵.计算机软件技术基础（第二版）.北京：清华大学出版社，2007.
2.Karli Watson,Christian Nagel.c#入门经典(第5版).北京：清华大学出版社，2010.
3.Christian Nagel,Bill Evjen.C#高级编程(第7版).北京：清华大学出版社，2010.
主要技
术指标(或研究目标)
MT-MPS搬运单元（PC软件）的主要功能要求：（1）设计通讯协议程序，能够通过USB或RS232端口向外发送控制指令和接收数据；（2）设计控制界面，通过界面操作对远端设备进行控制；（3）在控制界面上能够动态显示系统的状态信息。
进度计划
第5~6周：查阅资料，完成开题报告，确定总体方案，英文翻译；
任务一 搬运单元安装与调试
3.把气源处理装置固定在安装 支架上；
4.将安装支架固定在铝合金面 板的右上角位置。
螺钉 I/O转接端口
阀岛 支架
过 滤 减 压 阀
面板
子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整
机械及气动元件安装与调整步骤
步骤二
在铝合金面板的中上方位置处用 直角外铰链固定好垂直和水平支撑架。
搬运单元的执行提取和下降动作
选用：薄型单活塞杆防转气缸作为执行元件
理由：
不会随意转动，保证气动手爪在抓取工件时定位准确； 搬运单元的搬运前后位置之间的间距比较远，无杆气缸适 用于长行程的场合； 安装空间小。
子任务二 搬运单元机械及气动元件安装与调整
机械及气动元件安装与调整步骤
步骤一
1.将I/O转接端口模块和CP电磁 阀岛等安装于35mm的标准导轨上；
滑动模块
节省安装空间， 适用于小缸径、 长行程的场合
磁性耦合式 无杆气缸
固定支架
无杆气缸
作用 作用
在夹取工件完成后，将提取模块输送到行 程位置。在无杆气缸的两个行程位置安装有磁 感应接近开关，用于判断其左移与右移的到位 情况。
子任务一 搬运单元结构与功能分析
I/O转接端口模块
上、下各 两层端子 结构
任务一
搬运单元安装与调试
任务一 搬运单元安装与调试
知识与能力目标
1
熟悉搬运单元机械结构与功能
2
正确安装与调整搬运单元机械及气动元件
3
正确分析搬运单元气动回路，并对其进行安装与调试
熟练掌握生产线中电气系统和磁性开关的安装与调试方法
5
精选ch07物料搬运系统MHS设计
第三阶段：详细搬运方案与详细布置设计。确定每台机器、设备、通道、仓库或服务设计的位置；确定各工作地点之间的移动系统、设备和容器，以及对每项移动的分析，完成详细的物料搬运系统设计。 第四阶段：实施、施工安装及生产运行。
3、程序模式：
--
物料分析
移动分析
方法分析（确定合理经济的搬运方法）
18.成本原则
掌握过多的物料，搬运设备闲置，过多的承运费用，间接费用很高
19.维护原则
物料搬运设备维修成本过高，未清除过多的废品，负荷梁下垂或货架扭曲，没有预防保养计划
20.汰旧原则
搬运设备不适用，没有设备更新计划，搬运设备老化
其他
物料搬运人员未设奖励制度
四、物料搬运系统的考虑因素 物料搬运方程式是借助于英文中的七个疑问词，即何故(why)、何物(what)、何处(where)、何时(when)、如何(how)、何人(who)及何者(which)，设计一连串的问题以质疑物料搬运系统设计者的设计理念是否合理或是否有其他更好的方法存在，以期找出设计缺陷，改善系统绩效。
第一节：物料搬运系统的基本概念
一、概念 什么是物料搬运： 对物品进行搬上、卸下、移动的活动。 搬上、卸下——改变物料的存放状态。 移动（搬运）——改变物料的空间位置。 什么是物料搬运系统： 将一系列的相关设备或装置，用于一个过程 或系统中，协调合理地 将物料进行移动、储 存和控制。 思考：沙钢卸料时为何要往地上甩？
装配式建筑施工中的模块化运输与搬运
装配式建筑施工中的模块化运输与搬运模块化建筑是一种具有高度标准化和预制化特点的新型建筑方式，其施工过程中涉及到模块化运输与搬运。
这一环节的顺利进行对于整个装配式建筑项目的成功至关重要。
一、模块化运输的意义与挑战在装配式建筑中，各构件厂家将模块化单元进行生产，然后通过运输进行集成组装。
模块化运输可以大幅减少现场搭建所需时间，提高施工效率，并且能够降低存在于传统施工中的人为错误风险。
