碼垛機(jī)器人工作原理

1、-作者xxxx-日期xxxx碼垛機(jī)器人工作原理【精品文檔】碼垛機(jī)器人工作原理：隨著科技工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,很多輕工業(yè)都相繼通過(guò)自動(dòng)化流水線作業(yè).尤其是食品工廠,后道包裝機(jī)械作業(yè)使用一些成套設(shè)備不僅效率提高幾十倍,生產(chǎn)成本也降低了?？礄C(jī)器人每天自動(dòng)對(duì)1000箱食品進(jìn)行托盤處理，這些碼垛機(jī)器人夜以繼日地工作，從不要求增加工資。這就是自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)。 碼垛機(jī)器人的工作原理是： 平板上工件符合棧板要求的一層工件，平板及工件向前移動(dòng)直至棧板垂直面。上方擋料桿下降，另三方定位擋桿起動(dòng)夾緊，此時(shí)平板復(fù)位。各工件下降到棧板平面，棧板平面與平板底面相距10mm,棧板下降一個(gè)工件高度。往復(fù)上述直到棧板堆碼達(dá)到設(shè)定

2、要求。碼垛機(jī)器人配備有特殊定制設(shè)計(jì)的多功能抓取器，不管包裝箱尺寸或重量如何，機(jī)器人都可以使用真空吸盤牢固地夾持和傳送包裝箱。工業(yè)用碼垛機(jī)器人：作者：李剛    文章來(lái)源：沈陽(yáng)萊茵機(jī)電有限公司    點(diǎn)擊數(shù)：352    更新時(shí)間：2009-8-24 【關(guān)鍵詞】： 碼垛機(jī)器人 直角坐標(biāo)機(jī)器人 工作原理 繼電器 手爪 直線運(yùn)動(dòng)單元 自動(dòng)化 廣泛應(yīng)用 交換時(shí)間 拖盤碼垛機(jī)器人被廣泛應(yīng)用在醫(yī)藥行業(yè)、包裝行業(yè)，儀表裝配，繼電器生產(chǎn)等眾多行業(yè)。本文先簡(jiǎn)介與其工作原理非常類似的直

3、角坐標(biāo)機(jī)器人，再介紹標(biāo)準(zhǔn)的碼垛機(jī)器人及其應(yīng)用案例。直角坐標(biāo)機(jī)器人直角坐標(biāo)機(jī)器人的核心部件是直線運(yùn)動(dòng)單元（簡(jiǎn)稱直線導(dǎo)軌），它是由精制鋁型材、齒形帶、直線運(yùn)動(dòng)滑軌和伺服電機(jī)等組成，作為運(yùn)動(dòng)框架和載體的精制鋁型材，其截面形狀均采用有限元分析法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步保證了其機(jī)械強(qiáng)度和直線度，滑動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)是由軸承光杠和運(yùn)動(dòng)滑塊組成，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可根據(jù)不同精度要求采用齒形帶、齒條或滾珠絲杠。利用直線運(yùn)動(dòng)單元可以組合出各種多維機(jī)器人，按其結(jié)構(gòu)形式有30多種二維和三維機(jī)器人，還可以在Z軸上加上一個(gè)到兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，構(gòu)成四維和五維機(jī)器人。多維機(jī)器人按特定的組合構(gòu)成完成特定功能的機(jī)器人或機(jī)器人組合。碼垛機(jī)器人是最常見(jiàn)的

4、一種，以形成多種標(biāo)準(zhǔn)形式的碼垛機(jī)器人。碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)WSM系列碼垛機(jī)器人主要用來(lái)在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中執(zhí)行工件的裝載和卸載任務(wù)。WSM系列碼垛機(jī)器人使用三種標(biāo)準(zhǔn)托盤，其尺寸分別是300×400 mm、400×600 mm、600×800 mm。每個(gè)碼垛機(jī)器人有兩摞托盤或三摞托盤，每摞托盤的托盤數(shù)量隨應(yīng)用而定。這類碼垛機(jī)器人采用掛壁式結(jié)構(gòu)，其中X軸由兩根龍門式導(dǎo)軌上下排布組成，其跨度按Y軸行程而定。X軸通常固定在機(jī)器人支架上，也有固定在墻壁上。Y軸由兩根龍門式導(dǎo)軌并排組成，其跨度大約100500 mm，Y軸固定在X軸上。在Y軸上裝配氣動(dòng)式手爪，如圖1所示，手爪通常是用來(lái)

