機器人拆碼垛項目介紹

本次機器人拆碼垛系統(tǒng)是上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司為浙江某某集團提供。該套機器人拆碼垛系統(tǒng)解決方案由庫卡機器人KR210、 KR240、立體庫、打檢輸送線、MES系統(tǒng)等構(gòu)成，并根據(jù)實際情況和節(jié)拍的需要專門設(shè)計了特殊吸盤。交付使用的機器人系統(tǒng)替代了人工拆碼垛的高強度勞動，KUKA機器人系統(tǒng)與新概念物流線的同步協(xié)同作業(yè)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)概念、·完全滿足了實際的生產(chǎn)需要。

一、項目背景：

項目要求將一垛牛奶（由（250mlx24）罐/箱x12箱/層x12層組成）拆成單箱，每箱經(jīng)過自動打檢線，再碼成想要的垛型后掃碼入庫

隨著現(xiàn)在的人工成本越來越高，高強度的人力勞動崗位招人越來越難。長期高強度的體力勞動會導(dǎo)致一些身體上的勞損疾病，很多年輕人都不愿從事類似工作。

為了能降低生產(chǎn)成本并提高產(chǎn)品品質(zhì)，用戶希望在資金有限的情況下，能提供一種自動化的解決方案對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，并且能使改造后的設(shè)備具有高度的穩(wěn)定性、可靠性和自動化程度。
上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司在與客戶溝通需求后，雙方達成了一致的改造方案：

思路：采用兩臺多關(guān)節(jié)機器人，將拆碼垛結(jié)合，自動打檢線與MES系統(tǒng)相結(jié)合的生產(chǎn)方案，實現(xiàn)少人、無人化自動化打檢。

二、項目要求

在設(shè)備故障率較低的情況下，達到每小時3000箱處理能力。

1. 項目的潛在問題：

   1、通過立體庫與MES系統(tǒng)的結(jié)合，實現(xiàn)無人化自動出入庫，在立體庫方面要求對垛型的整齊性進行檢測，防止在自動掃碼入庫時發(fā)生撞擊、卡垛的意外事故發(fā)生，同時防止損壞設(shè)備，危機人身安全。所以對機器人碼垛有很高的垛型外觀要求，同時對輸送線體的穩(wěn)定性也提出較高的要求。

2、無人立體庫自動出庫時由于線體在輸送過程中，牛奶箱會發(fā)生無法預(yù)知的位移，這對機器人的拆垛有很大挑戰(zhàn)，由于位移后與原先的吸牛奶箱位置不同，會使牛奶箱吸起來后重心發(fā)生變化，在接下來的快速拆垛的過程中導(dǎo)致掉箱，使設(shè)備故障率增加、合格率降低。

3、機器人吸盤的結(jié)構(gòu)和方式對牛奶箱吸取的牢靠性有很大影響。市面上標準吸盤很難滿足要求。

1. 上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司提供的解決方案

1、現(xiàn)場布局設(shè)計：

上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司通過提供兩臺機器人同時進行拆碼垛,在打檢的過程中通過線體自動翻轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)效率，減少人工。

2、機器人碼垛問題：

由于立體庫對垛型外觀有很高的要求，所以我們采用了提前整理好牛奶箱，通過機器人來準確的碼放特殊垛型，使箱子一層壓著一層，從而保證了垛型在輸送過程中不會散、變形，從而保證了垛型的外觀整齊性，減少立體庫的報警。

3、機器人拆垛問題：

由于垛盤輸送過來的位置和外觀存在差異，為了有效解決這個問題，我公司在機器人抓手上安裝光學(xué)類傳感器，在每一層牛奶的抓取前進行實時定位，用這樣的處理方式來保證在快速拆垛的情況下，系統(tǒng)穩(wěn)定有效的運行。

4、機器人抓手設(shè)計：

采用四腔室獨立吸吹氣，來實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的拆碼垛功能。

5、自動掃碼設(shè)計：

完成碼垛后，在輸送過程中，采用基恩士的掃碼器完成自動掃碼，將垛的信息和需要去立體庫的位置傳給MES系統(tǒng)。再由立體庫自動入庫。

五、系統(tǒng)構(gòu)成：

機器人：

1、德國KUKA工業(yè)機器人KR 240和KR 210各一臺，±0,06 mm重復(fù)定位精度。

2、KRC4機器人控制系統(tǒng)：多核處理器，60G硬盤，基于Windows平臺的控制系統(tǒng)，歷經(jīng)驗證的底層架構(gòu)與控制方案。

3、SmartPAD示教器：6.5英寸真彩觸屏，6D鼠標旋鈕，防疲勞與緊張設(shè)計按鈕，人體工程學(xué)按鍵與界面設(shè)計。

機器人的周邊設(shè)備上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司出品：

1、機器人抓手：鋁型材框架結(jié)構(gòu)、多組分控制真空吸盤

2、導(dǎo)向機構(gòu)：直角形鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)向架，托盤定位

3、線體自動翻轉(zhuǎn)機構(gòu)
5、檢測裝置：真空檢測（用于檢測是否吸取金屬板或偏離故障）、到位檢測等

7、電器控制：機器人與plc機通訊、抓手與周邊機構(gòu)信號控制

8、安全圍欄及安全門

六、改造后的自動化系統(tǒng)成效

1.高產(chǎn)能高效率：如眾多自動化系統(tǒng)功效一樣，機器人拆碼垛打檢系統(tǒng)為工廠打檢效率的提升做出了很有說服力的貢獻:一個班（8小時）可以完成（在）項目引進前兩個班的生產(chǎn)任務(wù),效率提高了一倍;一個班減少員工8人，兩個班減少16人;同時，系統(tǒng)可24小時連續(xù)無疲勞作業(yè)的特性是無與倫比的。

2.高柔性高穩(wěn)定性：機器人通過計算機系統(tǒng)控制，如數(shù)控一樣的便捷操作，KUKA機器人自帶的多功能人體工程學(xué)示教器，工廠設(shè)備工程師可通過示教器快速進行定期的保養(yǎng)和調(diào)整來實現(xiàn)穩(wěn)定的生產(chǎn)

3、高品質(zhì)高一致性：±0.06mm重復(fù)定位精度，75,000+小時平均無故障間隔，KUKA機器人以德國技術(shù)標準獲得了廣泛的市場認可。

七、項目總結(jié)與分享：

出色的機器人自動化方案，并不需要堆疊一大堆專業(yè)的自動化機構(gòu)與控制軟件（盡管有時這種方式顯得很重要），根據(jù)實際的需要出發(fā),產(chǎn)生有價值的解決方案，才是為眾人認可的。如本機器人系統(tǒng)中roboteam、吸盤的測試與調(diào)整、線體的不斷調(diào)整、一個合適的運行邏輯等等，這些都是通過大量的已有的現(xiàn)場經(jīng)驗積累、數(shù)據(jù)分析、實驗測試及不斷的努力工作，才能滿足用戶提出的需求。即使在未來需要拓展到更高程度的自動化，加裝一些功能包也是完全可行的，使機器人功能更好的使用。

更多機器人拆碼垛自動化資訊，歡迎致電上海欣志機器人系統(tǒng)有限公司0512-50315123，與我司業(yè)務(wù)、技術(shù)人員咨詢交流。