机器人码垛机-工作效率

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
日本FUJI ACE
日本FANUC
德国KUKA
瑞士ABB
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
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）
人工方式装卸每条线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。

自动码垛用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。

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。

6~8人
人工自动码垛
用人:每天两班
36~54万元
人工
机器人自动码垛
每年用人费用
图1 用人比较
图2 用费比较
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