如何為您的機(jī)器人碼垛設(shè)計(jì)合適布局
協(xié)作機(jī)器人是碼垛的理想解決方案。您可以使用布局設(shè)計(jì)非常適合實(shí)踐來嚴(yán)重提高單元性能。
碼垛通常是您的產(chǎn)品交付給客戶之前的后一個(gè)處理步驟。如此多的產(chǎn)品經(jīng)過碼垛過程,會(huì)*地影響整個(gè)制造過程的生產(chǎn)能力。
機(jī)械手碼垛單元的布局可能對(duì)該吞吐量產(chǎn)生巨大影響。從長遠(yuǎn)來看,即使布局上的微小變化也可以節(jié)省大量時(shí)間。
讓我們看一下為碼垛單元設(shè)計(jì)有效布局的實(shí)踐。
為什么單元格布局對(duì)于碼垛如此重要
碼垛是一項(xiàng)涉及大量往復(fù)運(yùn)動(dòng)的任務(wù)。您的協(xié)作機(jī)器人將不斷從取貨點(diǎn)到達(dá)卸貨點(diǎn),然后再重復(fù)。因此,應(yīng)盡可能緊密地優(yōu)化機(jī)器人的每個(gè)動(dòng)作。運(yùn)動(dòng)時(shí)間的微小變化會(huì)導(dǎo)致整個(gè)周期時(shí)間的巨大變化。
這使得碼垛不同于協(xié)作機(jī)器人趨于繁瑣的任務(wù),在這種任務(wù)中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間與趨于繁瑣的機(jī)器的較長處理時(shí)間相比幾乎是微不足道的。在碼垛中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間占了絕大多數(shù)任務(wù)。
你可以看到的運(yùn)動(dòng)時(shí)間裝貨任務(wù)的影響的例子在本文中只是增加一個(gè)額外的夾持器,它展示了如何可以實(shí)現(xiàn)27%的改善。如果您使用其他類型的抓手(如下所述),則此改進(jìn)將更加令人印象深刻。
您的單元格布局對(duì)此優(yōu)化有重要影響。正如我們在高效單元格布局的六個(gè)基本屬性一文中討論的那樣,良好的布局可以減少機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)時(shí)間,改善空間的使用并確保機(jī)器人的使用。
確定您的托盤布局
有很多方法可以堆疊托盤。實(shí)際上,托盤布局優(yōu)化本身就是整個(gè)研究領(lǐng)域。
在設(shè)計(jì)機(jī)器人單元之前,您將需要選擇托盤布局。您可能會(huì)有多種不同的布局。在我們的DoF論壇上,一位協(xié)作機(jī)器人用戶設(shè)計(jì)了一個(gè)需要50種不同托盤布局的應(yīng)用程序,而另一位用戶以前使用了200多種不同的布局!
盡管您不知道將來會(huì)需要的所有不同的托盤布局,但從計(jì)劃托盤布局開始可能會(huì)有所幫助。這使您對(duì)單元內(nèi)托盤的空間要求有一個(gè)大概的了解。
有一些軟件工具可以幫助您設(shè)計(jì)托盤布局。非常全面的可能是免費(fèi)軟件程序StackBuilder(需要安裝并且有一定的學(xué)習(xí)曲線,但功能非常強(qiáng)大),但是還有來自CSI和OnPallet的更簡單的在線工具。
選擇合適的末端執(zhí)行器和配件
當(dāng)然,您只需一個(gè)協(xié)作機(jī)器人和一個(gè)抓取器就可以實(shí)現(xiàn)碼垛。但是,通過選擇正確的末端執(zhí)行器和(如有必要)附件,可以使您的生活更加輕松。
您為協(xié)作型機(jī)器人選擇的末端執(zhí)行器可能會(huì)對(duì)機(jī)器人單元的生產(chǎn)率產(chǎn)生重大影響。用于碼垛的非常流行的末端執(zhí)行器幾乎可以肯定是真空夾持器(正如我們在文章《為什么真空夾持器真正是機(jī)器人碼垛的選擇》中所討論的)。
真空抓取器非常適用于碼垛,因?yàn)榭梢允褂米远x的吸盤布局輕松配置真空抓取器一次拾取多個(gè)物體。的EPick和AirPick夾持器,例如,可以與多達(dá)四個(gè)AirNodes配置,使它們能夠同時(shí)容納四個(gè)對(duì)象。這轉(zhuǎn)化為更高生產(chǎn)率的碼垛單元。
碼垛配件
機(jī)器人碼垛有時(shí)需要更多的自動(dòng)化技術(shù),而不僅僅是機(jī)器人。例如,傳送帶是一種常見的解決方案,用于將產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)絾卧裰胁⑼斜P或盒子從單元格中移出。
通過增加“裝載高度”,為機(jī)器人增加額外的激活自由度還可以增加可以裝在單個(gè)托盤上的數(shù)量。我們近將Vention軸納入了我們的碼垛任務(wù),您可以在他們的博客文章中找到有關(guān)該應(yīng)用程序的信息。
規(guī)劃機(jī)器人單元布局
在確定機(jī)器人模型,末端執(zhí)行器和托盤設(shè)計(jì)的同時(shí),您可以開始設(shè)計(jì)單元的布局。這是一個(gè)反復(fù)的過程-隨著布局設(shè)計(jì)的進(jìn)行,您將獲得有關(guān)機(jī)器人技術(shù)需求的更多信息。
設(shè)計(jì)協(xié)作機(jī)器人單元的4個(gè)步驟是:
分析和定義手動(dòng)任務(wù)圖
開始機(jī)器人任務(wù)圖
定義高級(jí)任務(wù)圖
設(shè)計(jì)單元布局(并更新任務(wù)圖)
通常,只需遵循以下過程,即可達(dá)到相當(dāng)理想的布局設(shè)計(jì)。但是,如果您想學(xué)習(xí)如何進(jìn)一步優(yōu)化單元格,則有大量關(guān)于單元格布局優(yōu)化的研究。例如,2017年的這項(xiàng)研究介紹了用于碼垛單元優(yōu)化的參數(shù)和算法。
設(shè)計(jì)協(xié)作機(jī)器人單元并將其成功集成到流程中后,接下來該怎么辦?
這僅僅是個(gè)開始。當(dāng)您將協(xié)作機(jī)器人視為“持續(xù)改進(jìn)的過程”時(shí),您將獲得大的收益。這是基礎(chǔ)Kaizen方法,這是我們精益機(jī)器人技術(shù)框架的主要支柱之一。
您和您的團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該始終在尋找可以改善碼垛單元的方法。例如,如果團(tuán)隊(duì)成員注意到機(jī)器人在堆垛任務(wù)的一部分期間進(jìn)行了不必要的長時(shí)間移動(dòng),則應(yīng)鼓勵(lì)他們向相關(guān)人員報(bào)告此情況,并應(yīng)對(duì)單元布局和/或協(xié)作機(jī)器人進(jìn)行更改編程。
有了這種持續(xù)改進(jìn)的心態(tài),隨著時(shí)間的流逝,您的碼垛布局可以變得越來越優(yōu)化。
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robotiq真空吸盤,協(xié)作機(jī)械臂碼垛
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