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隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),使得機(jī)器人在碼垛、涂膠、點(diǎn)焊、弧焊、噴涂、搬運(yùn)、測(cè)量、移摘等需要重復(fù)性機(jī)械化運(yùn)作的行業(yè)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。

有很多個(gè)原因,包括包裝的種類(lèi)、工廠環(huán)境和客戶(hù)需求等將碼垛變成包裝工廠里一塊難啃的骨頭。為了克服這些困難,碼垛設(shè)備的各個(gè)方面都在發(fā)展改進(jìn),包括從機(jī)械手到操縱它的軟件。市場(chǎng)上對(duì)靈活性的需求不斷增長(zhǎng),這一個(gè)趨勢(shì)已經(jīng)影響到了包裝的多個(gè)方面,生產(chǎn)線的后段也不例外。零售客戶(hù),尤其是那些具有影響力的如沃爾瑪一樣的大型超市,經(jīng)常需要定制一些隨機(jī)貨盤(pán),但是他們不得不定制每一個(gè)貨盤(pán),而貨盤(pán)的形式只是偶爾會(huì)有重復(fù)。而且這類(lèi)隨機(jī)的貨盤(pán)的高效生產(chǎn)是比較困難的。

在工人完成產(chǎn)品的裝箱后,進(jìn)入輸送線1,產(chǎn)品輸送到封箱機(jī)中,然后經(jīng)過(guò)輸送線2,在2號(hào)線中有一個(gè)定位裝置也可稱(chēng)定位擋板(已在娃哈哈生產(chǎn)線上成功應(yīng)用),此裝置和定位板可以完成箱體的旋轉(zhuǎn)和定位,可以讓箱體靠左側(cè)定位,然后輸送到緩沖區(qū)1,緩沖區(qū)有一個(gè)助推裝置,此裝置可以將箱體合適的輸送到空閑的空間,在將裝滿(mǎn)的托盤(pán)推動(dòng)動(dòng)緩沖區(qū)2。緩沖區(qū)上方為碼跺機(jī)器人,機(jī)器人通過(guò)機(jī)械手吸盤(pán)將15個(gè)箱子(小袋裝可以碼15個(gè),盒裝和聽(tīng)裝可以碼8-10個(gè))整體提升垂直提升,在水平運(yùn)行,以躲避安全通道,寬度和高度均為2米,經(jīng)過(guò)安全通道后垂直放置在碼跺區(qū),前面的定位擋板已經(jīng)將箱體旋轉(zhuǎn),所以機(jī)械手不需要旋轉(zhuǎn),在放置完成后,按照原路徑返回,碼跺區(qū)完成10層碼跺后,由叉車(chē)將其叉走,在放置空閑碼盤(pán)。前面的緩沖區(qū)2碼盤(pán)在箱體被移走后為空盤(pán),由人工移走再等緩沖區(qū)1碼盤(pán)運(yùn)送過(guò)來(lái)的時(shí)候放置在緩沖區(qū)1即可。

系統(tǒng)還設(shè)有緊急停止按扭,可手動(dòng)、自動(dòng)停止;機(jī)器人支承架工作范圍內(nèi)裝有光柵安全系統(tǒng),在故障或異常情況下報(bào)警信號(hào)燈亮,系統(tǒng)緊急停止,在手動(dòng)狀態(tài)下排除報(bào)警后系統(tǒng)方可繼續(xù)運(yùn)行;有自動(dòng)記憶功能,在停電或故障情況后可繼續(xù)完成工作。

輸送線圖紙如下:

運(yùn)行效率計(jì)算:

按照客戶(hù)提供的封箱時(shí)間15箱/分鐘,如果一個(gè)一個(gè)抓取箱體需要4秒一個(gè)運(yùn)行周期,完成產(chǎn)品的提升,輸送,放置在按照路徑返回,由于下方是行走區(qū)域所以不能應(yīng)用導(dǎo)軌的差補(bǔ)運(yùn)動(dòng),只能走直線路程。要使用這樣的工作速度沒(méi)有完成的可能行,而且很不安全,按照箱體整體運(yùn)送的方式,按照一個(gè)箱體輸送過(guò)來(lái)開(kāi)始計(jì)算,一個(gè)碼盤(pán)裝滿(mǎn)需要60秒,在這60秒(另外兩個(gè)可以有32秒-40秒,可以碼8-10個(gè)),完成助推,抓取提升,輸送,放置和返回有充足的時(shí)間。

以上為箱體包裝的產(chǎn)品輸送方式,具體過(guò)程請(qǐng)參看效果圖。

大袋產(chǎn)品的生產(chǎn)周期為15秒/袋,所以直接完成單個(gè)碼跺輸送,時(shí)間也很充足,主要是負(fù)載不大,所以可以提高運(yùn)行速率。

綜上所述,采用碼垛機(jī)器人后使搬運(yùn)和碼垛的工作效率大為提高。省去大量人力,大量降低成人工成本。該機(jī)器人運(yùn)行一年后就可收回所投入的成本。該機(jī)器人在正常維護(hù)下至少運(yùn)行十年。隨著大批量全自動(dòng)化碼垛生產(chǎn)線的興起,此碼垛系統(tǒng)將具有更加廣泛的市場(chǎng)前景和發(fā)展?jié)摿?

