导　　师： 程西云

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 汕头大学

摘　　要： 塑料制品在日常生活中具有十分重要的作用，随着人民生活水平的提高，对塑料制品的质量要求也随之提高。传统生产线，塑料制品的分拣、码垛任务需人工完成，这样不仅效率低下，影响产品的质量,而且有危害工人身体健康的可能，因此亟需实现塑料制品分拣、码垛自动化。随着工业化程度的不断深入，工业机器人的应用能够节约大量劳动成本，且大幅提高工件分拣效率和产品质量，从而提高产品的市场竞争力。针对塑料制品的形状、尺寸和摆放位置的不确定性，本文设计了一种具有视觉定位功能的分拣垛堆机，以增加分拣系统的灵活性，提高分拣效率及分拣精度，本文主要工作如下：　　（1）对塑料制品厂的实际生产工况与码垛工序进行了调研，对分拣垛堆机需要实现的主要功能与动作进行了分解，制定了分拣垛堆机的原理结构方案，并通过Solidworks建模软件完成了样机的三维建模。在三维模型的基础上，对其关键机构进行了运动学和有限元分析。　　（2）通过多种类型的机械手对比，确定了以SCARA机械手作为分拣动作的执行机构。根据分拣要求，确定了谐波减速器等SCARA机械手关键零部件的选型，并通过Solidworks软件完成机械手的建模。基于机器人运动学分析，对机器人进行了运动学正解和逆解求解。并在关节空间和笛卡尔空间对机械手运动轨迹进行了规划。　　（3）选取了Arduino2560为主控制器，围绕该控制器研究并设计了分拣垛堆机控制系统的外围电路，并通过Altium Designer软件进行了PCB的设计。　　（4）进行了下位机控制程序设计与上位机界面程序设计。其中，下位机控制程序的设计，主要基于下位机的硬件平台，采用分层模块化设计模式，设计了调度控制程序、电机控制程序、串口通信程序等;上位机界面程序设计

关 键 词： 分拣垛堆机 视觉定位 塑料制品 码垛工序 谐波减速器

领　　域： [] []