基于工业机器人的极板搬运工作站的设计与实现

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1、基于工业机器人的极板搬运工作站的设计与实现在中国制造2050和工业4.0机器换人的大背景下，中国工业生产正由制造向智造转型升级。在铅蓄电池极板生产线中引入工业机器人，开发了一种极板搬运工作站，并进行了PLC控制系统的设计，大大提电池极板生产效率，实现自论文格式论文范文毕业论文【摘要】在中国制造2050和工业4.0机器换人的大背景下，中国工业生产正由制造向智造转型升级。在铅蓄电池极板生产线中引入工业机器人，开发了一种极板搬运工作站，并进行了PLC控制系统的设计，大大提电池极板生产效率，实现自动化。【关键词】工业机器人；电池极板；搬运工作站Designandimplementati

2、onofplateshandlingorkstationbasedonindustrialrobot【Abstrat】UndertheMadeinChina2025andIndustr4.0，Chinaindustrishangingfrommanufaturingtointelligentmanufaturing.Inthispaper，theindustrialrobotisintroduedintotheplateprodutionline，meanhileakindofplatehandingorkstationisdeveloped.ThedesignofPLCont

3、rolsstemisarriedoutintheorkstation.Therobotorkstationgreatlimprovestheprodutioneffiienofthebatterplateandrealizesautomation.【Keords】Implementationrobot；Basedplate；Movingstation0引言铅蓄电池是一种技术成熟且安全性能好的能源，工业和生活领域的发展，如低速电动车、通讯设备储能等都离不开铅蓄电池，尤其是电动车是减少大气污染的重要措施。然而在电池极板生产中，行业内规模化运作的企业主要还是依靠劳动力手工操作，特别是

4、电池极板上下料搬运作业，其劳动工作强度大，员工搬运工作效率低下、同时铅粉污染危害健康人员的身体，影响工人的工作寿命，其发展急需产业转型升级。在国外，工业机器人已经成为一种标准化的设备，形成了一些具有竞争力的著名公司，如瑞典的ABB，日本的FANUC、安川，德国的KUKA，占领国际和国内市场上的大部分份额。在国内，工业机器人受制核心零部件和工艺原因，还在刚起步。目前有沈阳新松、广州数控设备有限公司、哈尔滨博实自动化有限公司等，在系统集成和核心零部件进行了相关的研究和突破，都有了相应的进展。同时国内也涌现了一大批以工业机器人集成技术为中心的公司，进行工业机器人的集成应用，引进国外技

5、术结合实际生产，为制造业、快消行业等服务工作。工业机器人是一种能模仿人工操作，可编程和自动控制的高端智能装备，具有高自动化、柔性化，是中国实现工业4.0机器换人战略的核心，是中国制造2025战略的重要组成部分。在铅蓄行业，引入工业机器人，可以代替手工操作的同时可以大大提电池极板生产效率，确保生产安全和提高企业的效益。因此，机器人极板搬运工作站的研究对铅蓄行业实现自动化及转型升级具有重要的现实意义。1机器人极板搬运工作站的设计目前工业机器人在生产中的应用，主要以机器人人工作站和机器人工作生产线的形式进行整合集成应用。搬运机器人工作站，它的主要工作任务针对重物、消耗人力大且动作简单

6、重复的搬运和贮藏工作，如机床上下料、堆料码垛，机床柔性线等。针对电池极板的几何特性分析和工艺要求，进行极板机器人搬运工作站的设计和实现。1.1工作站工作原理机器人极板搬运工作站由搬运机器人、电池极板输送机、极板架和控制系统等组成。机器人工作站以工业机器人为工作核心，极板输送机和极板架都在机器人工作空间内，工作时，电池极板由极板输送机运送至输送机末端定位点，然后等待机器人抓取电池极板，机器人收到相应的传感器信号后，按照预先规划的路径到达极板位置，末端夹取执行器夹手对其进行夹取，然后按照规划轨迹搬运至极板架位置，将极板准确放置于极板架上，代替人工作业。衡量工业机器人的指标很多，有自

7、由度、工作空间、定位精度及重复定位精度、承载能力及最大工作速度等。极板搬运工作站的机器人选型主要考虑以下几个重要指标：1）自由度指标，它是衡量机器人运动灵活程度的参数，是衡量机器人的重要指标，自由度越多，机器人越灵活，一般地工业机器人的自由度为3-6个。2）工作空间指标，它指的是机器人的工作范围，机器人腕部或者末端执行器能达到的最大范围，工作空间越大，机器人运动范围越大。在运动控制中，注意机器人的极限位置，注意抓取位置和极限位置的考虑。3）承载能力指标，机器人在工作范围内任何位置能承受最大的