但同时，也面临着一些挑战：如何确保运输过程中的安全性和稳定性，如何妥善处理大件货物的卸载与存储等问题。
二、预先评估与计划在进行模块化运输之前，必须对目标地点进行详细评估，并编制相应的搬迁计划。
首先需要考虑目标地点是否具备承载相关设备和材料的条件，并预先确认和测量好相关空间尺寸以保证合适性。
接下来，在考虑到路线选择时需规避各类道路限制因素、交通拥堵以及交通安全等情况，确保运输的顺利进行。
三、合适的运输工具选择模块化建筑常用的运输工具包括卡车、集装箱和海运等。
具体选择要根据运输距离、货物尺寸与重量、路线情况以及成本等因素来决定。
对于较远距离的运输，海上集装箱运输可以是一种有效且经济合理的方式；而对于更为紧急或就地施工的情况，则可选择使用卡车进行短距离内的搬运。
四、安全稳定的货物包装与固定在进行模块化建筑中模块化单元的运输过程中，必须确保货物能够得到充分保护，并且保持固定稳定。
对于易碎或具有特殊形状的部件，在包装过程中应采取相应的防护措施，如填充材料或加固结构。
同时，在装载到适当工具后，应正确地维系和固定它们，从而在运输过程中最大限度地减少振动和摩擦。
五、卸载与存储一旦模块化建筑各构件到达目标地点，卸载和存储的过程需要谨慎处理，以确保模块化单元的完好。
首先需在目的地提供足够的空间进行卸载。
对于大件货物，可以使用吊车等设备进行安全、平稳地卸载。
而后，这些构件应妥善地存放在干燥、通风良好、结构牢固的区域，以避免受到损坏。
六、专业团队与培训模块化运输与搬运环节需要经验丰富的专业团队来进行操作和管理。
2 工业机器人搬运单元机器人的编程与调试
2 工业机器人搬运单元机器人的编程与调试工业机器人搬运单元机器人的编程与调试近年来，随着工业自动化的不断发展，工业机器人在生产线上的应用越来越广泛。
其中，搬运单元机器人作为重要的生产设备，起到了关键的作用。
然而，工业机器人的编程与调试是确保其正常运行的重要环节。
本文将详细介绍工业机器人搬运单元机器人的编程与调试过程，并探讨其中的关键技术与挑战。
1. 编程准备工作在进行工业机器人搬运单元机器人的编程与调试之前，首先需要进行一些准备工作。
这包括：1.1 在机器人控制系统中建立相关的编程环境，如安装控制软件、设置编程参数等。
1.2 确定机器人的动作范围和工作区域，设定相关约束条件。
1.3 设计并建立机器人的路径规划和动作控制算法，为后续编程提供基础。
2. 编程过程2.1 离线编程离线编程是指在计算机上进行机器人编程的过程，与实际机器人脱离。
具体的步骤包括：2.1.1 建立机器人的虚拟模型，可以使用专业软件或编程语言来实现。
2.1.2 设计机器人的运动轨迹和动作序列，包括起始点、终点、中间路径等。
2.1.3 编写机器人的动作控制代码，并与虚拟模型进行仿真和调试，确保其运动轨迹和动作序列的正确性。
2.2 在线编程在线编程是指在实际机器人上进行编程的过程。
其主要步骤包括：2.2.1 将离线编程中的代码导入到实际机器人的控制系统中。
2.2.2 进行机器人的初始设置，包括坐标系设定、机器人姿态校准等。
2.2.3 针对具体的生产任务，编写和调试机器人的运动控制程序。
2.2.4 进行机器人的调试与测试，确保其在实际生产环境中能够准确地完成指定的搬运任务。
3. 调试与优化机器人编程与调试的过程往往不可避免地伴随着一些问题和挑战。
在此过程中，需要进行相应的调试与优化工作，以确保机器人的正常运行和高效工作。
3.1 引入传感器和视觉系统，提高机器人的感知和判断能力，从而增强其适应不同环境的能力。
3.2 优化机器人的路径规划和动作控制算法，提高其运动轨迹的准确性和效率。
搬运单元毕业设计
搬运单元毕业设计搬运单元毕业设计搬运单元是一种用于自动化物流系统的重要设备，其作用是将货物从一个位置转移到另一个位置，以提高物流效率和减少人力成本。
在现代物流行业中，搬运单元的设计和优化是一个重要的研究领域。
本文将探讨搬运单元毕业设计的一些关键方面。
首先，搬运单元的设计需要考虑到不同类型货物的特点和要求。
不同的货物可能有不同的尺寸、重量和形状，因此搬运单元的设计应该能够适应不同的货物类型。
例如，对于较大且重的货物，搬运单元需要具备足够的承载能力和稳定性；对于形状不规则的货物，搬运单元需要具备灵活的抓取和搬运能力。
因此，在毕业设计中，需要对不同类型货物的特点进行分析，并设计相应的搬运单元。
