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工程案例研究

机器人拆/码垛应用

信息来源:THINK浏览次数:1581发布时间:2017-9-6 10:33:08

机器人拆码垛项目介绍

本次机器人拆码垛系统是上海欣志机器人系统有限公司为浙江某某集团提供。该套机器人拆码垛系统解决方案由库卡机器人KR210 KR240、立体库、打检输送线、MES系统等构成,并根据实际情况和节拍的需要专门设计了特殊吸盘。交付使用的机器人系统替代了人工拆码垛的高强度劳动,KUKA机器人系统与新概念物流线的同步协同作业,结合物联网概念、·完全满足了实际的生产需要。

一、项目背景:

项目要求将一垛牛奶(由(250mlx24)罐/x12/x12层组成)拆成单箱,每箱经过自动打检线,再码成想要的垛型后扫码入库

随着现在的人工成本越来越高,高强度的人力劳动岗位招人越来越难。长期高强度的体力劳动会导致一些身体上的劳损疾病,很多年轻人都不愿从事类似工作。

为了能降低生产成本并提高产品品质,用户希望在资金有限的情况下,能提供一种自动化的解决方案对现有设备进行改造,并且能使改造后的设备具有高度的稳定性、可靠性和自动化程度。
上海欣志机器人系统有限公司在与客户沟通需求后,双方达成了一致的改造方案:

思路:采用两台多关节机器人,将拆码垛结合,自动打检线与MES系统相结合的生产方案,实现少人、无人化自动化打检。

二、项目要求

在设备故障率较低的情况下,达到每小时3000箱处理能力。

  1. 项目的潜在问题:

    1、通过立体库与MES系统的结合,实现无人化自动出入库,在立体库方面要求对垛型的整齐性进行检测,防止在自动扫码入库时发生撞击、卡垛的意外事故发生,同时防止损坏设备,危机人身安全。所以对机器人码垛有很高的垛型外观要求,同时对输送线体的稳定性也提出较高的要求。

2、无人立体库自动出库时由于线体在输送过程中,牛奶箱会发生无法预知的位移,这对机器人的拆垛有很大挑战,由于位移后与原先的吸牛奶箱位置不同,会使牛奶箱吸起来后重心发生变化,在接下来的快速拆垛的过程中导致掉箱,使设备故障率增加、合格率降低。


3、机器人吸盘的结构和方式对牛奶箱吸取的牢靠性有很大影响。市面上标准吸盘很难满足要求。

  1. 上海欣志机器人系统有限公司提供的解决方案

1、现场布局设计:

上海欣志机器人系统有限公司通过提供两台机器人同时进行拆码垛,在打检的过程中通过线体自动翻转,提高生产效率,减少人工。

2、机器人码垛问题:

由于立体库对垛型外观有很高的要求,所以我们采用了提前整理好牛奶箱,通过机器人来准确的码放特殊垛型,使箱子一层压着一层,从而保证了垛型在输送过程中不会散、变形,从而保证了垛型的外观整齐性,减少立体库的报警。

3、机器人拆垛问题:

由于垛盘输送过来的位置和外观存在差异,为了有效解决这个问题,我公司在机器人抓手上安装光学类传感器,在每一层牛奶的抓取前进行实时定位,用这样的处理方式来保证在快速拆垛的情况下,系统稳定有效的运行。

4、机器人抓手设计:

采用四腔室独立吸吹气,来实现稳定可靠的拆码垛功能

5、自动扫码设计:


完成码垛后,在输送过程中,采用基恩士的扫码器完成自动扫码,将垛的信息和需要去立体库的位置传给MES系统。再由立体库自动入库。

五、系统构成:

机器人:

1、德国KUKA工业机器人KR 240KR 210各一台,±0,06 mm重复定位精度。

2KRC4机器人控制系统:多核处理器,60G硬盘,基于Windows平台的控制系统,历经验证的底层架构与控制方案。

3SmartPAD示教器:6.5英寸真彩触屏,6D鼠标旋钮,防疲劳与紧张设计按钮,人体工程学按键与界面设计。

机器人的周边设备上海欣志机器人系统有限公司出品:

1、机器人抓手:铝型材框架结构、多组分控制真空吸盘

2、导向机构:直角形钢结构导向架,托盘定位

3、线体自动翻转机构
5
、检测装置:真空检测(用于检测是否吸取金属板或偏离故障)、到位检测等

7、电器控制:机器人与plc机通讯、抓手与周边机构信号控制

8、安全围栏及安全门

六、改造后的自动化系统成效

1.高产能高效率:如众多自动化系统功效一样,机器人拆码垛打检系统为工厂打检效率的提升做出了很有说服力的贡献:一个班(8小时)可以完成(在)项目引进前两个班的生产任务,效率提高了一倍;一个班减少员工8人,两个班减少16;同时,系统可24小时连续无疲劳作业的特性是无与伦比的。

2.高柔性高稳定性:机器人通过计算机系统控制,如数控一样的便捷操作,KUKA机器人自带的多功能人体工程学示教器,工厂设备工程师可通过示教器快速进行定期的保养和调整来实现稳定的生产

3、高品质高一致性:±0.06mm重复定位精度,75,000+小时平均无故障间隔,KUKA机器人以德国技术标准获得了广泛的市场认可。

七、项目总结与分享:

出色的机器人自动化方案,并不需要堆叠一大堆专业的自动化机构与控制软件(尽管有时这种方式显得很重要),根据实际的需要出发,产生有价值的解决方案,才是为众人认可的。如本机器人系统中roboteam、吸盘的测试与调整、线体的不断调整、一个合适的运行逻辑等等,这些都是通过大量的已有的现场经验积累、数据分析、实验测试及不断的努力工作,才能最终满足用户提出的需求。即使在未来需要拓展到更高程度的自动化,加装一些功能包也是完全可行的,使机器人功能更好的使用。

更多机器人拆码垛自动化资讯,欢迎致电上海欣志机器人系统有限公司0512-50315123,与我司业务、技术人员咨询交流。

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