使用工業機器人碼垛係統降低人工成本提高工作效率

工業(ye) 機器人作為(wei) 工業(ye) 自動化的典型裝備，促進經濟活動中各行各業(ye) 的發展。工業(ye) 碼垛機器人更是以低廉的成本、高效的作業(ye) 優(you) 勢，將人從(cong) 繁重、單一的堆垛勞作中解放出來，提高生產(chan) 效率，降低生產(chan) 成本，縮短生產(chan) 周期。碼垛機器人可以代替人工進行貨物分類、搬運和裝卸，特別是代替人類搬運危險物品，象放射物質、有毒物質等，降低工人的勞動強度，保證工人的人身安全。實現自動化、智能化、無人化。 

1、工業(ye) 機器人碼垛係統組成 
工業(ye) 機器人碼垛係統在實際應用中並不是由機器人獨立工作的，而是配合自動化設備進行係統工作。工業(ye) 機器人碼垛係統一般由4個(ge) 子係統共同組成，電氣控製子係統控製整個(ge) 碼垛係統的工作流程和節拍。物料傳(chuan) 輸子係統將物料傳(chuan) 輸到機器人工作區域，由機器人將物品拾取碼放到自動托盤係統，當機器人碼完一垛貨物，自動托盤輸送係統自動傳(chuan) 輸到指定位置，由叉車或其他轉運設備進行輸送。每個(ge) 子係統包括模塊如圖1所示。 
碼垛機器人係統：機器人本體(ti) ，機器人控製器，機器人抓手，安全護欄及底座等。 
自動托盤輸送係統：托盤庫，輕/重載輸送機，重載滾筒線，升/降移栽機等。 
物料輸送係統：皮帶輸送線，氣動推倒裝置，直線滑道，螺旋滑道，轉彎輥道線。上壓平裝置，下震動輸送線，物料整形裝置，掉頭裝置等。 
電氣及電動係統：PLC，氣路設備，變壓器，檢測傳(chuan) 感器，動力電機等。 

2、工業(ye) 機器人碼垛應用的特點 
(1)高精度定位，快速搬運夾取，縮短作業(ye) 節拍，生產(chan) 效率。 
(2)機器人作業(ye) 穩定可靠，減少工作失誤，提高產(chan) 品質量。 
(3)無疲勞連續作業(ye) ，全天候工作，擴大工廠產(chan) 能。 
(4)結構簡單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yang) 維修簡單。 
(5)占地麵積少。有利於(yu) 客戶廠房中生產(chan) 線的布置，並可留出較大的庫房麵積。 
(6)能耗低。通常機械式的碼垛機的功率在26 kW左右，而碼垛機器人的功率為(wei) 5 kW左右，大大降低了的運行成本。 
3、工業(ye) 機器人碼垛應用存在的問題 
3.1碼垛抓手問題 
碼垛機器人能夠在不同的作業(ye) 任務情況下工作，主要取決(jue) 於(yu) 機器人法蘭(lan) 盤抓手的設計。機器人抓手的品質和性能直接影響工業(ye) 搬運機器人的工作質量和效率。傳(chuan) 統搬運機器人抓手由純機械部件組成，結構複雜、整體(ti) 笨重、動作速度慢、不具備自動檢測、控製位置能力、控製精度低、受工作環境溫度和工件重量影響會(hui) 產(chan) 生運動不到位等眾(zhong) 多問題，影響搬運機器人的正常工作效率，在生產(chan) 中存在安全隱患，針對不同的物品設計特定的抓手工業(ye) 機器人才可以作業(ye) 。但是，麵對工業(ye) 生產(chan) 製造中，在同一工位上，可能會(hui) 出現不止一種的產(chan) 品規格，這種情況下機器人隻能特定地抓取，無法滿足品種多樣化地抓取。由此一來，機器人抓手的選擇和設計顯得格外重要。針對這種情況，急需設計出一種自適應，多功能的機器人抓手。 
3.2自動識別抓取問題 
在工業(ye) 機器人碼垛和分揀作業(ye) 過程中，由於(yu) 產(chan) 品種類的多樣化，需要根據物品的類別進行分類拾取碼垛，將同一條流水線上的物品，搬運到不同的托盤上。其次，物品在傳(chuan) 輸過程中待抓取位置可能不固定，這就需要機器人能夠自主識別物品抓取點的位置。因此，選擇化的識別抓取對碼垛機器人的應用十分重要。 
3.3運動路徑規劃 
工業(ye) 機器人在碼垛應用中，單位時間內(nei) 碼垛次數，是衡量工業(ye) 機器人性能的很重要的一個(ge) 指標，特別對於(yu) 高吐量的產(chan) 線來說，工業(ye) 機器人的碼垛速率，決(jue) 定了整個(ge) 產(chan) 線的產(chan) 能。影響機器人碼垛效率的因素有很多，象伺服電機的性能，負載強度，機器人的機械結構等，特別是機器人將物品碼放成不同的垛型，碼垛擺放的順序也是影響碼垛效率的關(guan) 鍵因素。當碼垛順序固定後機器人運動路徑的優(you) 化對提高效率有很大幫助，如果是搬運到同一終點，機器人路徑選取不同，機器人運動解算結果差異很大，最終速度差也很大。所以，機器人運動路徑和碼放垛型順序的設計對機器人工作效率的提升起到關(guan) 鍵作用。 

