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隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和科學技術的突飛猛進,使得機器人在碼垛、涂膠、點焊、弧焊、噴涂、搬運、測量、移摘等需要重復性機械化運作的行業(yè)有著相當廣泛的應用。

有很多個原因,包括包裝的種類、工廠環(huán)境和客戶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,碼垛設備的各個方面都在發(fā)展改進,包括從機械手到操縱它的軟件。市場上對靈活性的需求不斷增長,這一個趨勢已經(jīng)影響到了包裝的多個方面,生產(chǎn)線的后段也不例外。零售客戶,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貨盤,但是他們不得不定制每一個貨盤,而貨盤的形式只是偶爾會有重復。而且這類隨機的貨盤的高效生產(chǎn)是比較困難的。

在工人完成產(chǎn)品的裝箱后,進入輸送線1,產(chǎn)品輸送到封箱機中,然后經(jīng)過輸送線2,在2號線中有一個定位裝置也可稱定位擋板(已在娃哈哈生產(chǎn)線上成功應用),此裝置和定位板可以完成箱體的旋轉和定位,可以讓箱體靠左側定位,然后輸送到緩沖區(qū)1,緩沖區(qū)有一個助推裝置,此裝置可以將箱體合適的輸送到空閑的空間,在將裝滿的托盤推動動緩沖區(qū)2。緩沖區(qū)上方為碼跺機器人,機器人通過機械手吸盤將15個箱子(小袋裝可以碼15個,盒裝和聽裝可以碼8-10個)整體提升垂直提升,在水平運行,以躲避安全通道,寬度和高度均為2米,經(jīng)過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,所以機械手不需要旋轉,在放置完成后,按照原路徑返回,碼跺區(qū)完成10層碼跺后,由叉車將其叉走,在放置空閑碼盤。前面的緩沖區(qū)2碼盤在箱體被移走后為空盤,由人工移走再等緩沖區(qū)1碼盤運送過來的時候放置在緩沖區(qū)1即可。

系統(tǒng)還設有緊急停止按扭,可手動、自動停止;機器人支承架工作范圍內裝有光柵安全系統(tǒng),在故障或異常情況下報警信號燈亮,系統(tǒng)緊急停止,在手動狀態(tài)下排除報警后系統(tǒng)方可繼續(xù)運行;有自動記憶功能,在停電或故障情況后可繼續(xù)完成工作。

輸送線圖紙如下:

運行效率計算:

按照客戶提供的封箱時間15箱/分鐘,如果一個一個抓取箱體需要4秒一個運行周期,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)域所以不能應用導軌的差補運動,只能走直線路程。要使用這樣的工作速度沒有完成的可能行,而且很不安全,按照箱體整體運送的方式,按照一個箱體輸送過來開始計算,一個碼盤裝滿需要60秒,在這60秒(另外兩個可以有32秒-40秒,可以碼8-10個),完成助推,抓取提升,輸送,放置和返回有充足的時間。

以上為箱體包裝的產(chǎn)品輸送方式,具體過程請參看效果圖。

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

綜上所述,采用碼垛機器人后使搬運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。該機器人運行一年后就可收回所投入的成本。該機器人在正常維護下至少運行十年。隨著大批量全自動化碼垛生產(chǎn)線的興起,此碼垛系統(tǒng)將具有更加廣泛的市場前景和發(fā)展?jié)摿?

碼垛機器人主要技術參數(shù)

MD-25T 堆碼機器人

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

對于隨機貨盤來說,碼垛機器人是唯一的選擇。盡管如此,機器人裝載也面臨比較多的問題,如果要以較高的速度進行生產(chǎn),將更加困難重重。

一個處理隨機裝載的機器人碼垛機需要特殊的軟件,通過軟件,機器人碼垛機與生產(chǎn)線的其他部分相連接,這是個巨大的進步。

一個用來建造隨機貨盤的機器人能集成進工廠的倉庫管理系統(tǒng)(WMS)。理想上,它會成為WMS的前段,與倉庫軟件一起協(xié)調工作,來生產(chǎn)混合貨盤。

精密的軟件同樣能夠滿足對立即可上架貨盤的需求。一般來說,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簽都必須是朝外的。 機器人碼垛設備還是另外一個苛刻應用的選擇:冷凍倉庫內碼垛。在消費商品包裝領域,在一個冷凍倉庫內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保持身體暖和,這就間接的降低了工作效率并提高了勞動力成本。

在冰凍環(huán)境下,自動化的隨機存取式碼垛機并不是正確選擇,因為大多數(shù)自動化隨機存取碼垛機都使用在冷庫里會結冰的壓縮空氣管。而與自動化碼垛機相比,碼垛機器人的尺寸更緊湊,由于冷凍倉庫中的空間十分寶貴,因此這點顯得尤為重要。盡管如此,機器人在冷凍倉庫中的應用也存在著一些問題。一些供應商開始為冷凍倉庫設計特殊的碼垛機器人。

在采用碼垛機器人的時候,還要考慮一個重要的事情,就是機器人怎樣抓住一個產(chǎn)品。 真空抓手是最常見的機械臂臂端工具(EOAT)。相對來說,它們價格便宜,易于操作,而且能夠有效裝載大部分負載物。但是在一些特定的應用中,真空抓手也會遇到問題,例如表面多孔的基質,內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將包裝提升起來;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類型進行其他的組合也是可以的。一個飲料包裝商在對裝滿瓶子,并且收縮裹包好的瓦楞托盤進行碼垛時碰到了困難,真空吸盤會把托盤上的薄膜扯下來。

1、 結構簡單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡單、

所需庫存零部件少。

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

3、 適用性強。當客戶產(chǎn)品的尺寸、體積、形狀及托盤的外形尺寸發(fā)生變化時只需在觸摸屏上稍做修改即可,不會影響客戶的正常的生產(chǎn)。而機械式的碼垛機更改相當?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o法實現(xiàn)的。

4、能耗低。通常機械式的碼垛機的功率在26KW左右,而碼垛機器人的功率為5KW左右。大大降低了客戶的運行成本。

5、全部控制可在控制柜屏幕上操作即可,操作非常簡單。

6、只需定位抓起點和擺放點,教示方法簡單易懂。