《码垛机器人工作原理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《码垛机器人工作原理（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、码垛机器人工作原理随着科技工业自动化的进展,很多轻工业都相继通过自动化流水线作业.特别是食品工厂,后 道包装机械作业使用一些成套设备不仅效率提高几十倍,生产成本也降低了。看机器人每天 自动对 1000 箱食品进行托盘处理，这些码垛机器人夜以继日地工作，从不要求增加工资。 这就是自动化技术的特点。码垛机器人的工作原理是：平板上工件符合栈板要求的一层工件，平板及工件向前移动直至栈板垂直面。上方挡料 杆下降，另三方定位挡杆起动夹紧，如今平板复位。各工件下降到栈板平面，栈板平面与平 板底面相距10mm,栈板下降一个工件高度。往复上述直到栈板堆码达到设定要求。码垛机 器人配备有特殊定制设计的多功能抓取器
2、，不管包装箱尺寸或者重量如何，机器人都能够使 用真空吸盘牢固地夹持与传送包装箱。码垛机器人被广泛应用在医药行业、包装行业，仪表装配，继电器生产等众多行业 本文先简介与其工作原理非常类似的直角坐标机器人再，介绍标准的码垛机器人及其应用案 例。直角坐标机器人直角坐标机器人的核心部件是直线运动单元（简称直线导轨），它是由精制铝型材、齿形带、直线运动滑轨与伺服电机等构成，作为运动框架与载体的精制铝型材，其截面形状均使用有限元分析法进行优化设计，从而进一步保证了其机械强度与直线度，滑动导轨系统是由轴承光杠与运动滑块构成，传动机构可根据不一致精度要求使用齿形带、齿条或者滚珠 丝杠。利用直线运动单元能够组合
3、出各类多维机器人，按其结构形式有 30 多种二维与三维机器人，还能够在Z轴上加上一个到两个旋转轴，构成四维与五维机器人。多维机器人按特定的组合构成完成特定功能的机器人或者机器人组合。码垛机器人是最常见的一种，以形成多种标准形式的码垛机器人。码垛机器人结构WSM系列码垛机器人要紧用来在自动化生产过程中执行工件的装载与卸载任务。WSM系列码垛机器人使用三种标准托盘，其尺寸分别是300X400 mm、400X600 mm、600X800 mm。每个码垛机器人有两摞托盘或者三摞托盘，每摞托盘的托盘数量随应用而定。这类码垛机器 人使用挂壁式结构，其中X轴由两根龙门式导轨上下排布构成，其跨度按Y轴行程而定
4、。X 轴通常固定在机器人支架上，也有固定在墙壁上。Y轴由两根龙门式导轨并排构成，其跨度 大约100500 mm，Y轴固定在X轴上。在Y轴上装配气动式手爪，如图1所示，手爪通常 是用来抓取一个拖盘，再把拖盘升高后平移到另一机器手的工作空间内。标准码垛机器人的 上面还要配备一台二维（X轴与Z轴机器人）或者三维机器人，由该机器人完成工件的抓取， 从一工位到另一工位的搬运工作。图2是常用的二维与三维机器人结构原理图。下面表格给 出了标准化码垛机器人的技术数据。这是标准码垛机器人的结构技术数据，也能够按需定做不一致形状与尺寸的托盘，托 盘也能够被旋转。能够扩展成多种码垛机器人来实现自动装载与卸载功能。托
5、盘能够通过传 送带运送也能够是通过推车来送入码垛机器人内与从中取出。X轴行程，Y轴行程与手爪尺 寸及抓取能力都能够按需来设计。由于操纵系统是IPC，能够方便来改动操纵程序，来改变 运行速度与行程等来适用新产品。码垛机器人工作原理图1中，A摞托盘中最上层的那个托盘被抬起并移动到水平位置，如今托盘与部件的装载或者卸载位置能够通过自由编程来实现，一个托盘里的工件被处理后被放回原处，当然也MS能够放到另一位置。首先用传送带或者手推车把一摞托盘送到A位置，A摞托盘存放要处理 的工件。通过工装使A摞托盘精确定位，手爪（Gripper）在导轨Y轴的带动下下降到最上 面拖盘位置，手爪合并来抓紧拖盘，然后升高到
6、固定高度后停止。如今由另外一台2维 XZ 轴机器人对托盘里的工件进行处理。 通常是取出工件到另一个工作位置上进一步处理，处 理完毕后再放回拖盘里原先的位置。待整个拖盘里的工件全处理完后，这时导轨X轴移动， 将处理完的托盘送到B摞托盘位置，下降后放开B摞托盘最上面，然后原路返回，去抓取A 摞托盘下一个待处理的托盘。从第一个托盘被处理完毕，然后送到B处，返回，再到A处抓 取第二个待处理的托盘，上升到对其能够进行处理的位置，这个过程就是拖盘交换过程，用 时要小于10秒。整个过程能够对导轨X轴、Y轴的运行速度、加速度进行设置，降低导轨X 轴、Y轴的运行时间，以提高效率，同时还可沿导轨X方向安装传输带，