4、關(guan) 鍵解決(jue) 技術 
4.1自適應抓手 
該文為(wei) 了實際工作需要設計了一種具有自動檢測、控製位置能力的工業(ye) 搬運機器人自動抓手，以解決(jue) 現有技術存在的控製精度低、工作效率低及存在安全隱患等問題。機器人夾爪自動控製器的中央處理器內(nei) 預置工作程序，可與(yu) 工業(ye) 搬運機器人的主控製器建立通信，當搬運機器人到達拾取工件位置時，依據搬運機器人主控製器的指令開始抓取，抓手夾取過程受負反饋作用，當檢測抓手壓力變化時，自動調節電機扭矩已達到抓取力度和行程的控製。如此一來，對於(yu) 不同規格的物品，一種夾爪就可以滿足抓取任務，減少了頻繁更換夾具的流程，提高了碼垛工作的效率。 
4.2機器視覺係統 
機器人視覺係統包括CCD數字相機、鏡頭、光源、機器人本體(ti) 控製係統。CCD數字相機通過交換機與(yu) 工業(ye) 計算機連接，電氣控製櫃接入交換機，相機單元對物品的圖片拍攝，數據采集，並通過交換機傳(chuan) 輸至工業(ye) 計算機，工業(ye) 計算機對采集到的備份件物品圖片進行圖像處理和精準定位後，通過交換機向機器人控製係統發送控製信號。這種技術解決(jue) 了傳(chuan) 統碼垛在產(chan) 品種類多，位置多變的情況下的碼垛問題，在分揀碼垛作業(ye) 中提高了工作效率，讓碼垛機器人更加智能化，人性化。 
4.3垛型設計和運動路徑優(you) 化 
要想提高機器人工作效率，必須對垛型設計和運動路徑合理設計。對運動優(you) 化進行深入研究，提出了路徑規劃和軌跡規劃綜合優(you) 化的方法，來同時優(you) 化這2個(ge) 相互耦合的過程。在路徑規劃後，采用B樣條插值的方法對離散路徑進行擬合得到光滑路徑，為(wei) 了得到路徑的光滑程度有一個(ge) 量化的表示，采用模糊控製器來控製路徑的修正幅度，進而求得機器人沿該路徑運行的最小時間。再結合實際分析了時間最優(you) 軌跡規劃的特點，采用參數化表示的方法降低動力學模型的維數和動態規劃法求取最優(you) 時間來控製機器人碼垛運動。對於(yu) 機器人碼垛的擺放順序，根據擺放的方向，層數，每層個(ge) 數的需要，以由遠到近，相鄰擺放的原則設計擺放順序可以縮短路徑的總和，已達到提高碼放效率的目的。 
5、未來發展方向 
5.1雲(yun) 端控製化 
製造業(ye) 的無人化或許將為(wei) 中國製造業(ye) 的升級提供一條路徑。目前工業(ye) 機器人的應用多是處在獨立的工作站中，每個(ge) 機器人是獨立的。未來針對比較複雜的生產(chan) 工藝，生產(chan) 信息需要共享，需要遠程監控機器人，所以雲(yun) 端控製化是機器人的一個(ge) 重要發展方向。雲(yun) 端控製需要解決(jue) 關(guan) 鍵問題是需要網關(guan) 轉化不同的通信協議，遠程服務器儲(chu) 存大量機器人工作案例，針對當前機器人工作的內(nei) 容，從(cong) 雲(yun) 端匹配工作案例，對機器人運動進行遠程控製。雖然近年來，出現不少遠程控製機器人的案例，但是要想控製機器人使其滿足複雜的環境和工作內(nei) 容，還需要對機器人的運動數據和通信數據進行進一步研究。 
5.2多傳(chuan) 感器信息融合化 
目前工業(ye) 機器人的應用多是在工作站或流水線，還沒有與(yu) 人的接觸和配合，未來針對比較複雜的生產(chan) 工藝，人和機器人的協作將會(hui) 是一個(ge) 非常重要的發展方向隨著工業(ye) 機器人的工作內(nei) 容的複雜性提高，機器人需要變得更加智能，來感知周圍環境信息，才能夠規劃下一決(jue) 策和行為(wei) 。這就需要借助傳(chuan) 感器係統的多個(ge) 傳(chuan) 感器信息融合，以檢測多變的外部環境，做出判斷和決(jue) 策，其實質類似於(yu) 人的五官和身體(ti) 的綜合感覺功能，包括視覺、觸覺、力覺、滑覺、接近覺、壓覺、聽覺、味覺、嗅覺、溫覺等。研究包括各類傳(chuan) 感信息的采集及融合處理、傳(chuan) 感器與(yu) 驅動器一體(ti) 化技術、感覺功能繼承模塊等。目前，很多大型工廠都有大量的工業(ye) 機器人，它們(men) 與(yu) 人力一起，為(wei) 社會(hui) 工業(ye) 化生產(chan) 創造了不計其數的價(jia) 值。目前的工業(ye) 機器人仍舊在不停地發生著技術上的改進，特別是隨著MEMS加速度傳(chuan) 感器、陀螺儀(yi) 、壓力傳(chuan) 感器等智能化元器件的更新與(yu) 改進，工業(ye) 機器人也會(hui) 借助傳(chuan) 感器技術使它們(men) 變得更智能、使用更安全，從(cong) 而激發提供更大的價(jia) 值和更多潛能。 

米兰app直播下载安装工業(ye) 機器人碼垛係統適用於(yu) 化工、建材、飼料、食品、飲料、啤酒、自動化物流等行業(ye) ，主要對生產(chan) 製造過程中流水線上的產(chan) 品進行拾取、分揀。特別是在倉(cang) 儲(chu) 物流業(ye) 中，碼垛機器人的工作效率直接決(jue) 定貨物的吞吐量。所以，采用機器人碼垛實現自動化生產(chan) 是推動企業(ye) 發展的有效手段。 米兰app直播下载安装碼垛機器人係統可根據客戶需求進行量身定製。歡迎您的洽談及指教。

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