5、抓取一個(gè)拖盤，再把拖盤升高后平移到另一機(jī)器手的工作空間內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)碼垛機(jī)器人的上面還要配備一臺(tái)二維（X軸和Z軸機(jī)器人）或三維機(jī)器人，由該機(jī)器人完成工件的抓取，從一工位到另一工位的搬運(yùn)工作。圖2是常用的二維和三維機(jī)器人結(jié)構(gòu)原理圖。下面表格給出了標(biāo)準(zhǔn)化碼垛機(jī)器人的技術(shù)數(shù)據(jù)。 這是標(biāo)準(zhǔn)碼垛機(jī)器人的結(jié)構(gòu)技術(shù)數(shù)據(jù)，也可以按需定做不同形狀和尺寸的托盤，托盤也可以被旋轉(zhuǎn)?？梢詳U(kuò)展成多種碼垛機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝載和卸載功能。托盤可以通過(guò)傳送帶運(yùn)送也可以是通過(guò)推車來(lái)送入碼垛機(jī)器人內(nèi)和從中取出。X軸行程，Y軸行程和手爪尺寸及抓取能力都可以按需來(lái)設(shè)計(jì)。由于控制系統(tǒng)是IPC，可以方便來(lái)改動(dòng)控制程序，來(lái)改變運(yùn)行速度

6、和行程等來(lái)適用新產(chǎn)品。碼垛機(jī)器人工作原理圖1中，A摞托盤中最上層的那個(gè)托盤被抬起并移動(dòng)到水平位置，此時(shí)托盤與部件的裝載或卸載位置可以通過(guò)自由編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，一個(gè)托盤里的工件被處理后被放回原處，當(dāng)然也可以放到另一位置。首先用傳送帶或手推車把一摞托盤送到A位置，A摞托盤存放要處理的工件。通過(guò)工裝使A摞托盤精確定位，手爪（Gripper）在導(dǎo)軌Y軸的帶動(dòng)下下降到最上面拖盤位置，手爪合并來(lái)抓緊拖盤，然后升高到固定高度后停止。此時(shí)由另外一臺(tái)2維XZ軸機(jī)器人對(duì)托盤里的工件進(jìn)行處理。 通常是取出工件到另一個(gè)工作位置上進(jìn)一步處理，處理完畢后再放回拖盤里原來(lái)的位置。 待整個(gè)拖盤里的工件全處理完后，這時(shí)導(dǎo)軌X軸移動(dòng)，

7、將處理完的托盤送到B摞托盤位置，下降后放開(kāi)B摞托盤最上面，然后原路返回，去抓取A摞托盤下一個(gè)待處理的托盤。從第一個(gè)托盤被處理完畢，然后送到B處，返回，再到A處抓取第二個(gè)待處理的托盤，上升到對(duì)其可以進(jìn)行處理的位置，這個(gè)過(guò)程就是拖盤交換過(guò)程，用時(shí)要小于10秒。整個(gè)過(guò)程可以對(duì)導(dǎo)軌X軸、Y軸的運(yùn)行速度、加速度進(jìn)行設(shè)置，降低導(dǎo)軌X軸、Y軸的運(yùn)行時(shí)間，以提高效率，同時(shí)還可沿導(dǎo)軌X方向安裝傳輸帶，組成流水線模式，從而大大提高生產(chǎn)效率。為圖1配套的二維機(jī)器人由一個(gè)X軸和一個(gè)Z軸組成，簡(jiǎn)稱XZ機(jī)器人。在XZ機(jī)器人工作中，碼垛機(jī)器人的X軸要配合其工作。XZ機(jī)器人僅可以抓取一排或幾排工件，每抓完一排或幾排工件，碼垛