7、构成流水线模式， 从而大大提高生产效率。为图1配套的二维机器人由一个X轴与一个Z轴构成，简称XZ机 器人。在XZ机器人工作中，码垛机器人的X轴要配合其工作。XZ机器人仅能够抓取一排或 者几排工件，每抓完一排或者几排工件，码垛机器人的X轴就要移动，使XZ机器人仅能够 抓取另一排或者另几排工件。如此重复到抓取完整个拖盘的工件。It*加删嘶I WMS400I WMS60O1 WMSBOCII托:且空骐时已,1Q1010 swJS*大尺寸mm3G0 4CO 0.1却魏 _1120 i 900 1700600、16C0Q.5-Q.0实际案例标准码垛机器人在电子与机械部件、对表面很敏感的塑料部件、对外形很
8、挑剔的冲压 部件、车床工件等有很多用途。下面介绍码垛机器人MS600在化装品行业的应用。比利时的 ESTEELAUDER 公司是化妆品制造行业的领头企业，该公司在其生产线上应用了百格拉公司两 套 SM600 码垛机器人。在生产线中，我们先用手推车把装有口红外壳的托盘放置在第一个工位上-A摞托盘， 然后码垛机器人X轴运动到拖盘A摞上方，用四对两指手爪从托盘里抓取4个口红外壳并升 高到一定位置，然后放到4工位的旋转平台上，放置好4个口红外壳后，旋转平台旋转一定 角度，填充唇膏过程由第二台码垛机器人来完成，填充完唇膏之后，紧接着第二台机器人抓 取4个封装帽，封装口红。在这个过程中两台码垛机壳器人要严
9、格协调同步工作。就这样二 台机器人相互配合，相互协调，完成整个包装过程，已经卸载完的托盘被堆放在手推车上进 行下一个应用。这个过程值得注意的是手推车的停放位置与托盘的摆放位置都务必精确定位 的。二台码垛机器人均使用气动四指手爪，其外形见图3。每个口红大约重10g，每个托盘 能够容纳280个口红。处理4个口红为一动作周期，其用时为8s。托盘为热熔塑胶类托盘， 其尺寸为600X400X11mm。每摞有案可27个托盘，托盘交换时间7s。码垛机器人设计:2007-07-12 19:24码垛机器人是将包装货物,整齐地、自动地码（或者拆）在托盘上的机器人。其应用在工业生产与立体化仓库中,码垛机器人的使用无
10、疑会大大地提高 生产力、降低工人的工作强度，在个别恶劣的工作环境下还对工人的人身安全起 到有效保障的作用。本次设计要紧内容是对码垛机器人腕部及腰部结构的设计分析，在通过 对大量资料调研及整理的情况下，对比多种方案优缺点选定结构基本类型及传动 方式，通过结构特点选定电机，经计算校核确定轴、齿轮的尺寸。创新点：在末 端执行器安装有机械接口，能够更换抓手，使码垛机器人应用在更多场合。设计解决了如下问题：（1）壳体使用材质较轻又满足强度要求的材料，使机体本身只是于繁 重，价格上也比较合理。（2）执行部件运动平稳，安全可靠。 本码垛机器人具有结构合理、易于维修、拆装方便、成本低廉等特点。关键词：码垛机器
11、人；腕部；腰部；末端执行器；机械接口2010-6-2 来源：杭州永创机械有限公司 进入该公司展台 现在有很多个原因，包含包装的种类、工厂环境与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进展改进， 包含从机械手到操纵它的软件。最近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，特别是那 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。关于随机货盘来说，码垛机器人是唯一的选择。尽
12、管如此，机器人装载也面 临比较多的问题，假如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。通常来说，这就意味着 产品码垛好后，部分或者者全部一次包装容器的标签都务必是朝外的。 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
13、不得不频繁地交替工作 来保持身体暖与，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，由于大多数自 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。现在，一 些供应商开始为冷冻仓库设计特殊的码垛机器人。在使用码垛机器人的时候，还要考虑一个重要的情况，就是机器人如何抓住 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，比如表面多孔的基质，内容物为液体的软包装，或者者 表面不平整的包装等等。其他的 EOAT 选择包含翻盖式抓手，它能将一个袋子或者者其他包装形式的 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， 这是翻盖式与叉子式抓手的混合体，它的叉子部分能包裹住包装的底部与两边。将基本EOAT类型进行其他的组合也是能够的。一个饮料包装商在对装满瓶 子，同时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。