其次，搬运单元的智能化和自动化是一个重要的发展方向。
随着人工智能和机器学习技术的不断发展，搬运单元可以具备更加智能化的功能。
例如，通过视觉识别技术，搬运单元可以自动识别货物的位置和特征，从而实现自动化的抓取和搬运。
此外，搬运单元还可以与其他设备和系统进行无缝连接，实现全自动化的物流操作。
在毕业设计中，可以探讨如何应用人工智能和机器学习技术来提升搬运单元的智能化水平。
另外，搬运单元的能源消耗和环境影响也是一个重要的考虑因素。
如何降低搬运单元的能源消耗和减少对环境的影响是一个具有挑战性的问题。
在毕业设计中，可以研究如何通过优化搬运单元的设计和控制策略来降低能源消耗。
例如，可以采用高效的电机和传动系统，减少能源损耗；可以设计合理的路径规划算法，减少搬运单元的行驶距离。
此外，还可以探讨如何利用可再生能源来为搬运单元提供动力，以减少对传统能源的依赖。
最后，搬运单元的安全性和可靠性也是一个重要的考虑因素。
在物流系统中，搬运单元需要在复杂的环境中进行操作，并与其他设备和人员进行协同工作。
因此，搬运单元的设计必须具备良好的安全性和可靠性。
在毕业设计中，可以研究如何设计安全可靠的搬运单元。
例如，可以采用传感器和监控系统来实时监测搬运单元的状态；可以设计合理的故障检测和容错机制，提高搬运单元的可靠性。
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河北科技大学学生个性化教育实训报告题目：搬运单元模块设计学生姓名：指导教师：日期：2016年1月15日目录1 第一章模块化生产系统的简介 (1)1.1 第1节系统的特点和作用 (1)1.2 第2节系统的组成 (2)1.3 第3节MPS的发展 (6)2 第二章物流过程 (7)3 第三章MPS单元的结构与控制 (8)3.1 第1节搬运单元简介 (8)3.2 第2节搬运单元的机械结构 (9)3.3 第3节搬运单元的气动控制 (10)3.4 第4节制定I/O表 (11)4 第四章材料的选型 (23)4.1 第1节气缸的选择 (23)4.2 第2节传感器的选择 (25)4.3 第3节电磁阀的选用 (26)5第5章参考文献 (27)第一章模块化生产系统的简介第1节系统的特点和作用模块化生产培训系统：Modular Production Training System,简称MPS。
模块化生产培训系统是应用于机电一体化、自动化等相关专业的专业技术职业培训和继续教育的模块化教学培训系统模块化生产培训系统可以从基础部分的简单功能及加工顺序，逐步扩展到复杂的集成控制系统。
模块化生产培训系统是为提高学生动手能力和实践技能而设计、生产的一套实用性实验设备。
该装置由多套各自独立而又紧密相连的工作站组成。
各个功能站分别为：上料站、检测站、上料检测站、搬运站、加工检测站安装站、操作手站、传送单元、搬运分拣站和分类存储站。
该实验装置的一大显著特点是：它具有综合性、模块化以及易扩充等特点。
它针对学员不同的技术基础进行培训，具有良好的适用性。
具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独立控制将各个模块分开培训可以容纳较多的学员同时学习。
在基本本单元模块培训完成以后，又可以将相邻的两站三站……直至八站连在一起学习复杂系统的控制编程装配和调试技术。
由于该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC（可编程控制器）传感器等多种技术，给学员提供了一个典型的综合科技环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识综合训练和相互提升。
因此该套装置非常适合对在校学生和初上岗位的工程技术人员进行培训，是培养机电一体化人才的理想设备。
系统的实体图如图1-1所示图1-1第2节系统的组成MPS系统的类型有三站到九站不等，此次设计的是八站系统，其组成如下功能简介：完成整个系统的上料工作，将大工件输出，判断出其颜色，并将其信息发给后一站。
此站可配合触摸屏或组态控制而为整个系统的主站。
主机：可采用三菱系列、西门子系列，此次设计采用的是西门子S7-200系列。
