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使用365体育亚洲官网码垛系统降低人工成本提高工作效率

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【摘要】:
365体育亚洲官网码垛系统适用于化工、建材、饲料、食品、饮料、啤酒、自动化物流等行业,主要对生产制造过程中流水线上的产品进行拾取、分拣。特别是在仓储物流业中,码垛机器人的工作效率直接决定货物的吞吐量。所以,采用机器人码垛实现自动化生产是推动企业发展的有效手段。

365体育亚洲官网作为工业自动化的典型装备,促进经济活动中各行各业的发展。工业码垛机器人更是以低廉的成本、高效的作业优势,将人从繁重、单一的堆垛劳作中解放出来,提高生产效率,降低生产成本,缩短生产周期。码垛机器人可以代替人工进行货物分类、搬运和装卸,特别是代替人类搬运危险物品,象放射物质、有毒物质等,降低工人的劳动强度,保证工人的人身安全。实现自动化、智能化、无人化。 

 



1、365体育亚洲官网码垛系统组成 
365体育亚洲官网码垛系统在实际应用中并不是由机器人独立工作的,而是配合自动化设备进行系统工作。365体育亚洲官网码垛系统一般由4个子系统共同组成,电气控制子系统控制整个码垛系统的工作流程和节拍。物料传输子系统将物料传输到机器人工作区域,由机器人将物品拾取码放到自动托盘系统,当机器人码完一垛货物,自动托盘输送系统自动传输到指定位置,由叉车或其他转运设备进行输送。每个子系统包括模块如图1所示。 
碼垛機器人系統:機器人本體,機器人控制器,機器人抓手,安全護欄及底座等。 
自動托盤輸送系統:托盤庫,輕/重載輸送機,重載滾筒線,升/降移栽機等。 
物料輸送系統: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。 
電氣及電動系統:PLC,氣路設備,變壓器,檢測傳感器,動力電機等。 

 


2、365体育亚洲官网码垛应用的特点 
(1)高精度定位,快速搬運夾取,縮短作業節拍,生産效率。 
(2)機器人作業穩定可靠,減少工作失誤,提高産品質量。 
(3)無疲勞連續作業,全天候工作,擴大工廠産能。 
(4)結構簡單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養維修簡單。 
(5)占地面積少。有利于客戶廠房中生産線的布置,並可留出較大的庫房面積。 
(6)能耗低。通常机械式的码垛机的功率在26 kW左右,而码垛机器人的功率为5 kW左右,大大降低了的运行成本。 
3、365体育亚洲官网码垛应用存在的问题 
3.1碼垛抓手問題 
码垛机器人能够在不同的作业任务情况下工作,主要取决于机器人法兰盘抓手的设计。机器人抓手的品质和性能直接影响工业搬运机器人的工作质量和效率。传统搬运机器人抓手由纯机械部件组成,结构复杂、整体笨重、动作速度慢、不具备自动检测、控制位置能力、控制精度低、受工作环境温度和工件重量影响会产生运动不到位等众多问题,影响搬运机器人的正常工作效率,在生产中存在安全隐患,针对不同的物品设计特定的抓手365体育亚洲官网才可以作业。但是,面对工业生产制造中,在同一工位上,可能会出现不止一种的产品规格,这种情况下机器人只能特定地抓取,无法满足品种多样化地抓取。由此一来,机器人抓手的选择和设计显得格外重要。针对这种情况,急需设计出一种自适应,多功能的机器人抓手。 
3.2自動識別抓取問題 
在365体育亚洲官网码垛和分拣作业过程中,由于产品种类的多样化,需要根据物品的类别进行分类拾取码垛,将同一条流水线上的物品,搬运到不同的托盘上。其次,物品在传输过程中待抓取位置可能不固定,这就需要机器人能够自主识别物品抓取点的位置。因此,选择化的识别抓取对码垛机器人的应用十分重要。 
3.3運動路徑規劃 
365体育亚洲官网在码垛应用中,单位时间内码垛次数,是衡量365体育亚洲官网性能的很重要的一个指标,特别对于高吐量的产线来说,365体育亚洲官网的码垛速率,决定了整个产线的产能。影响机器人码垛效率的因素有很多,象伺服电机的性能,负载强度,机器人的机械结构等,特别是机器人将物品码放成不同的垛型,码垛摆放的顺序也是影响码垛效率的关键因素。当码垛顺序固定后机器人运动路径的优化对提高效率有很大帮助,如果是搬运到同一终点,机器人路径选取不同,机器人运动解算结果差异很大,最终速度差也很大。所以,机器人运动路径和码放垛型顺序的设计对机器人工作效率的提升起到关键作用。 

