码垛机器人

1 简介

　　随着我国经济的持续发展和科学技术的突飞猛进，使得机器人在码垛、涂胶、

　　点焊、弧焊、喷涂、搬运、测量等行业有着相当广泛的应用。

　　有很多个原因，包括包装的种类、工厂环境和客户需求等将码垛变成包装工厂里一块难啃的骨头。为了克服这些困难，码垛设备的各个方面都在发展改进，包括从机械手到操纵它的软件。市场上对灵活性的需求不断增长，这一个趋势已经影响到了包装的多个方面，生产线的后段也不例外。零售客户，尤其是那些具有影响力的如沃尔玛一样的大型超市，经常需要定制一些随机货盘，但是他们不得不定制每一个货盘，而货盘的形式只是偶尔会有重复。而且这类随机的货盘的高效生产是比较困难的。

2 设计一个

　　首要任务是根据机器人所要完成的工作，先确定机器人的结构组成。可以是龙门式，挂壁安装式等。再按工作要求所给出各轴的运动行程、负载、运动速度、加速度，动作周期来选每个运动轴直线运动单元的型号，所配驱动电机及所配精密行星减速机的型号。

　　下面即以此系统为例对沈阳鼎冷机电码垛机器人进行深入的阐述

　　此码垛机器人是应用箱体码垛搬运工作上的。

3 生产线

　　在工人完成产品的装箱后，进入输送线1，产品输送到封箱机中，然后经过输送线2，在2号线中有一个定位装置也可称定位挡板（已在娃哈哈生产线上成功应用），此装置和定位板可以完成箱体的旋转和定位，可以让箱体靠左侧定位，然后输送到缓冲区1，缓冲区有一个助推装置，此装置可以将箱体合适的输送到空闲的空间，在将装满的托盘推动动缓冲区2。缓冲区上方为码跺机器人，机器人通过机械手吸盘将15个箱子（小袋装可以码15个，盒装和听装可以码8-10个）整体提升垂直提升，在水平运行，以躲避安全通道，宽度和高度均为2米，经过安全通道后垂直放置在码跺区，前面的定位挡板已经将箱体旋转，所以机械手不需要旋转，在放置完成后，按照原路径返回，码跺区完成10层码跺后，由叉车将其叉走，在放置空闲码盘。前面的缓冲区2码盘在箱体被移走后为空盘，由人工移走再等缓冲区1码盘运送过来的时候放置在缓冲区1即可。

　　系统还设有紧急停止按扭，可手动、自动停止；机器人支承架工作范围内装有光栅安全系统，在故障或异常情况下报警信号灯亮，系统紧急停止，在手动状态下排除报警后系统方可继续运行；有自动记忆功能，在停电或故障情况后可继续完成工作。

　　运行效率计算：

　　按照客户提供的封箱时间15箱/分钟，如果一个一个抓取箱体需要4秒一个运行周期，完成产品的提升，输送，放置在按照路径返回，由于下方是行走区域所以不能应用导轨的差补运动，只能走直线路程。要使用这样的工作速度没有完成的可能行，而且很不安全，按照箱体整体运送的方式，按照一个箱体输送过来开始计算，一个码盘装满需要60秒，在这60秒（另外两个可以有32秒-40秒，可以码8-10个），完成助推，抓取提升，输送，放置和返回有充足的时间。

　　以上为箱体包装的产品输送方式，具体过程请参看效果图。

　　大袋产品的生产周期为15秒/袋，所以直接完成单个码跺输送，时间也很充足，主要是负载不大，所以可以提高运行速率。

　　综上所述，采用沈阳鼎冷机电码垛机器人后使搬运和码垛的工作效率大为提高。省去大量人力，大量降低成人工成本。该机器人运行一年后就可收回所投入的成本。该机器人在正常维护下至少运行十年。随着大批量全自动化码垛生产线的兴起，此码垛系统将具有更加广泛的市场前景和发展潜力！

　　码垛机器人主要技术参数

　　MD-25T堆码机器人

　　功率：三相，5KW,380V,50HZ/60Hz

　　气压：3~6公斤/每平方厘米速度：25箱/分钟

　　对于随机货盘来说，码垛机器人是唯一的选择。尽管如此，机器人装载也面临比较多的问题，如果要以较高的速度进行生产，将更加困难重重。

　　一个处理随机装载的机器人码垛机需要特殊的软件，通过软件，机器人码垛机与生产线的其他部分相连接，这是个巨大的进步。

　　一个用来建造随机货盘的机器人能集成进工厂的仓库管理系统（WMS）。理想上，它会成为WMS的前段，与仓库软件一起协调工作，来生产混合货盘。

　　精密的软件同样能够满足对立即可上架货盘的需求。一般来说，这就意味着产品码垛好后，部分或者全部一次包装容器的标签都必须是朝外的。机器人码垛设备还是另外一个苛刻应用的选择：冷冻仓库内码垛。在消费商品包装领域，在一个冷冻仓库内处理箱子是最困难的工作之一。工人们不得不频繁地交替工作来保持身体暖和，这就间接的降低了工作效率并提高了劳动力成本。

　　在冰冻环境下，自动化的随机存取式码垛机并不是正确选择，因为大多数自动化随机存取码垛机都使用在冷库里会结冰的压缩空气管。而与自动化码垛机相比，码垛机器人的尺寸更紧凑，由于冷冻仓库中的空间十分宝贵，因此这点显得尤为重要。尽管如此，机器人在冷冻仓库中的应用也存在着一些问题。一些供应商开始为冷冻仓库设计特殊的码垛机器人。

　　在采用码垛机器人的时候，还要考虑一个重要的事情，就是机器人怎样抓住一个产品。真空抓手是最常见的机械臂臂端工具（EOAT）。相对来说，它们价格便宜，易于操作，而且能够有效装载大部分负载物。但是在一些特定的应用中，真空抓手也会遇到问题，例如表面多孔的基质，内容物为液体的软包装，或者表面不平整的包装等等。

　　其他的EOAT选择包括翻盖式抓手，它能将一个袋子或者其他包装形式的两边夹住；叉子式抓手，它插入包装的底部来将包装提升起来；还有袋子式抓手，这是翻盖式和叉子式抓手的混合体，它的叉子部分能包裹住包装的底部和两边。

　　将基本EOAT类型进行其他的组合也是可以的。一个饮料包装商在对装满瓶子，并且收缩裹包好的瓦楞托盘进行码垛时碰到了困难，真空吸盘会把托盘上的薄膜扯下来。

4 特点

　　1、结构简单、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保养维修简单、所需库存零部件少。

　　2、占地面积少。有利于客户厂房中生产线的布置，并可留出较大的库房面积。码垛机器人可以设置在狭窄的空间，即可有效的使用。

　　3、适用性强。当客户产品的尺寸、体积、形状及托盘的外形尺寸发生变化时只需在触摸屏上稍做修改即可，不会影响客户的正常的生产。而机械式的码垛机更改相当的麻烦甚至上是无法实现的。

　　4、能耗低。通常机械式的码垛机的功率在26KW左右，而码垛机器人的功率为5KW左右。大大降低了客户的运行成本。

　　5、全部控制可在控制柜屏幕上操作即可，操作非常简单。

　　6、只需定位抓起点和摆放点，教示方法简单易懂。