机器人码垛系统介绍 一、概述 机器人在成品袋装码垛上的应用越来越广,越来越多地被市场认识,它有其他设备无法比拟的优势,近年来在欧美、日本等发达国家的应用已超过70%以上,在日本码垛机器人在码垛市场的占有率超过了90%,绝大数码垛作业由码垛机器人完成。码垛机器人能适应于纸箱、袋装、罐装、箱体、瓶装等各种形状的包装成品码垛作业。。日本机器人产业非常发达,在工业中的应用更广。据日本机器人工业协会2006年的数据报道,日本机器人产值达600亿美元,而我国保守估计,就2007年,算上从国外进口的机器人,预计总金额不会超过100亿人民币。所以说机器人的运用才刚刚开始,未来几年将会像液晶显示器(LCD)替代显象管显示器(CRT)一样,产生井喷现象。 从效率上说,码垛机器人不仅能承担高负重,而且速度和质量远远高于人工。目前以四轴搬运机器人为例,根据负重的不同,分为100Kg-700Kg多种型号。其在直线运动时可达到2500mm/s的最大运动速度;搬运能力最高能达到1600次/小时。 从精度上看,每一台码垛机器人都有独立的控制系统,极大地保证了作业精度,且重复精度可达±0.5mm,完全可以满足物流码垛作业的定位要求。 码垛机器人虽然前期投入较高,但是却能达到边际成本效用最大化,且各家机器人都在为客户的成本控制都在产品从稳定性上讲,目前最先进的码垛机器人已经达到5轴和6轴,通过相应的科学、合理的刚性机械本体设计,使得机器人本体不仅适应高负重、高频率的码垛作业,还能适应食品快餐行业分拣繁琐,灵活性高的作业要求; 在控制网络方面,码垛机器人既可以通过“点对点”通信,也可以通过不同的国际标准总线接口(例如:CC-Link、PROFIBUS、Device Net等)或者以太网,方便、快捷、可靠地与周边设备和上位机进行信号与数据的交换,实现现场网络化控制;也可以通过软件编程,设定并灵活地优化不同的运动路径,实现现场不同生产产品型号的搬运作业要求。并通过以上介绍的通信方式,可实现远程控制生产。大大提高效率,降低成本; 在成本控制方面,机器中不断加入新的科技成果。比如:通过采用2D(2维平面)和3D(3维立体激光)视觉系统,机器人可以自动识别被抓取物的位置,使得码垛作业更为灵活,减少了产品输送带定位设备和人力的成本支出。 目前,国内外,主要应用在码垛上的机器人有:日本FUJI ACE(不二)、FANUC(法那科)、OKURA(大库)、KAWASAKI(川崎)、德国KUAA(库卡)、瑞士ABB file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image002.jpg 日本FUJI ACE file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image004.jpg 日本FANUC file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image006.jpg 德国KUKA file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image008.jpg 瑞士ABB file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image010.jpg 日本OKURA 二、国内应用 食品、软饮:啤酒(青啤、百威、珠江啤酒等)、牛奶(光明、蒙牛)、可乐(可口可乐南京中翠) 化工(化肥):盐业(中盐金坛公司、湖北等)、化工(雪佛龙)、化肥(贵州瓮福、开磷、沙钢)、乙烯(兰化) 三、产品特点 1、柔性化(变换包装袋、产品品种,非常简单方便) 2、智能化(采用计算机技术,运动控制技术,大大提高产品可靠性,结构简单,维修及保养方便、经济) 3、低能耗(是高架位码垛能耗的20%~30%) 4、垛型整齐(机器人控制精度达0.2mm,堆放整齐) 四、本公司典型业绩 1、贵州瓮福集团磷铵厂,20万吨/年磷酸二铵,生产能力1200包/小时/条,四条包装线合成2条码垛生产线。 2、沙钢焦化厂,硫酸铵成品包装 3条线 file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/08/clip_image012.jpg 应用实例: 贵州瓮福集团磷铵厂码垛生产线 五、成品包装仓库常用装卸方案 1、人工推车、人工装卸 2、皮带输送、人工装卸 3、桥式码垛机、轻型装车机 4、自动码垛机、叉车运输 六、自动码垛机工作效率及经济效益估算 以单条线为例,典型数据: 工作能力:1000包/小时 包装袋重:50kg/包(以化肥磷铵为例) | | 每条线4~6人,2~4辆人力推车,每班用人6~8人,以每人每班工资100元/人计,用人工费600~800元,每天工作2次,1200~1600元,年工作300天计,360000~540000元。 | | 用1名叉车工,以150元/人/班计,一天两班,计300元/天,以年300天计90000元。 | |
设备用电、用气情况 结论: 用机器人码垛比高架位码垛每年节省电费约13.8万元,用机器人码垛比人工增加电费约2.4~3.9万元。综合计算,用机器人码垛每年可以节省20~40万元。用2~3年足够省下设备投资费用,同时减少劳动成本和人力管理费用(职工养老保险等其他费用尚没计入)。 注:机器人码垛是间歇性工作,用电更省,高架位码垛是连续工作,没有包装袋输送机,辊筒等也要工作。
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