碼垛機器人堆放紙箱

　　CD 紙箱制造股份公司是領先的生產化妝品精美包裝的廠家；以前，在該企業中，每個班次均需要由兩名工作人員專門負責將紙箱堆放到貨盤上。這項工作相當緊張，因為每個班次內必須傳送多達 3000 個平均重量為 7 kg 的紙箱。

　　為減輕工作人員的負擔，該公司希望找到一種自動化解決方案。公司首先提出了幾項主要要求：循環周期短、靈活性及操作簡單。

　　實施措施/解決方案

　　這項緊張的體力勞動現在由兩臺庫卡碼垛機器人 KR 180 PA 來完成。每臺機器人可以堆垛置于三個輥道上的貨盤。為保證最佳的穩定性，KR 180 PA 還可放上紙板作為中間層。它們可將貨盤堆放到 2.2 米的高度，這大約相當于五至六層。一旦貨盤“裝滿”了，機器人控制系統就生成一個完成信號。接著，貨盤就會向前滾動到一個接貨站，在那里由一個橫向往返車將其領走，并送至相鄰的高架倉庫。

　　紙箱尺寸有 70 種，且堆垛也有大約 15 種不同的方式；所以，為減輕工作負擔，庫卡控制面板上設計了一個擴展操作區。為此在機器人編程界面上設計了一個客戶專有的應用界面，該界面可以簡化設備操作以及在出現故障時為相應的工作人員提供支持。操作者無需太多的編程知識就可以創建所需的堆垛模式，并且根據不同要求調出相應的模式。同時應用軟件 PalletTech 也為減少編程工作做出了極大貢獻，該軟件能夠計算出最佳的堆垛方式。

　　系統部件/合同范圍

　　兩臺庫卡碼垛機器人 KR 180 PA

　　兩臺以 PC 為基礎的機器人控制系統 KR C2，包括帶視窗操作界面的控制面板

　　兩個吸頭夾持器

　　將紙箱從自動封箱裝置內傳送過來的輸送裝置

　　標簽

　　將紙箱送走的輸送裝置，包括轉臺及高架倉庫內的緩沖段

　　三個空貨盤分配器

　　保護裝置

　　使用兩臺 Soft PLC（PLC 控制器）的設備控制系統

　　無需附加硬件，可通過庫卡控制面板進行編程

　　分散型控制結構，通過 ASI 總線傳輸數據

　　由庫卡系統合作伙伴德國 Amtzell 的 FPT 機器人技術有限公司&提供。

　　結果/成效

　　靈活性

　　由于每個班次需要傳送的紙箱大小至少要變換兩次，所以 Cartondruck 公司決定使用 KR 180 PA 而非另一種龍門架式機器人，后者的靈活性較小且在更換時動作緩慢。碼垛機器人的靈活性也要歸功于吸頭夾持器，該夾持器被設計為可以承擔 25 kg 的重量且適用于面積為 150 x 380 mm 至 380 x 500 mm 的紙箱。跟機械夾持器相比，這種夾持器還可以避免損傷到造價昂貴的折疊盒。

　　速度

　　假設每小時需要堆垛 600 個紙箱，Cartondruck 公司要求每臺機器人的循環時間為十二秒。由于每臺 KR 180 PA 具有高達每小時 1800 的堆垛循環，因此它完全能夠滿足這個要求。

　　經濟效益

　　“碼垛專家” KR 180 PA 是一種帶有第五根被動軸的 4 軸機器人，其特有的、FEM 最優化的運動結構能夠保證堆垛流程有效率的進行以及堆垛工藝的經濟效益。由于具有較小的慣性力矩，它由碳纖維復合材料 CFK 制成的手臂具有很高的加速值。盡管手臂是輕型結構，但是它具有非常高的剛性；KR 180 PA 可以將 180 kg 重的物體堆垛到 3000 mm 高的地方。

　　總之，這種自動化解決方案更加經濟，因為相對人工傳送來說，機器人出現的錯誤概率最小。