碼垛機(jī)器人主要技術(shù)參數(shù)

MD-25T 堆碼機(jī)器人

功 率: 三相,5KW,380V,50HZ/60Hz

氣 壓: 3~6公斤/每平方厘米速 度: 25箱/分鐘

對(duì)于隨機(jī)貨盤(pán)來(lái)說(shuō),碼垛機(jī)器人是唯一的選擇。盡管如此,機(jī)器人裝載也面臨比較多的問(wèn)題,如果要以較高的速度進(jìn)行生產(chǎn),將更加困難重重。

一個(gè)處理隨機(jī)裝載的機(jī)器人碼垛機(jī)需要特殊的軟件,通過(guò)軟件,機(jī)器人碼垛機(jī)與生產(chǎn)線的其他部分相連接,這是個(gè)巨大的進(jìn)步。

一個(gè)用來(lái)建造隨機(jī)貨盤(pán)的機(jī)器人能集成進(jìn)工廠的倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)(WMS)。理想上,它會(huì)成為WMS的前段,與倉(cāng)庫(kù)軟件一起協(xié)調(diào)工作,來(lái)生產(chǎn)混合貨盤(pán)。

精密的軟件同樣能夠滿(mǎn)足對(duì)立即可上架貨盤(pán)的需求。一般來(lái)說(shuō),這就意味著產(chǎn)品碼垛好后,部分或者全部一次包裝容器的標(biāo)簽都必須是朝外的。 機(jī)器人碼垛設(shè)備還是另外一個(gè)苛刻應(yīng)用的選擇:冷凍倉(cāng)庫(kù)內(nèi)碼垛。在消費(fèi)商品包裝領(lǐng)域,在一個(gè)冷凍倉(cāng)庫(kù)內(nèi)處理箱子是最困難的工作之一。工人們不得不頻繁地交替工作來(lái)保持身體暖和,這就間接的降低了工作效率并提高了勞動(dòng)力成本。

在冰凍環(huán)境下,自動(dòng)化的隨機(jī)存取式碼垛機(jī)并不是正確選擇,因?yàn)榇蠖鄶?shù)自動(dòng)化隨機(jī)存取碼垛機(jī)都使用在冷庫(kù)里會(huì)結(jié)冰的壓縮空氣管。而與自動(dòng)化碼垛機(jī)相比,碼垛機(jī)器人的尺寸更緊湊,由于冷凍倉(cāng)庫(kù)中的空間十分寶貴,因此這點(diǎn)顯得尤為重要。盡管如此,機(jī)器人在冷凍倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用也存在著一些問(wèn)題。一些供應(yīng)商開(kāi)始為冷凍倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)特殊的碼垛機(jī)器人。

在采用碼垛機(jī)器人的時(shí)候,還要考慮一個(gè)重要的事情,就是機(jī)器人怎樣抓住一個(gè)產(chǎn)品。 真空抓手是最常見(jiàn)的機(jī)械臂臂端工具(EOAT)。相對(duì)來(lái)說(shuō),它們價(jià)格便宜,易于操作,而且能夠有效裝載大部分負(fù)載物。但是在一些特定的應(yīng)用中,真空抓手也會(huì)遇到問(wèn)題,例如表面多孔的基質(zhì),內(nèi)容物為液體的軟包裝,或者表面不平整的包裝等等。

其他的EOAT選擇包括翻蓋式抓手,它能將一個(gè)袋子或者其他包裝形式的兩邊夾住;叉子式抓手,它插入包裝的底部來(lái)將包裝提升起來(lái);還有袋子式抓手,這是翻蓋式和叉子式抓手的混合體,它的叉子部分能包裹住包裝的底部和兩邊。

將基本EOAT類(lèi)型進(jìn)行其他的組合也是可以的。一個(gè)飲料包裝商在對(duì)裝滿(mǎn)瓶子,并且收縮裹包好的瓦楞托盤(pán)進(jìn)行碼垛時(shí)碰到了困難,真空吸盤(pán)會(huì)把托盤(pán)上的薄膜扯下來(lái)。

1、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單、

所需庫(kù)存零部件少。

2、 占地面積少。有利于客戶(hù)廠房中生產(chǎn)線的布置,并可留出較大的庫(kù)房面積。碼垛機(jī)器人可以設(shè)置在狹窄的空間,即可有效的使用。

3、 適用性強(qiáng)。當(dāng)客戶(hù)產(chǎn)品的尺寸、體積、形狀及托盤(pán)的外形尺寸發(fā)生變化時(shí)只需在觸摸屏上稍做修改即可,不會(huì)影響客戶(hù)的正常的生產(chǎn)。而機(jī)械式的碼垛機(jī)更改相當(dāng)?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

4、能耗低。通常機(jī)械式的碼垛機(jī)的功率在26KW左右,而碼垛機(jī)器人的功率為5KW左右。大大降低了客戶(hù)的運(yùn)行成本。

5、全部控制可在控制柜屏幕上操作即可,操作非常簡(jiǎn)單。

6、只需定位抓起點(diǎn)和擺放點(diǎn),教示方法簡(jiǎn)單易懂。