基于SIMOTION的高速裝箱機控制系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、本文密切結合醫(yī)藥輸液軟袋生產對裝箱自動化生產設備的需求，系統(tǒng)的研究了基于Diamond機器人的軟袋裝箱機控制系統(tǒng)的開發(fā)問題，包括系統(tǒng)總體方案設計、控制系統(tǒng)硬件設計、控制系統(tǒng)軟件開發(fā)等關鍵技術，全文取得如下成果：
　　針對醫(yī)藥輸液軟袋二次包裝環(huán)節(jié)中裝箱方面的工藝要求，運用進化式分析模型，分析了紙箱供給、軟袋供給、軟袋裝箱等方面的需求，提出了以Diamond機器人為核心，輔以軟袋收集裝置、紙箱供給裝置的系統(tǒng)總體方案。該方案具有速度快，

2、柔性高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，很好的滿足了液體軟袋裝箱的工藝要求。
　　通過對高速裝箱機在運動控制、I/O控制、人機界面和網絡通訊等方面的功能需求分析，在總結了PC+運動控制卡、PLC+運動控制模塊等控制硬件方案優(yōu)缺點的基礎上，提出了以Simotion D435為控制核心，輔以遠程擴展I/O模塊的控制系統(tǒng)硬件設計方案，并完成了相應的硬件選型，硬件配置，網絡配置和電路設計等工作。該硬件方案解決了以往控制系統(tǒng)穩(wěn)定性差，靈活性不足，擴展性差的

3、問題，為控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)和調試奠定了基礎。
　　結合高速軟袋裝箱機的控制功能需求，基于Simotion Scout工程開發(fā)平臺，利用MCC(運動控制圖)、LAD(梯形圖)和ST(結構化文本)等編程語言的特點，對高速裝箱機控制程序各模塊分別進行了編寫；運用WinCC flexible軟件，根據裝箱機的操作功能需求，完成了高速裝箱機操作界面的設計。該系統(tǒng)軟件實現了高速裝箱機的全自動化控制，滿足了軟袋裝箱控制的需求，同時為裝箱機提供友

4、好的人機界面，使其具備較好的操作性。
　　搭建了裝箱機軟硬件測試平臺，開展了單步插補功能和點到點抓放功能的測試實驗，通過從Trace曲線中捕捉相應的路徑點信息，對末端運動軌跡進行了擬合，擬合結果表明該控制系統(tǒng)能夠很好地對機器人末端運動軌跡進行控制；按照軟袋裝箱的工藝要求，進行了裝箱機抓放頻次實驗，最高抓放頻次可達84次/分，遠遠超出裝箱生產50次/分的要求，進一步驗證了裝箱機控制系統(tǒng)的合理性。
　　本文的研究成果為石家莊四藥