一种码垛机器人在包装领域的应用及研究
供稿：山东新昊化工有限公司
于会强、李葆华
本系统采用的柯马机器人能够通过轴的联合运动来完成手臂水平前后运动，垂直升降运动，本体回转运动以及手腕的旋转运动，并依靠自身特有的机械结构保持手抓的垂直姿态。
机器人本身设有软限位，对机器人所能达到的空间位置进行限定，起到保护的作用。在机器人手腕部分有四个电磁阀和两个接近开关，实现在抓取位置的取袋控制盒卸垛位置的卸垛控制。手抓插阀打开、关闭一定时间后手抓开 、关减速阀动作，降低手抓阀打开、关闭速度，减少冲击，当手抓插阀达到开、关位，手抓插阀停止动作。机器人抓取料袋后，结合其内部运动程序和逻辑判断程序，对料袋卸垛位置和运动路径进行自动编组规划，将料袋运至既定位置卸下料袋，同时进行料袋计数。如果抓取输送机上手爪抓取位置没有料袋，则码垛原点位置一直等待，手抓插阀处于打开状态，待新料袋到位后继续自动进行抓取，抓取到料袋后压袋阀进行压袋，机器人继续码垛。
托盘仓中的托盘是由叉车放入的，按设计标准放置托盘数量。当托盘仓中的托盘数量空时需按托盘上升按钮，此时托盘底缸阀得电，托盘托架上升，当生停止后，叉车可将托盘放入。托盘托架每升降一次， 就将仓中最下面的托盘放送至托盘输送机上，自动运行状态下， 如果托盘仓下的托盘输送机上无托盘，即需要托盘仓释放托盘时，托盘底缸阀得电，当托盘托架升到上位，托盘叉阀得电，仓体两侧的四个托盘叉同步打开，托盘托架托住仓内托盘。
料袋输送上游输送来的料袋经立袋、倒袋、斜坡、弯道、皮带输送机输送至辊道输送机。在倒带输送机的入口处有一个光电开关，用于配合倒带的动作，即当料袋离开倒带光电后，倒袋机构动作，将料袋推倒在斜坡输送机上。
整形输送、缓停输送上游输送来的料袋经辊道输送机进入整形压平机压平整形，使包装袋内的物料均衡分布，以利于机器人码垛。在辊道输送机的出口处有一个光电开关，用于控制辊道输送机的动作，即当整形输送机处有一组物料并且缓停输送机上也有无聊时，如果下一个料袋已到达辊道输送机出口的光电开关处，则辊道输送机停止输送。在整形输送机的出口处有一个光电开关，用于控制整形输送机的动作，即当取袋输送机处有一组物料并且缓停输送机上也有无物料时，如果下一个料袋已经到达整形输送机出口处的光电开关处，则整形输送机停止输送。在缓停输送机靠近取袋输送机侧装有一个光点开关，用于控制缓停输送机的动作。如果取袋输送机上再有料袋，则缓停输送机停止运行，以防止料袋堆积在取袋输送机上，造成码垛机器人无法抓取码垛。
1.码垛生产线主画面
（1）生产时，将上图打为自动，再根据生产要求选择相应一线或二线、50kg或25kg按钮，停机时，打为手动即可。（注：打为手动具有复位程序作用）
（2）强制出垛用于设备开起来的状态，将码垛位托盘自动排出，同时可复位机器人，使机器人从第一层第一包开始码垛。
2.机器人画面
（1）通过触摸屏的机器人画面，可控制机器人启停，但必须按上图操作说明操作。
（2）机器人启动时，上图“伺服上电”、“启动机器人”两按钮后的指示灯是绿色的，表明机器人已启动。
3.手动画面
在主画面是手动的情况下，点上图任意按钮，可单独启动相应输送机，用于单台输送机检修使用。
4.示教器简要说明
START / 开始键（绿色） HOLD / 暂停键（黄色）
+% 、 -% / 速度控制键
5.其他操作事项
1. 未接受岗前培训，不熟悉安全注意事项的人员不得操作本生产线。
2. 操作人员必须留短发或将长发盘起，服装与鞋帽应便于工作。在进行检测或维护时必须戴安全帽穿绝缘鞋。
3. 启动设备之前，须确认没有人员在设备运行区域内，当操作者超过一个人时，须在与其他操作者取得一致信息后在启动设备。
4. 设备通电、通气后，禁止接触设备的运动件。
5. 生产线通电后，禁止任何无关物体进入光电开关的检测范围内，禁止任何无关金属物体靠近接近开关。
6. 生产线正在运行时，禁止进入危险区域或跨越设备。
7. 禁止无关人员修改控制柜内接线、PLC程序、变频器的设定参数。
8. 机器运作出现异常时，应立即停机检查。
9. 对设备进行润滑、机械调整、检查、维护维修等工作前，须先切断电源、关闭气源，释放气动管路中的残压，并在电源开关及气源阀门处挂上警示标志。
10．两打包处各有一个急停按钮，旋起时设备正常运行，按下时，停从倒包输送机至上下整形皮带机，用于方便处理包故障问。
11. 托盘库人工上托盘时，应打为手动。
12. 两托盘库和叉取位均各有一急停按钮，用于紧急停止整套设备。
13. 每天检查皮带是否跑偏，光电是否正常。
14. 当包卡住输送机，使输送机不转时，应快速停止设备，排除故障。
15. 设备开起来时，但有部分电机不转，说明该电机过载使电柜中该断路器跳了，应排除故障，然后按下该断路器黑色按钮即可。
16. 光电正常是绿色的，如为黄绿色，且未照到东西，则说明该光电未照到对面反射板，调整为绿色即可，否则包在这台输送机上停不了。
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