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移载码垛机器人码垛生产线结构设计

时间：2017-12-08 来源：机器人在线 阅读：7790
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 码垛生产线结构设计

自动码垛生产线是工业生产线的末端环节，它是原材料进行生产、加工、包装等工序完成后，实现成品包装箱、袋等的传送、调整、堆垛、输送的功能，是实现仓储、搬运、装卸、运输等物流环节的前提条件。而码垛机器人在整个生产线中发挥着重要的作用:码垛机器人能够替换工作人员在不适宜人类工作的环境下工作，完成繁重、单调、重复的码垛搬运工作，在提高工作效率的同时还能够保证产品的质量，这是人工码垛所不能达到的
本章将对码垛生产线的整体情况作以详细的介绍，其中包括码垛机器人类型的选择，生产线的整体结构设计，以及工作流程的介绍。

1 直角坐标机器人与关节机器人对比分析

工业机器人主要分为两大类:直角坐标型和多关节型机器人;并且都适用于多种工作场合的应用，如装配、焊接、码垛搬运等。在这里我们对两种机器人的性能和特点进行了详细的介绍，通过对比分析确定码垛机的选型。
直角坐标机器人
直角坐标型机器人是基于空间X, Y, Z三轴直角坐标系的工业机器人，如图2-1所示;机器人具有三个或者三个以上的自由度，可以实现自动控制、可重复编程并反复使用，能够适用于多种工作场合和设备。
 
直角坐标型机器人根据其组成结构具备下列特征:1)多轴可以进行任意组合，构成多种自由度应用的机器人;2)具有较大的行程，根据具体的结构组成，甚至可以达到50米长:3)具有强大的负载能力，负载重量从公斤到吨，甚至数吨，通过不同的结构设计都可以达到;4)能够实现高速移载，当负载较轻时，其运动速度和加速度可达8m/s和5m/s2; 5)实现高精度，其定位精度可以达到0.1mm~0.5mm;  6)具有较强的扩展能力，在机器人结构发生变化时能够通过编程来适应新的结构:7)设备寿命长，一般可达10年以上，通过较好的维护保养可达到40年;8)良好的经济适用性，操作简单，维护方便;9)适用范围大，通过对机械臂末端机械手的更换，可以适用于多种工作场合，如焊接、切割，搬运、包装、码垛、喷码、打码和喷涂等任务
(2)关节机器人
关节机器人就是具有多个轴的机器人，常见的有5到6个轴，因此其具有很好的灵活性，可以适用于多种轨迹或者角度的工作情况，如图2-2所示:
 
关节机器人具有以下特点:1)具有很高的灵活性，多关节机器人具有多轴，所以具有多自由度，可以实现多方位多角度的工作;2)可以实现自由编程，方便完成当前工作;3)有利于提高生产效率，同时使出错率降低在可控范围之内;4)可以在许多不适宜人力工作的环境下进行工作。
(3)特点及应用分析对比，如表2-1所示:
 
注意:工作半径相对较大的关节型机器人，对于其强度的要求就会相应提高，而要保证同时具有较好的稳定性及承载能力，那么其造价就会非常昂贵。相对于多关节型机器人高花费，直角坐标型机器人的费用就要低很多。
(4)各行业机器人应用情况对比，如表2-2所示:
 
通过上述直角坐标机器人和多关节型机器人的特点以及在实际应用中的对比，从工作空间与承载能力、工作精度、组合方式、机械安装及维护、软件编程操控和维护、前期投入成本几方面因素考虑，综合对比后，在这里我们选用直角坐标型机器人作为码垛机器人。
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