工业机器人典型应用—码垛应用站—码垛站工艺原理

2023-12-15 机器人应用

  码垛机器人是码垛工作站的核心设备,按其结构特点来分,大致上可以分为关节式、摇 臂式及龙门式码垛机器人。

  关节式码垛机器人拥有4-6个轴,行为动作类 似于人的手臂,具有结构紧密相连、占地空间小、 工作空间大、自由度高等特点,适合于任何 轨迹或角度的工作,该机器人是应用最为广 泛的码垛机器人。

  机器人码垛工作站布局是根据生产的基本工艺要求以提高生产、节约场地、实现最佳物流码垛 为目的。在实际生产中,常见的码垛工作站布局主要有全面式码垛和集中式码垛两种。

  码垛机器人安装在生产线末端,可针对一条或 两条生产线,具有较低的输送线成本、较小的 占地面积、较大灵活性和增加生产量等优点。

  抓取式手爪可灵活适应不一样形状和内含物 (如大米、沙砾、塑料、水泥、化肥等) 物料袋的码垛。

  组合式是通过组合以获得各单组手爪优势的一种 手爪,灵活性较大,各单组手爪之间既可单独使 用又可配合使用,可同时满足多个工位的码垛, 实现不一样的物体或垛形的码垛。

  码垛是将物品整齐的堆放在一起,便于运输和包装。现代工业生活中,随工业水平的 逐步的提升,生产的全部过程的流水线操作,各类机器人在生产中得到普遍运用,提高了工业生 产的自动化、智能化、标准化,推进了工业化进程,因此以机器人为主体的码垛工作站 在行业中应用广泛。

  码垛机器人是码垛工作站的核心设备,其结构相对比较简单,可以依附现场环境和生产线要求来 设置,不但可以充分的利用工作环境的空间,而且提高了物料的搬运能力,大大节约了码 垛过程中的作业时间,提高了码垛效率。

  典型码垛机器人工作站主要由码垛机器人本 体、机器人控制管理系统、末端执行器(气爪、 抓手等)、气体发生器、真空装置、传送装 置、检验测试的机构等组成

  在码垛中,吸附式末端执行器主要为气吸附,其工作原 理是通过抽走或者稀薄密封空间里面的空气,产生内外 压力差而进行吸附物体的。执行器与物体接触部位的材 料一般是橡胶材料,不会对吸附物品造成任何损伤,广 泛应用于医药、食品、电子、烟酒等行业。

  夹板式手爪是码垛过程中最常用的手爪, 主要用于整箱或规则包装盒的码垛,常见 的夹板式手爪有单板式和双板式两种。

  可按照不同的物料包装、码垛垛形、层数等 要求进行参数设置,实现不同包装物料的码 垛作业。

  码垛机器人的末端执行器是夹持物品移动的一种装置,是实现机器人与物体接触的执行机构,其结 构常见形式有吸附式、夹板式、抓取式、组合式。

  码垛机器人被集中安装在某一区域,可将所有 生产线集中在一起,集中操作,具有较高的输 送线成本,节省生产区域资源,节约人员维护。

  工业机器人码垛工作站是一台或多台机器人,配以相应的周边辅助设备,用于 完成码垛特定工序作业的独立生产系统,是基本的机器人工作单元。

  码垛工作站按码垛进出情况,常见规划有一进一出、一进两出、两进两出和四 进四出等四种工位布局形式。

  一进一出是一条输送链输入,一条码垛输出。常 出现在厂源相对较小、码垛线生产比较繁忙的情况, 此类型码垛速度较快,托盘分布在机器人左侧或右 侧,缺点是需人工换托盘,浪费时间。

  在一进一出的基础上添加输出托盘,一侧满盘信号 输入,机器人不会停止等待直接码垛另一侧,解决 更换托盘等待时间,码垛效率明显提高。

  两进两出是两条输送链输入,两条码垛输出, 多数两进两出系统不会需要人工干预,码垛机 器人自动定位摆放托盘,该系统是目前应用最 多的一种码垛形式,也是性价比最高的一种规 划形式。

  摆臂式码垛机器人坐标系主要由X轴、Y轴和Z 轴组成,应用于码垛轨迹较为简单的生产场景, 其成本较关节机器人低,负载相对于关节机器 人来说要小,是关节机器人的替代品。

  龙门式码垛机器人多采用模块化结构,可根据 负载位置、大小等选择对应直线运动单元及组 合结构形式,实现大物料、重吨位搬运和码垛, 采用直角坐标系,编程方便快捷,大范围的应用于 生产线运转及机床上下料等大批量生产过程。

  板式和抓取式的TCP一般设在法兰中心线与手前端面交点处;而组合式TCP 设定点需依据起最大的作用的手爪确定。

  选择关节式码垛机器人,末 端执行器为抓取式,采用在 线示教方式为机器人输入码 垛作业程序

  以A垛I位置码垛为例,阐述 码垛作业编程,A垛的Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ、V位置可按照I位置 操作类似进行。

  工业机器人生产线是由两个或两个以上的工业机器人工作站、物流系统和必要的非机器 人工作站组成,完成一系列以机器人作业为主的连续生产自动化系统。机器人码垛工作 站是工业机器人生产线的重要组成部分,促使码垛自动化,可以加快物流速度,获得整 齐一致的物垛,减少物料的破损和浪费。

  系统多配有自动更换托盘功能,主要应对于多 条生产线的中等产量或低等产量的码垛。

  吸附式手爪,其TCP一般设在法兰中心线与吸盘所在平面交点的连线上并延 伸一段距离,距离的长短依据吸附场料高度确定。