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工业码垛机器人存在问题与解决对策

一、概述

工业机器人作为工业自动化的典型装备，促进经济活动中各行

各业的发展。工业码垛机器人更是以低廉的成本、高效的作业优势，

将人从繁重、单一的堆垛劳作中解放出来，提高生产效率，降低生

产成本，缩短生产周期。码垛机器人可以代替人工进行货物分类、

搬运和装卸，特别是代替人类搬运危险物品，象放射物质、有毒物

质等，降低工人的劳动强度，保证工人的人身安全。实现自动化、

智能化、无人化。工业机器人码垛系统适用于化工、建材、饲料、

食品、饮料、啤酒、自动化物流等行业，主要对生产制造过程中流

水线上的产品进行拾取、分拣。特别是在仓储物流业中，码垛机器

人的工作效率直接决定货物的吞吐量。所以，采用机器人码垛实现

自动化生产是推动企业发展的有效手段。

1、工业机器人码垛系统组成

工业机器人码垛系统在实际应用中并不是由机器人独立工作的，

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而是配合自动化设备进行系统工作。工业机器人码垛系统一般由4

个子系统共同组成，电气控制子系统控制整个码垛系统的工作流程

和节拍。物料传输子系统将物料传输到机器人工作区域，由机器人

将物品拾取码放到自动托盘系统，当机器人码完一垛货物，自动托

盘输送系统自动传输到位置，由叉车或其他转运设备进行输送。

码垛机器人系统：机器人本体，机器人控制器，机器人抓手，

安全护栏及底座等。

自动托盘输送系统：托盘库，轻/重载输送机，重载滚筒线，升

/降移栽机等。

物料输送系统：皮带输送线，气动推倒装置，直线滑道，螺旋

滑道，转弯辊道线。上压平装置，下震动输送线，物料整形装置，

掉头装置等。

电气及电动系统：PLC，气路设备，变压器，检测传感器，动力

电机等。

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2、工业机器人码垛应用的特点

（1）高精度定位，快速搬运夹取，缩短作业节拍，生产效率。

（2）机器人作业稳定可靠，减少工作失误，提高产品质量。

（3）无疲劳连续作业，全天候工作，扩大工厂产能。

（4）结构简单、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、

保养维修简单。

（5）占地面积少。有利于客户厂房中生产线的布置，并可留出

较大的库房面积。

（6）能耗低。通常机械式的码垛机的功率在26kW左右，而码

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垛机器人的功率为5kW左右，大大降低了的运行成本。

3、工业机器人码垛应用存在的问题

3.1码垛抓手问题

码垛机器人能够在不同的作业任务情况下工作，主要取决于机

器人法兰盘抓手的设计。机器人抓手的品质和性能直接影响工业搬

运机器人的工作质量和效率。传统搬运机器人抓手由纯机械部件组

成，结构复杂、整体笨重、动作速度慢、不具备自动检测、控制位

置能力、控制精度低、受工作环境温度和工件重量影响会产生运动

不到位等众多问题，影响搬运机器人的正常工作效率，在生产中存

在安全隐患，