用于盒装饮料自动包装的机器人系统设计+CAD图纸(2)

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5.2.3 其余参数 34

5.3 车间总体布局 34

结论 37

致谢 37

参考文献 38

1 绪论

本次设计的课题是用于盒装饮料自动包装的机器人系统设计。重点在于如何用最简单的机器人结构达到包装的目的，大大节省成本和时间。以下将对课题进行说明和分析，来进一步阐述课题的含义。论文网

1.1 选择本课题的意义

从18世纪中叶英国工业到如今德国率先提出的工业4.0计划，制造业飞速发展，每天都在不断进化。但随着技术的进步，一些崭新的问题也逐渐暴露，如制造安全难以保证、市场需求变化快、人工费升高、生产周期难以控制等等。为了处理这些传统工艺无法克服的问题，新时代的宠儿——工业机器人应运而生。保守人士认为机器人的应用会使前期的入不敷出，还有着昂贵的维护成本。但是随着成本的持续走高，企业不得不减少人工费，以自动化设备完成单调乏味、劳动强度很大的操作环节。更加严格的卫生标准及精确性能形成了有力的催化剂，促使机器人应用的队伍不断壮大。一些技术上的创新如视觉系统的应，意味着机器人已对一些企业具备了强大的吸引力。机器人拥有远超人类的精确性、高效性、稳定性，这一特点在制造业发挥得淋漓尽致，同时也向生产商证明了机器人流水线可以提供更加高效的产品包装。越来越多的生产商开始认同自动化生产线的价值，这不光是考虑到机器人更高效、稳定的工作节奏，也是因为它们可以代替脆弱的人体去完成一些危险性高或污染严重的工作。

工业机器人的发展过程可大致分为三代：第一代是示教再现机器人，使用示教器在线编程，并保存数据。当机器人自动运行时，控制器执行存储的程序，使机器人重复预定动作。示教机器人运动时通常采用点到点，而复杂运动则是由多段圆弧和直线组成。第二代是离线编程机器人，编程系统采用计算机仿真技术，先生成工作机器人及车间的仿真模型，再采用正逆解算法对模型运动进行路径规划，然后运行程序进行仿真检验可行性，最后将程序传输给控制柜来控制机器人运动。第三代是目前最流行的智能机器人，它可以安装各种传感器，对环境具有感知能力，可独立进行判断决策并完成更加复杂的动作。

比起传统的包装机器，现代化的包装机器人可以灵活适应各种形状尺寸的物品。例如过去薯片公司需要更换整条流水线来生产不同容量的产品，而通过机器人可以在同一条生产线上加工不同种类的产品。这种显著的革新得益于机器人编程软件。如今，机器人的重新配置十分便捷，不需要编写复杂的程序，甚至可以进行离线操作。许多大型机器人公司都有着自己独具特色的编程软件。软件中提供各种机型的三维建模，模型的所有细节都和真正地实体机器人一模一样，用户利用这些模型进行仿真，自动生成所需的工作程序。

此外随着技术的成熟，机器人的成本已经降低至中小型企业的可承受范围内。灵活可靠的性能，低廉的成本极大地促进了机器人的普及应用。由于机器人大都采用伺服系统，可连续运行60000小时，基本无故障，而首次保养时间则在40000小时后。在起步阶段，机器人需要人工花费大量时间进行示教来确定自己的工作路线，而现在只需输入几行短短的程序，甚至可以在离线状态利用计算机完成学习，迅速投入生产。