按照第二章确定的总体控制方案并结合控制系统性能指标作为硬件选型的依据，展开对电机和线性模组进行选型，给出了详细的计算过程，还选择了主控制器及从控制器，并设计PLC外部接线电路。 3.1主要部件的选型 由第二章的分析可知控制系统的硬件主要包括:驱动四个运动轴的交流伺服电机，以及传动机构滚珠丝杆，控制器和伺服驱动器。滚珠丝杠是最常用的传动元件，能够将回转运动转化为直线运动。因为滚珠丝摩擦损失小，传动效率高，所以被广泛地应用于机械设备中。 X, Y, Z三个轴的直线运动通过滚珠丝杠的转换来实现。为了尽快地开发出客户所需要的码垛机器人，保证码垛机器人工作稳定可靠，X, Y, Z的传动机构采用成熟直角坐标机器人模组代替。直线模组实质上滚珠丝杆的自动化升级单元，安装比较简单而且精度高。本文以Z轴为例，进行Z轴电机以及模组的选型，给出了一般的选型规则和计算方法。 3.1.1伺服驱动系统要求 码垛机器人伺服控制系统指的是利用伺服电机产生的动力直接或者间接驱动机器人本体的运动。对于码垛机器人的驱动电机，要求电机的启动转矩大、惯量小、能够实现大范围的平滑调速、质量轻。尤其是驱动码垛机器人的机械手爪运动的电机，其质量必须足够轻，体积也应该尽可能小。并且电机的响应速度要快，还必须有较高的稳定性。码垛机器人对驱动电机的要求主要表现在以下几点: (1)快速性。电机从获得指令开始，到完成控制任务的时间应该足够短。响应时间越短， 控制系统越灵敏，快速性能越好。 (2)启动转矩大。在带动负载的时候，要求电机的启动转矩比较大，防止无法带动所驱动的执行机构 (3)调速范围宽。由于码垛机运行时速度会发生变化，所以要求电机能够在大范围内实现调速 (4)体积小、质量小。 3.1.22轴模组的选型 码垛机器人由于R轴是附加在Z轴上的，所以Z轴上的负载为机械手爪的重量及所抓取纸箱的重量，R轴的最大负载为5kg，整个机械手爪重1.4kg，因此便可以确定Z轴的最大负重为6.4kg。在码垛过程中，Z轴只能在空间内上下移动。为了提高码垛效率，假设以200mm/s的速度选择模组，根据前面工作空间参数可知，Z轴的运动距离最大为700mm，所以选择型号为13 6D-L 10-S 500-M的SATA模组。其外观结构如图3.1所示，基本参数如表3.1所示.

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