 


4、關鍵解決技術 
4.1自適應抓手 
該文爲了實際工作需要設計了一種具有自動檢測、控制位置能力的工業搬運機器人自動抓手,以解決現有技術存在的控制精度低、工作效率低及存在安全隱患等問題。機器人夾爪自動控制器的中央處理器內預置工作程序,可與工業搬運機器人的主控制器建立通信,當搬運機器人到達拾取工件位置時,依據搬運機器人主控制器的指令開始抓取,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制。如此一來,對于不同規格的物品,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機器視覺系統 
機器人視覺系統包括CCD數字相機、鏡頭、光源、機器人本體控制系統。CCD數字相機通過交換機與工業計算機連接,電氣控制櫃接入交換機,相機單元對物品的圖片拍攝,數據采集,並通過交換機傳輸至工業計算機,工業計算機對采集到的備份件物品圖片進行圖像處理和精准定位後,通過交換機向機器人控制系統發送控制信號。這種技術解決了傳統碼垛在産品種類多,位置多變的情況下的碼垛問題,在分揀碼垛作業中提高了工作效率,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。對運動優化進行深入研究,提出了路徑規劃和軌迹規劃綜合優化的方法,來同時優化這2個相互耦合的過程。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,爲了得到路徑的光滑程度有一個量化的表示,采用模糊控制器來控制路徑的修正幅度,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軌迹規劃的特點,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時間來控制機器人碼垛運動。對于機器人碼垛的擺放順序,根據擺放的方向,層數,每層個數的需要,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雲端控制化 
制造业的无人化或许将为中国制造业的升级提供一条路径。目前365体育亚洲官网的应用多是处在独立的工作站中,每个机器人是独立的。未来针对比较复杂的生产工艺,生产信息需要共享,需要远程监控机器人,所以云端控制化是机器人的一个重要发展方向。云端控制需要解决关键问题是需要网关转化不同的通信协议,远程服务器储存大量机器人工作案例,针对当前机器人工作的内容,从云端匹配工作案例,对机器人运动进行远程控制。虽然近年来,出现不少远程控制机器人的案例,但是要想控制机器人使其满足复杂的环境和工作内容,还需要对机器人的运动数据和通信数据进行进一步研究。 
5.2多傳感器信息融合化 
目前365体育亚洲官网的应用多是在工作站或流水线,还没有与人的接触和配合,未来针对比较复杂的生产工艺,人和机器人的协作将会是一个非常重要的发展方向随着365体育亚洲官网的工作内容的复杂性提高,机器人需要变得更加智能,来感知周围环境信息,才能够规划下一决策和行为。这就需要借助传感器系统的多个传感器信息融合,以检测多变的外部环境,做出判断和决策,其实质类似于人的五官和身体的综合感觉功能,包括视觉、触觉、力觉、滑觉、接近觉、压觉、听觉、味觉、嗅觉、温觉等。研究包括各类传感信息的采集及融合处理、传感器与驱动器一体化技术、感觉功能继承模块等。目前,很多大型工厂都有大量的365体育亚洲官网,它们与人力一起,为社会工业化生产创造了不计其数的价值。目前的365体育亚洲官网仍旧在不停地发生着技术上的改进,特别是随着MEMS加速度传感器、陀螺仪、压力传感器等智能化元器件的更新与改进,365体育亚洲官网也会借助传感器技术使它们变得更智能、使用更安全,从而激发提供更大的价值和更多潜能。 

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