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2021年01月12日 | 什么是码垛机器人？码垛机器人的原理是什么？
2021-01-12 来源：OFweek机器人网
码垛机器人是一种用来自动执行工作的机器装置，使用中它可接受人的指挥，又可正确的运行预先编排的程序，能根据用人工智能技术制定的原则纲领行动，将已装入容器的物体，按一定排列码放在托盘、栈板（木质、塑胶）上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。其目的是协助或取代人类的重复工作，如：生产业、建筑业都可应用。
码垛机器人可以集成在任何生产线中，为生产现场提供智能化、机器人化、网络化，可以实现啤酒、饮料和食品行业多种多样作业的码垛物流，广泛应用于纸箱、塑料箱、瓶类、袋类、桶装、膜包产品及灌装产品等。配套于三合一灌装线等，对各类瓶罐箱包进行码垛。码垛机自动运行分为自动进箱、转箱、分排、成堆、移堆、提堆、进托、下堆、出垛等步骤。
图片来源：OFweek维科网
码垛机器人抓手原理
码垛机器人执行的多是抓放操作，即机器人从传送带上抓取物料，沿运动路径将其放置在托盘上指定位置的动作循环。故根据机器人在完成码垛作业时其与传送带及托盘的位置关系，综合考虑运动过程障碍物情况，选用“门”字形运动轨迹。注意到机器人末端执行器在完成托盘上不同位置纸箱的码放时，所走轨迹均为“门”字形，仅因纸箱在托盘上位置不同导致轨迹终点坐标不同。
所谓码垛是按照集成单元化思想，将物料按照一定模式堆码成垛，以便使单元化的物垛实现物料的存储、搬运、装卸、运输等物流活动。与传统的人工码垛及龙门式码垛机相比，码垛机器人因其生产效率高、占地空间小、动作灵活性大、人工劳动强度低等特点，逐渐被应用到各个领域中。
常用的码垛机器人手抓
· 夹爪式机械手爪：主要用于高速码袋；
· 夹板式机械手爪：主要适用于箱盒码垛；
· 真空吸取式机械手爪：主要适用于可吸取的码放物；
· 混合抓取式机械手爪：主要适用于可吸取的码放物；
· 混合抓取式机械手爪：适用于几个工位的协作抓放。
在采用码垛机器人的时候，需要考虑一个重要的事情，就是机器人怎样抓住一个产品。真空抓手是最常见的机械臂臂端工具（EOAT）。相对来说，它们价格便宜，易于操作，而且能够有效装载大部分负载物。但是在一些特定的应用中，真空抓手也会遇到问题，例如表面多孔的基质，内容物为液体的软包装，或者表面不平整的包装等等。
码垛机器人分类
1、根据结构划分
根据机械结构的不同， 码垛机器人包括如下三种形式： 笛卡耳式、旋转关节式和龙门起重架式。
①笛卡耳式码垛机器人：主要由四部分组成： 立柱、X向臂、Y向臂和抓手， 以四个自 由度（包括三个移动关节和一个旋转关节）完成对物料的码垛。这种形式的码垛机构造简单，机体刚性较强，可搬重量较大，适用于较重物料的码垛。
②旋转关节式机器人：码垛机绕机身旋转，包括四个旋转关节：腰关节、肩关节、肘关节和腕关节。这种形式的码垛机是通过示教的方式实现编程的，即操作员手持示教盒，控制机器人按规定的动作而运动，于是运动过程便存储在存储器中，以后自动运行时可以再现这一运动过程。这种机器人机身小而动作范围大，可同时进行一个或几个托盘的同时码垛能够灵活机动地对应进行多种产品生产线的工作。
③龙门起重架式：将机器人手臂装在龙门起重架上称为龙门架式码垛机器人，这种码垛机器人具有较大的工作范围，能够抓取较重的物料。
2、根据堆放要求划分
①单层码垛机器人
单层结构的码垛机器人是比较基本的，主要是靠输送带把物料输送过来，等到达转向机构的时候，可以根据规定的方向调整好，准备完毕后，可以进到层输机构上了。只要在这个地方把产品按设定的排列顺序进行紧密的排列可以了，再通过输送辊把排列好的产品移送到下一个工位，这样码垛机器人的堆码作业算完成了。
②多层码垛机器人
有单层相应的肯定有多层，肯定要比单层码垛机器人复杂。我们可以看到多层码垛机器人的托送板是在输送带下面的，还是可以进行左右一定的。机器在进行堆码的时候，物料会在整齐的排列在托送板上，然后将托送板设置在载左极限位置。当输送带输送的物料被挡板挡住时，正好排列成一行。然后托送板右移，再像上面的步骤一样物料又会排成一行。以此类推，物料每增加一层，码垛机器人的升降台的高度会下降一层，直到将物料堆到一定高度后停止。
③排列码垛机器人
这种码垛机器人是将物料排成排后进行输送的，推板会将输送来的物料放到集料台上。然后向左移动，从下往上推，将三层物料堆码在一起。在这个过程中，会有斜面装置保证过程的顺利完成，而且集料台的特殊性也会有助于码垛机器人完成堆码。这几种只是比较常见的码垛机器人。
码垛机器人主要优点
· 码垛机器人的码垛能力比传统码垛机，人工码垛都要高的多；
· 结构非常简单，故障率低，易于保养及维修；
· 主要构成零配件少，维持费用低；
· 电源消耗低，电源消耗量大约机械式码垛机的五分之一。
· 码垛机械手臂可以设置在狭窄的空间，场地使用效率高，应用灵活；
· 全部操作可在控制柜屏幕上手触式完成，操作非常简单。
· 码垛机器人手臂的应用非常灵活，一台机器人手臂可以同时处理最多6条生产线的不同产品。产品更新时，只需输入新数据，重新计算后即可进行运行，无需硬件、设备上的改造设置。
· 垛型及码垛层数可任意设置，垛型整齐，方便储存及运输。
史海拾趣
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