机器人码垛机搬运工作站方案说明

纸箱机器人码垛工作站方案说明

一、项目内容：

1.项目内容

1.1 项目名称:纸箱机器人码垛工作站

1.2 设备数量：

该工作站主要包括一台KR100-2PA搬运机器人，1套吸盘式抓具、1套机械式抓具、四套垛箱输出传送线，一套空木拍放置架，一套纸箱定位调整装置，一套安全栏和一套控制系统。

1.3 设备用途

该工作站用于纸箱的下线码垛。

2.设计依据

2.1 用户提出的“技术参数及技术要求”。

2.2用户提供的工件尺寸及生产线的速度。

2.3 KR100-2PA机器人的特性参数。

3.系统特点：

该系统具备以下特点：

（1）机器人根据程序的设定，以及接受到的不同生产线工件到位信号，自动切换不同生产线抓取程序。

（2）整个系统单元由系统控制柜（PLC）统一集中控制，包括机器人的信号交换，防撞信号、安全门锁、纸箱到位信号、木拍位置信号等逻辑关系。

（3）由于在系统设计上及设备配置上充分考虑到安全性，故工作站具有较高的安全性。

（4）操作、编程、示教在手持控制器KCP2上完成，控制电缆长10米。完全根据工效学设计的示教器，配上六维滑鼠，使用方便、舒服、快速。大大提高编程和操作的效率。

（5）生产线的自动化设计，大大减轻劳动者的劳动强度。

4.系统方案介绍

该工作站主要包括一台KR100-2PA搬运机器人，一套吸盘式抓具，1套机械式抓具、四套垛箱输出传送线，一套空木拍放置架，一套纸箱定位调整装置，一套安全栏和一套控制系统。

4.1 工作站工作过程说明：

生产线将生产完成的纸箱输送到纸箱抓取工位，由定位调整装置将其定位后发信号给机器人，机器人抓取纸箱到码垛位置进行码垛，整垛码放完成后由垛箱输出传送线将垛箱输出到升降梯位置，机器人则到木拍放置架抓取木拍放置到码垛工位，然后重复抓取纸箱进行新垛的码放。

4.2 纸箱定位调整装置说明：

纸箱定位调整装置采用固定定位挡块和推紧气缸进行定位，作用是使机器人抓取时纸箱位置准确，保证抓取方便及放置位置的准确度。

4.3 垛箱输出传送线说明：

垛箱输出传送线装置采用电机驱动的滚道形式，当垛箱码放完成后输送线接收信号后启动，将垛箱输送出码垛工位，最终人工铲走进行入库。

4.4 电气系统说明：

电气控制系统包括安全光电开关、安全锁、启动按钮盒、不同工作状态的选择开关等设备的控制。该套系统的控制部分使用系统控制柜（PLC）进行控制。

5.生产线生产能力的核算：

生产节拍：（以机器人抓取一次所用时间定为一个生产节拍）

动作内容 时间序列序

号

1 机器人由待机工位至抓取工位 0.5s

2 抓取装置抓取动作 1s

3 机器人由抓取工位至码垛工位 1.5s

4 抓取装置码垛动作 1.5s

5 机器人由码垛工位至待机工位 0.5s

6 生产节拍 T=5s

单机搬运效率：12件/min,满足单机双线搬运效率11件/min的条件。

满足单机四线6件/min的条件

6.主要设备清单

【主要设备构成表】

序

名称型号及规格数量备注号

1 弧焊机器人系统KR100-2PA 1 德国KUKA

2 吸盘式抓具 1 上海昱庄

3 机械式抓具 1 上海昱庄

4 垛箱输出传送线 4 上海昱庄

5 空木拍放置架 1 上海昱庄

6 纸箱定位调整装置 1 上海昱庄

7 机器人工作站安全防护装置及附属设备 1 上海昱庄

8 电气控制系统 1 上海昱庄

9 管线槽及其它 4 上海昱庄

6.1 机器人系统

本系统所选用的KR100-2PA机器人是德国KUKA搬运专用机器人，包括机器人本体，机器人控制柜（KRC2），示教盒（KCP）三部分及供电电缆。

6.1.1 KR100-2PA机器人

（1）KR40PA的外形尺寸及工作范围

KR6ARC机器人工作范围

最大工作半径3200mm

空间最大旋转角度±185º

空间最大工作覆盖的体积72．7立方米

（2）KR40PA性能参数

KR6ARC性能参数

负载(指第6轴最前端P点负载）100公斤

手臂/第1轴转盘负载20/50公斤

总负载150公斤

运动轴数 4

法兰盘（第6轴上）DIN ISO 9409-1-A160 安装位置地面/天花板

重复精度+/-0.25mm

控制器KRC2

自重1200公斤

作业空间范围72.7立方米

每个轴的运动参数运动范围运动速度轴1+/-185° 105°/s

轴2 +0°/-129° 105°/s

轴3+161°/ -19° 105°/s

轴6+/-350° 300°/s 6.1.2机器人控制器KRC2

（1）机器人控制器KRC2外形尺寸

（2）KRC2性能参数

KRC2 性能参数

处理器库卡(工业)计算机

操作系统微软WINDOWS XP

编程及控制库卡KCP

设计生产标准DIN EN 292, DIN EN 418, DIN EN 614-1, DIN EN

775,

DIN EN 954, DIN EN 50081-2, DIN EN 50082-2,

DIN EN 60204-1

保护等级IP54

工作环境温度0°-45° (如果加冷却器,温度范围为

0°-55°)

控制轴数6-8个

自重178公斤

输入电源3x400V-10%∽3x415V+10% , 49-61