摘要:随着自动化线的发展,自动化样式各异,其中拆垛部分用的比较多的样式为机械手拆垛和机器人拆垛,围绕两种拆垛方式的主流布局,展开对其优略性能对比,包含上料方式、拆垛方式、定位方式等等讨论,为自动化线的上料方式归纳出经济稳定的方案,为稳定的自动化线提供借鉴和帮助。
关键词:自动线;拆垛台;定位台;料片;机器人
随着制造业自动化生产线的发展和普及,生产线的稳定性和实用性要求越来越高,此外为了满足不同厂房生产布局需求,产生了上料台不同的布局方式以满足不同的上料方式和生产布局,本文通过经验总结和布局创新推荐了几种布局方式,并归纳出优缺点,不仅可以帮助解决生产线设计中存在的问题,而且可以为生产线的布局提供参考和借鉴[1-2]。
1 机器人和机械手上料布局图
机器人和机械手常用上料布局如图1、图2所示。其中图1为纵向上料方式,图2为横向上料方式[3]。
通过图1布局机器人和机械手对比可知,两个料垛方向为平行布局,宽度方向占地面积小,缺点为长度方向相对较长。同理通过图2布局对比可知,宽度方向占用面积大,长度方向相对较短。无论纵向或横向都不影响机器人或者机械手的上料[4]。

图1 纵向上料布局图

图2 横向上料布局图
2 上料台料垛上料方式
纵向和横向的叉车上料位置如图3,其中纵向上料如果用叉车上料,动作要求较为复杂,如果给上料台2上料时,需跨过上料台1的轨道,而且需上料台1避开上料区域,如果轨道不平整,会给上料增加不少难度和麻烦。如果采用横向上料方式则没有类似的问题,但上料台前侧需要避开上料区域。总之纵向上料没有特别的安装要求,只需侧面对着过道就好,而横向上料则要求上料前侧对着过道,否则需让开叉车上料区域,会浪费厂房利用空间[5-6]。

图3 上料方式图
3 拆垛方式
如图4所示,机器人和机械手因结构原因拆垛方式不一样,机器人因为动作灵活轴数较多,可以直接抓取拆垛,而机械手因为结构简单成本较低,但布局受限制较多,布局相对固定。
4 定位方式
定位方式示意图如图5、6所示。受布局限制,当上料台平行上料时,定位台直接放到机械手下方时,定位后的料片不好抓取,所以必须将料片用过渡台移出到定位台,此时若用机器人拆垛则方便许多[7]。
用机器人拆垛时,因为机器人动作灵活,可以随意变换料片方向,所以利用万能的重力定位比较方便简单,定位台成本和稳定性都很高;如果利用机械手拆垛,因为机械手往往就两个轴竖直和水平方向可以运动,不能随意变换料片角度方向姿态,所以利用气缸和伺服电机定位较多,其中气缸定位需要手动调整,麻烦繁琐,而伺服调整可以自动适应料片大小,定位稳定整洁[8]。

图4 拆垛方式

图5 纵向上料料垛平行布局的定位台

图6 定位台样式