多规格单元物料订单包件自动包装系统设计与仿真研究

摘要

中国是制造业强国，包装产业作为服务型制造业，对促进商品流通经济发展具有重要作用。为了适应我国经济快速发展的需要，加快包装产业的转型发展，需要加强智能化包装设备开发和建造现代物流全自动包装系统，建造具有强大联网功能和智能控制功能的整套装备。 目前，随着我国现代流通机制的建立，物流产业发展非常迅速，对现代化技术的应用也越来越普及。所以，追求融合光、机、电、信息技术的、高效率的自动化物流系统成为现代化物流产业发展的方向。现代化物流配送中心的建设，提升了物流业务的效率，降低了物流成本。但是，依然有一些环节，还没有得到科学、合理的解决，如卷烟配送中心的订单包件问题，长期以来，一直采用热缩膜包装技术，这种包装技术存在能耗高、成本高和不环保等问题。 因此本文基于单元物料设计了多规格订单包件自动包装系统，用纸箱包装代替原有的热缩膜包装，不仅使配送中心作业更加节能和环保，还能提高包装的效率和自动化水平，降低包装成本。本文研究的自动化订单包装系统针对单元物料（例如烟条、盒装茶叶、盒装食品等）进行设计，通用性较强。另外，每个配送中心的订单包件包括多种形式，如何解决一台装箱机适应不同订单包件的包装要求，实现包装箱规格的自动选配，具有极高的应用价值。本文研究的自动化订单包装系统采用机器人来完成上箱和下箱作业，真正实现关键岗位机器人替代人工作业，进一步提升了配送中心的自动化水平。 首先，本文描述了单元物料订单包件自动包装系统的适用环境和该套系统的功能目标以及技术要求。其次，设计了该系统的工艺平面布局和工艺流程，介绍了系统的主要模块：退台式包装箱立体仓库、自动拣货直角坐标机器人、纸箱自动成型、直角坐标机器人自动装箱等模块的设计原理及具体功能，以及控制系统设计。然后，将设计的单元物料订单包件自动包装系统应用到卷烟物流配送中心的自动包装系统中。最后，针对烟条这种标准单元物料为研究对象的订单自动包装系统进行了AutoMod仿真实验，验证了自动包装系统的可靠性和效率，证明本文设计的包装系统具有可行性且可应用在单元物料订单商品自动包装上。

目录

第一章 绪论

第一节 研究背景及意义

第二节 国内外相关研究综述

第三节 研究内容、研究方法和创新点

第二章 包装系统发展

第一节 物流包装概述

第二节 单元物料订单包件包装现状

第三节 自动包装系统研究基础

第四节 本章小结

第三章 多规格单元物料订单包件自动包装系统设计

第一节 单元物料订单包件自动包装系统适用环境和设计目标

第二节 单元物料订单包件自动包装工艺设计

第三节 单元物料订单包件自动包装系统模块设计与开发

第四节 自动化控制系统

第五节 本章小结

第四章 以卷烟订单为例的包件自动包装系统建模及仿真

第一节 卷烟订单包件自动包装系统建模

第二节 卷烟订单包件自动包装系统仿真

第三节 本章小结

第五章 总结与展望

第一节 总结

第二节 展望

参考文献

致谢

在读期间完成的科研成果