扩展模块：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：回转料斗（采用齿轮减速电动机控制）、提升装置（采用气缸控制）、光电识别组件（光电传感器、行程开关）功能简介：作用是为加工过程逐一提供加工工由双作用气缸从料仓中逐一推出工件，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作站的传输位置。
主机：三菱系列、西门子系列扩展模块：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：真空组件、旋转模块、供料模块。
功能简介：工件将在旋转平台上被检测及加工。
通过具有四个工位的加工旋转平台，进行加工模拟，并进行加工质量的模拟检测。
主机：三菱系列、西门子S系列扩展模块：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：平台、模拟钻孔模块、模拟检测组件。
功能介绍：该单元提供两色小工件，并能将其输入大工件的空腔中。
气缸将料仓中的两色小工件交替推出，由真空吸盘吸取，通过转臂输入到大工件的空腔中。
主机：三菱FX系列、西门子S系列。
扩展模块：：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：送料模块、旋转模块、真空组件。
功能简介：该搬运单元由无杆气缸、椭圆形活塞气缸和夹爪等部件组成，通过移动、上下伸缩、抓取等动作，将前一单元上的工件传入下一执行单元。
主机：三菱FX系列、西门子S系列。
扩展模块：：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：提升模块、气动夹爪组件、直线运动无杆缸。
功能简介：将工件从前一站搬运至下一站，并可在本站上完成大、小工件的组成。
主机：三菱FX系列、西门子S系列扩展模块：：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：直线转旋转运动模块、气动夹爪装置。
功能简介：操作手单元由不同的气动执行部件组成，通过摆动、伸缩、气动抓取等动作,将前一单元的工件传入下一执行单元的输入工位.主机：三菱FX系列、西门子S 系列。
扩展模块：485 PPI MPI Profibus网络。
组成模块：伸出及提升模块、旋转模块、气动夹爪组件。
功能简介：该站为仓库存储的模拟，它将系统加工完成的合格产品，按照不同类别，进行分类立体存放。
主机：三菱FX系列、西门子S系列扩展模块：485 PPI MPI Profibus网络。
步进电机及驱动器：Start组成模块：步进电机控制模块、滚珠丝杆模块、工件推出组件、立体仓库。
第3节 MPS的发展模块化生产培训系统是先进工业自动化及制造的基本部分，将先进制造系统的物料供给、分拣、加工、检测、立体仓库等主要单元展现给学生，同时学生可以自己动手实践，学习编程、生产管理、流程设计等机械设计制造及自动化相关的课程学习。
随着技术的发展，工控技术的不断完善，自动化技术人员在原有的MPS系统加入了触摸屏控制系统、组态监控系统和生产管理执行系统，进一步提升的模块化生产培训系统的科技含量，使学员在“用最先进的技术培训今天的学员，为未来而服务！”这样的理念下前进。
触摸屏是一个智能化操作部件，是极富吸引力的全新多媒体操作装置，用户只要用手指轻轻地触摸显示屏上的图符或文字就能实现对设备操作，可显示设备运行状况和运行参数。
组态监控程序的应用解决了人机界面控制中的动画显示问题，监控信息将以更加形象、生动的动画方式显示出来。
触摸屏和组态监控软件的出现至今只有短短的几年间就已经证明，触摸屏和组态监控软件可以取代过往设备的操作面板和批仪表。
生产管理执行系统（MES）的应用是模块化生产培训系统的一次飞跃，它引入信息管理技术，真正实现了对生产的有效管理。
第二章物流过程在明白了系统的组成之后，通过下图可以了解系统的工作过程第三章 MPS单元的结构与控制第1节立体存储单元简介立体存储单元可作为MPS系统中的最后单元，在整个系统中接受并存储前方单元加工处理后的工件，他的具体功能是：接受工位前一单元送来的工件，按照工件信息而自动运送至相应仓位，并将工件推入立体车库存储。