8、機(jī)器人的X軸就要移動(dòng)，使XZ機(jī)器人僅可以抓取另一排或另幾排工件。如此重復(fù)到抓取完整個(gè)拖盤的工件。 實(shí)際案例標(biāo)準(zhǔn)碼垛機(jī)器人在電子和機(jī)械部件、對(duì)表面很敏感的塑料部件、對(duì)外形很挑剔的沖壓部件、車床工件等有很多用途。下面介紹碼垛機(jī)器人MS600在化裝品行業(yè)的應(yīng)用。比利時(shí)的ESTEELAUDER公司是化妝品制造行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)，該公司在其生產(chǎn)線上應(yīng)用了百格拉公司兩套SM600碼垛機(jī)器人。   在生產(chǎn)線中，我們先用手推車把裝有口紅外殼的托盤放置在第一個(gè)工位上-A摞托盤，然后碼垛機(jī)器人X軸運(yùn)動(dòng)到拖盤A摞上方，用四對(duì)兩指手爪從托盤里抓取4個(gè)口紅外殼并升高到一定位置，然后放

9、到4工位的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，放置好4個(gè)口紅外殼后，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)一定角度，填充唇膏過(guò)程由第二臺(tái)碼垛機(jī)器人來(lái)完成，填充完唇膏之后，緊接著第二臺(tái)機(jī)器人抓取4個(gè)封裝帽，封裝口紅。在這個(gè)過(guò)程中兩臺(tái)碼垛機(jī)殼器人要嚴(yán)格協(xié)調(diào)同步工作。就這樣二臺(tái)機(jī)器人相互配合，相互協(xié)調(diào)，完成整個(gè)包裝過(guò)程，已經(jīng)卸載完的托盤被堆放在手推車上進(jìn)行下一個(gè)應(yīng)用。這個(gè)過(guò)程值得注意的是手推車的停放位置以及托盤的擺放位置都必須精確定位的。二臺(tái)碼垛機(jī)器人均采用氣動(dòng)四指手爪，其外形見(jiàn)圖3。每個(gè)口紅大約重10g，每個(gè)托盤可以容納280個(gè)口紅。處理4個(gè)口紅為一動(dòng)作周期，其用時(shí)為8s。托盤為熱熔塑膠類托盤，其尺寸為600×400×11mm

10、。每摞有案可27個(gè)托盤，托盤交換時(shí)間7s。碼垛機(jī)器人設(shè)計(jì)：2007-07-12 19:24    碼垛機(jī)器人是將包裝貨物,整齊地、自動(dòng)地碼（或拆）在托盤上的機(jī)器人。其應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和立體化倉(cāng)庫(kù)中,碼垛機(jī)器人的使用無(wú)疑會(huì)大大地提高生產(chǎn)力、降低工人的工作強(qiáng)度，在個(gè)別惡劣的工作環(huán)境下還對(duì)工人的人身安全起到有效保障的作用。    本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容是對(duì)碼垛機(jī)器人腕部及腰部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析，在經(jīng)過(guò)對(duì)大量資料調(diào)研及整理的情況下，對(duì)比多種方案優(yōu)缺點(diǎn)選定結(jié)構(gòu)基本類型及傳動(dòng)方式，通過(guò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選定電機(jī)，經(jīng)計(jì)算校核確定軸、齒輪的尺寸。創(chuàng)新點(diǎn)

11、：在末端執(zhí)行器安裝有機(jī)械接口，可以更換抓手，使碼垛機(jī)器人應(yīng)用在更多場(chǎng)合。    設(shè)計(jì)解決了如下問(wèn)題：    （1）殼體采用材質(zhì)較輕又滿足強(qiáng)度要求的材料，使機(jī)體本身不過(guò)于沉重，價(jià)格上也比較合理。    （2）執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，安全可靠。    本碼垛機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)合理、易于維修、拆裝方便、成本低廉等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：碼垛機(jī)器人；腕部；腰部；末端執(zhí)行器；機(jī)械接口碼垛機(jī)器人的發(fā)展前景：2010-6-2 來(lái)源： 杭州永創(chuàng)機(jī)械有限公司 >>

12、;進(jìn)入該公司展臺(tái) 現(xiàn)在有很多個(gè)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(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。最近市場(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，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，但是他們不得不定制每一個(gè)貨盤，而貨盤的形式只是偶爾會(huì)有重復(fù)。而且這類隨機(jī)的貨盤的高效生產(chǎn)是比較困難的。對(duì)于隨機(jī)貨盤來(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

13、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。精密的軟件同樣能夠滿足對(duì)立即可上架貨盤的需求。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?，F(xiàn)在，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