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工程案例研究

機器人拆/碼垛應用

信息來源:THINK瀏覽次數:2893發布時間:2017-9-6 10:33:08

機器人拆碼垛項目介紹

本次機器人拆碼垛系統是上海欣志機器人系統有限公司為浙江某某集團提供。該套機器人拆碼垛系統解決方案由庫卡機器人KR210 KR240、立體庫、打檢輸送線、MES系統等構成,并根據實際情況和節拍的需要專門設計了特殊吸盤。交付使用的機器人系統替代了人工拆碼垛的高強度勞動,KUKA機器人系統與新概念物流線的同步協同作業,結合物聯網概念、·完全滿足了實際的生產需要。

一、項目背景:

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

隨著現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。

為了能降低生產成本并提高產品品質,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有設備進行改造,并且能使改造后的設備具有高度的穩定性、可靠性和自動化程度。
上海欣志機器人系統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:采用兩臺多關節機器人,將拆碼垛結合,自動打檢線與MES系統相結合的生產方案,實現少人、無人化自動化打檢。

二、項目要求

在設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系統的結合,實現無人化自動出入庫,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生撞擊、卡垛的意外事故發生,同時防止損壞設備,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,牛奶箱會發生無法預知的位移,這對機器人的拆垛有很大挑戰,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生變化,在接下來的快速拆垛的過程中導致掉箱,使設備故障率增加、合格率降低。


3、機器人吸盤的結構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有限公司提供的解決方案

1、現場布局設計:

上海欣志機器人系統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,提高生產效率,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,系統穩定有效的運行。

4、機器人抓手設計:

采用四腔室獨立吸吹氣,來實現穩定可靠的拆碼垛功能

5、自動掃碼設計:


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。再由立體庫自動入庫。

五、系統構成:

機器人:

1、德國KUKA工業機器人KR 240KR 210各一臺,±0,06 mm重復定位精度。

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

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

機器人的周邊設備上海欣志機器人系統有限公司出品:

1、機器人抓手:鋁型材框架結構、多組分控制真空吸盤

2、導向機構:直角形鋼結構導向架,托盤定位

3、線體自動翻轉機構
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、抓手與周邊機構信號控制

8、安全圍欄及安全門

六、改造后的自動化系統成效

1.高產能高效率:如眾多自動化系統功效一樣,機器人拆碼垛打檢系統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任務,效率提高了一倍;一個班減少員工8人,兩個班減少16;同時,系統可24小時連續無疲勞作業的特性是無與倫比的。

2.高柔性高穩定性:機器人通過計算機系統控制,如數控一樣的便捷操作,KUKA機器人自帶的多功能人體工程學示教器,工廠設備工程師可通過示教器快速進行定期的保養和調整來實現穩定的生產

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

七、項目總結與分享:

出色的機器人自動化方案,并不需要堆疊一大堆專業的自動化機構與控制軟件(盡管有時這種方式顯得很重要),根據實際的需要出發,產生有價值的解決方案,才是為眾人認可的。如本機器人系統中roboteam、吸盤的測試與調整、線體的不斷調整、一個合適的運行邏輯等等,這些都是通過大量的已有的現場經驗積累、數據分析、實驗測試及不斷的努力工作,才能最終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有限公司0512-50315123,與我司業務、技術人員咨詢交流。

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