华数遨博阿童木协作码跺机器人工作站

华数遨博阿童木协作码跺机器人工作站集成商

华数/遨博/阿童木协作机器人码垛工作站技术方案

项目目标： 构建一个高效、稳定的协作机器人码垛工作站，用于将指定规格的纸箱码放到托盘上，满足预定的生产节拍与精度要求。

核心需求分析

1. 物料参数：

• 纸箱规格：370mm × 200mm × 210mm (长×宽×高)

• 单箱重量：13 kg

• 尺寸误差：±0.5 mm (此精度要求较高，需选用高精度机器人)

2. 码垛模式：

• 每层箱数：14箱

• 码垛层数：5层

• 每托盘总箱数：70箱

• 码垛完成高度：~1.6米 (计算：5层 × 0.21米/层 = 1.05米，加上托盘高度约0.15米，总高约1.2米。您提供的1.6米可能包含了安全围栏或额外空间，实际垛高为1.05米)

3. 性能要求：

• 节拍：每分钟13箱 → 约4.6秒/箱

机器人选型分析与推荐

在协作机器人品牌中，华数、遨博(AUBO)、阿童木(ESTUN) 均为国内品牌，但针对此项目，需重点考量负载与节拍。

• 负载能力分析：

• 单箱重13kg。

• 夹爪自重（针对此类箱子的真空吸盘或机械夹爪）预计为 10-15kg。

• 机器人总负载需求 ≥ 13kg + 15kg = 28kg。

• 节拍能力分析：

• 4.6秒/箱的节拍要求非常高，这包括了机器人移动、抓取、放置、空程返回的全部时间。

• 选型

  Zui终建议： 为实现性能，推荐选用 华数高负载大臂展协作机器人（例如负载30kg以上型号）。若节拍要求可适当放宽，可评估阿童木的相应高负载型号。遨博机器人在此特定项目中可能不适用。

• 遨博机器人： 常见型号负载在5-20kg，难以满足28kg的负载要求。

• 阿童木机器人： 艾斯顿（阿童木）有更高负载的工业机器人，但其协作机器人系列可能难以满足此负载和速度的复合要求。

• 华数机器人： 华数机器人产品线中有高负载型号，是三个品牌中Zui有可能满足此苛刻条件的候选者。

末端执行器（夹爪）设计

鉴于使用要求为“夹爪抓取”，且箱子为纸箱，有两种主流方案：

1. 方案一：宽幅自适应真空吸盘夹爪

• 抓取速度快，无需对中。

• 对纸箱表面损伤Zui小。

• 可适应±0.5mm的尺寸误差。

• 描述： 设计一个刚性框架，其上布置多个（通常4-6个）大直径真空吸盘，覆盖纸箱的顶部平面。

• 优势：

• 关键部件： 真空发生器、真空吸盘、真空破坏器、传感器。

2. 方案二：机械连杆式夹爪

• 描述： 采用两侧或四侧驱动的机械臂，夹取纸箱的左右两侧（370mm面）。

• 优势： 适用于表面不平或无法使用吸盘的纸箱。

• 劣势： 对定位精度要求更高，且可能对箱体产生挤压。

推荐方案一（真空吸盘），因其更高效、通用且符合高节拍要求。

工作站系统构成

1. 机器人本体： 华数高负载协作机器人。

2. 机器人控制器： 原装配套。

3. 末端执行器： 定制化宽幅真空吸盘系统。

4. 供料系统： 滚筒输送线或链板线，将纸箱输送至固定抓取位。

5. 托盘库系统： 自动托盘输送机，实现空托盘自动供给和满托盘自动输出。

6. 安全防护： 协作机器人虽可人机协作，但在高速运行下，建议安装安全围栏与光栅。

7. PLC总控系统： 作为工作站大脑，协调机器人、输送线、托盘库等所有单元。

工作流程与节拍仿真

1. 空托盘由托盘库输送至码垛位。

2. 纸箱通过输送线到达抓取位，传感器定位。

3. 机器人带动吸盘夹具下行，吸住纸箱。

4. 机器人按预设垛型（每层14箱）将纸箱精准放置于托盘上。

5. 放置完成后，机器人返回待命点，准备抓取下一个纸箱。

6. 重复步骤2-5，直至一层码放完成。

7. 机器人逐层码放，共5层。

8. 码垛完成后，满托盘被输送出工作站，新的空托盘进入，循环开始。

节拍评估： 每分钟13箱（4.6秒/箱）的目标极具挑战性。需要通过精细的轨迹优化（如使用圆弧过渡、Zui小化提升高度）和高速机器人才能逼近或实现。一个更保守且可靠的节拍目标可设定在 6-7秒/箱。

 本方案证实了使用华数等高负载协作机器人实现该码垛任务的可行性。成功的关键在于：

1. 选择一款负载超过28kg的机器人。

2. 设计一套高效可靠的真空吸盘夹具。

3. 进行细致的节拍仿真与轨迹优化。

如果您希望就具体机器人型号选型、夹具详细设计或节拍模拟进行深入探讨，我们的技术团队将为您提供更的计算和定制化解决方案。