第2节立体存储单元的机械结构检测单元的结构装配图如下所示装配图主视图：装配图俯视图：装配图左视图：第3节搬运单元的气动控制控制回路优化的关鍵是合併減少排除干扰信号所需的辅助控制信号元件和用原有的辅助控制信号元件代替所需的辅助控制信号元件来排除干扰信号的干扰段。
程序控制是根据生产过程中的位移、压力、时间、温度、液位等物理量的变化，使被控制的执行元件按预先规定好的程序协调动作的种自动控制方式。
气动系统由气源、控制元件、执行元件和辅助元件组成，并完成规定的动作。
任何复杂的气压传动系统，都是由一些具有特定功能的气动基本回路组成。
该单元的执行机构是气动控制系统，其方向控制阀的控制方式为电磁控制或手动控制。
各执行机构的逻辑控制功能是通过PLC控制实现的。
第4节制定I/O表序号地址设备符号设备名称设备功能1I0.01B1磁感应式接近开关无杆气缸左移限位2I0.11B2磁感应式接近开关无杆气缸右移限位3I0.22B1磁感应式接近开关手爪松开限位4I0.33B1磁感应式接近开关薄型活塞杆气缸上升限位5I0.43B2磁感应式接近开关薄型活塞杆气缸下降限位6I2.0SB1按钮开始7I2.1SB2按钮复位8I2.2SB3按钮特殊（手动单步运行）9I2.3SA1切换开关手动(0)/自动(1)切换10I2.4SA2切换开关单站(0)/联网(1)切换11I2.5SB4按钮停止12I2.6KM继电器触头上电信号13Q0.01Y1电磁阀控制无杆气缸左移14Q0.11Y2电磁阀控制无杆气缸右移15Q0.22Y1电磁阀控制气动手爪松开16Q0.32Y2电磁阀控制气动手爪夹紧17Q0.43Y1电磁阀控制薄型活塞杆气缸下降18Q1.6HL1绿色指示灯开始指示19Q1.7HL2蓝色指示灯复位指示第5节、控制面板示意图第6节、PLC 电气控制的接线简图控制面板示意图根据前面提到的工作要求写出程序流程框图如下：PLC控制梯形图如下所示子程序1：第四章材料的选型第1节气缸的选择关于气缸过滤减压阀的选择，因为过滤减压阀只有AW10-60系列，故从下列表格中看。
第2节传感器的选择我们选择的传感器为光电传感器，根据传感器的用途是用来检测工件的颜色和工作台上是否有工件，还有传感器能感应到最大作用长度。
选择型号E3F-DS10P1和E3F-R2N1。
光电开关结构分类E3F外形编号漫反射型漫反射型对射型漫反射型外形图列外形尺寸直流6-36 V 三线制NPNNO E3F-DS10C4 E3F-DS30C4 E3F-D5DN1、5L E3F3-DS50C4NC E3F-DS10C2 E3F-DS30C2 E3F-D5DN2、5L E3F3-DS50C2NO+NC E3F-DS10C3 E3F-DS30C3 E3F3-DS50C3 PNPNO E3F-DS10P1 E3F-DS30P1 E3F-D5DP1、5L E3F3-DS50P1NC E3F-DS10P2 E3F-DS30P2 E3F-D5DP2、5L E3F3-DS50P2NO+NC E3F-DS10P3 E3F-DS30P3 E3F3-DS50P3交流二线制NO E3F-DS10Y1 E3F-DS30Y1 E3F-D5DY1、5LY E3F3-DS50Y1 NC E3F-DS10Y2 E3F-DS30Y2 E3F-D5DY2、5LY E3F3-DS50Y2继电器输出NO12-24V,90-250V NC检测距离10cm 30cm（可调）5m 50cm输出电流交直流200mA，继电器触电输出电流：1A、2A应答频率DC：＜2.5ms，AC：＜30mc工作环境 -20℃～+55℃标准检测物透明或不透明实体壳体材料塑料塑料塑料塑料加工定制是品牌OMRON/欧姆龙型号E3F-R2N1结构类型电源内藏型检测方式漫反射式电源电压10-30VDC（V）输出方式PNP使用环境温度24cm（℃）产品认证CE用途电工电气第3节电磁阀的选用品牌SMC 型号SY3120-5LZD-C4 材质铸铁类型(通道位置) 先导式连接形式快装公称通径4（mm）适用介质空气流动方向双向零部件及配件配件接管口径Φ4气压范围:0.15-0.7Mpa介质要求:空气(无任何杂质\水\油)启动电压:21V-26V(24V电压)频率:3次/秒出线方式:L型插座式带导线(表准:线长300MM),线长可按客户要求生产使用寿命:3000万次以上功率:0.55W实习总结不知不觉历时一个月的课程设计就结束了，在这忙忙碌碌的一个月我们组按时保质的完成了指导老师给我们分配的任务。