基于PLC的快递包裹自动取件机

论文总字数：14517字

摘 要

现如今科技早已进入4.0时代，网购渠道已变得多种多样，单单凭借快递员投靠包裹已不能满足需求。本人由此想到设计一种基于PLC的快递包裹自动取件机，论文总体方向为先确立总体方案及其设备组成和设备运行，再考虑其包裹规格，设计并计算投递箱及其仓储的尺寸。然后再考虑存取包裹的机械动作，初步设计了机械手及其行走装置构成的物料运送机。最后分析并设计了控制系统方案，阐述了信息系统的功能。归纳起来本文设计一种可置于露天的基于PLC的快递包裹自动取件机。这既节省了财力物力，也优化了包裹投递效率，降低了错误率。

关键词：PLC；快递包裹；仓储；机械运动；控制系统

Express Parcel Automatic Fetching Machine Based on PLC

Abstract

Now technology has entered the 4 era, online shopping channels have become more diverse, only by virtue of the courier to take refuge in the package has been unable to meet the demand. I think this design a based on PLC in the express package for automatically fetching machine and the overall direction of the thesis is to establish the overall scheme and the composition of the equipment and equipment operation, taking into account its package specifications, design and calculation of the size of the box and the warehouse delivery. And then consider the mechanical action of the package, the preliminary design of the mechanical hand and its walking device of the heap installed. Finally, the scheme of control system is analyzed and designed, and the function of information system is described. To sum up, this paper designs a kind of PLC based express parcel automatic machine. This not only saves money and material resources, but also optimizes the parcel delivery efficiency, reduces the error rate.

Keywords: PLC; Express Parcel; Storage; Mechanical Movement; Control System

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 引 言 1

1.1 研究背景 1

1.1.1 PLC现状 1

1.1.2 立体仓储应用的新领域 1

1.1.3 机械手控制方案的选择 1

1.2 设计目的及内容 2

第二章 快递包裹自动取件机的建立思路 3

2.1 整体框架 3

2.1.1机械系统 3

2.1.2控制系统 4

2.1.3信息系统 5

2.2 快递包裹自动取件机的操作 5

2.2.1 存入包裹 5

2.2.2 取出包裹 6

2.3 自动包裹取件机的模块框架 6

第三章 立体仓储的设计 9

3.1 包裹存放柜的设计 9

3.1.1 包裹型号 9

3.1.2 货篮的设计 9

3.1.3 快递种类的分布 10

3.2 仓储整体结构 10

3.3 立体仓储结构的设计计算 11

3.3.1 设计自动取件机的货架 11

3.3.2 校核支撑装置弯曲强度和托起装置剪切强度 12

3.3.3 设计存取柜框架 13

第四章 物料运送机 14

4.1 物料运送机 14

4.2 物料运送机动作顺序 14

4.3 机械手结构分析 14

4.4 分析机械手手臂 15

4.5 简述行走装置气缸的安装 16

4.5.1 水平分析行走装置 16

4.5.2 竖直分析行走装置 17

4.5.3 校核行走装置螺栓 17

第五章 自动包裹取件机的控制 18

5.1 分析气动系统 18

5.2 分析PLC控制过程 19

5.2.1 PLC控制 19

5.3.2梯形图 19

第六章 自动包裹取件机的信息关系 21

6.1 自动包裹取件机的软件 21

6.2系统间的相互关系 21

第七章 结束语 23

致 谢 24

参考文献 25

附录Ⅰ PLC初始化程序 26

附录Ⅱ PLC控制取快递过程梯形图 28

第一章 引 言

1.1 研究背景

通过30年的发展，快递行业已成长为拥有丰厚的利润和庞大的市场规模的一类产业。包裹投递具体有以下4个步骤：分拣、运输、中转、派送，其中前三个步骤都依靠着物流技术来确保其准确无误性。但因为最后一步派送完全依靠人力产生了诸多问题，如效率低下，投递量大，买家签收不方便等。由此想到，若能设计出一种如全自动的商品售货机的快递包裹取件机，投递工作只为将包裹投递到取件机，以后的种种事宜均由取件机完成。当买家想签收包裹，只要在取件机上输入包裹信息及验证码就能取出。做到既省时又省力，在做到7/24的条件下降低了成本。

1.1.1 PLC现状

PLC是可编程逻辑控制器。在工业4.0的今天，PLC技术已进化到降低自身能耗，减少体积，节约成本并提高了稳定性，使其编程和故障bug检测更加容易明显。显而易见，PLC即将成为工业4.0的一大支柱，继而向连续生产过程控制的方向进一步迈进。

1.1.2 立体仓储应用的新领域

第二次世界大战之后，自动化立体仓储是一个全新的概念，自动化立体仓储可做到自动化存取包裹，运行简单，具有较高的技术水平。自动化立体仓储，是机械技术以及自动化学技术的产物。仓储系统采用计算机信息技术管理。通过计算机信息技术、机械工程技术和仓储的集成，按照客户需求来完成相关操作作业。

1970年，我国就已经对巷道式堆垛机的立体仓储及其物料搬运设备的研制展开了研究。到了20世纪80年代初期，在首都汽车制造厂，第一代自动化立体仓储进入设计运行阶段。往后的几年，立体仓储在国内的发展日益迅猛。2003年，国内的已建成超过200座的自动化立体仓储。立体仓储近几年越来越受到公司的重视，凭借它超高的空间利用率、使用数据库进行控制管理、迅速的入库出库等特点，立体仓储已成为物流仓储的新概念。随着指纹识别人脸识别等识别技术和仓储传动技术、芯片集成技术的发展，立体仓储大多采用联网控制，通过计算机管理PLC和微机来控制设备搬运包裹，继提高了立体仓储的自动化程度，又使其工艺流程得到简化，使储存的包裹多样化，从而使其保管质量得到提升，最终实现仓储自动化和先进化。

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