何时实现自动化:传统应用和机器人应用

将正确的模块化常规、机器人或混合运动控制系统安装到自动化码垛应用程序中，可以提高适应未来应用程序的灵活性，并提高此类系统的投资回报率(ROI)。

自20世纪50年代以来，传统的自动码垛机为手动仓库流程带来了速度和可靠性。在20世纪90年代，龙门架和关节臂机器人在码垛领域取得了重大进展，为操作提供了比以往更多的自动化选择。某些应用程序更适合机器人，而其他应用程序更适合传统的自动化。对于操作人员来说，选择一种最适合他们当前和未来材料处理需求的码垛技术非常重要，并为自动化提供了一个合理的商业案例。

有利于机器人技术的应用

关节臂机器人码垛机是高sku、低速操作以及不规则或不同产品形状要求机械臂精度的应用(如袋子或桶)的可行解决方案。SKU代表与特定产品相关的库存单位、数字或代码。

低速多线-为了同时处理多个产品，上游输送系统需要堆积层或负载类似的产品，然后将它们送入堆垛机，自动改变堆垛模式。码垛机器人可以通过消除上游输送系统来简化多线码垛。在机器人的工作范围内可以建立多个负载，允许手臂同时在所有负载上工作，同时将部分负载以立方形式存储在地板水平上。对于低速线路来说，这是一种非常有效的方法，通常每条线路的运行速率低于每分钟15箱。

袋码垛-关节臂机器人主导了袋码垛业务。翻盖工具允许机器人从滚筒输送机上取下袋子，并将其放置在负载上，而不会干扰袋子中的内容物，从而形成方形负载。此外，机器人可以实现比箱子更高的码垛率，通常每分钟超过20个袋子。机械臂提供了在密闭空间和尘土飞扬的环境中工作的能力，增强了它们在包码垛中的吸引力。

桶堆垛-大多数桶的构造是这样的，桶的底部窝在桶的盖子下面堆叠在托盘上。机器人可以精确地定位桶，使每一层都嵌在前一层中，使桶码垛成为理想的机器人应用。

显示负载-显示负载经常需要四向，标签出方向，单个负载中的多张纸，特殊垫料等。虽然传统的码垛机可以满足这些要求，但机器人码垛机是一种更实用、更经济的解决方案。

常规码垛应用

传统的自动码垛机具有非常高的速度，通常用于食品、饮料和消费品行业的高速生产线。

高速- 200箱每分钟和20层每分钟可能在联机，连续运动码垛机。由于机器人是间歇性运动的机器，需要许多机器人一起工作才能达到这样的速度。对于高速制造操作，没有其他替代方案可以与传统的自动直列式码垛机的速度相匹配。

减少产品包装-机器人挑选和放置产品，而传统的码垛机输送产品到位。因为他们从来没有拿起产品，传统的码垛机更容忍包装的变化。一台常规的码垛机可以处理箱子、托盘、膜束、塑料袋等。

复杂的模式形成-因为传统的码垛机可以单独处理每一种情况，模式的变化对率的影响很小。为了从有限的循环速率中获得合理的吞吐量，机器人一次处理多个案例。如果箱子大小或堆叠模式发生变化，则可能导致费率大幅下降。例如，将9块柱状堆叠模式更改为9块风车模式通常会导致机器人系统的效率降低50%。

常规/机器人混合动力车

混合运动控制码垛机将关节臂机器人与传统码垛机相结合，产生了一种解决方案，既具有机械臂的灵活性和可重复性，又具有传统码垛机的速度和可靠性。混合动力车是理想的减少二次包装应用，需要温和的处理和高吞吐量。

机器人图案成型与传统层沉积-这一概念结合了两种技术的优点，适用于高速率应用。机器人被用来精确地转动和定位箱子，而传统技术则被用来切割和沉积层。由于机器人不需要抬起产品，它可以在各种包装类型上以每分钟40次以上的速度运行。由于箱子不必放置在固定车道的位置，因此提高了模式的灵活性，简化了新模式的创建。这种概念的成本比独立的传统高速码垛机要高，但在需要以复杂模式排列的小包装的高吞吐量的应用程序中，增加的费用是合理的。

推荐:模块化系统，未来的灵活性

混合应用将机器人作为机器的组件，随着混合装载码垛等高级流程变得自动化，混合应用的采用正在增长。随着大规模生产降低了机器人成本，技术的突破提高了包装线的速度和质量，更多的应用，如稳定层板插入，将由机器人完成。

设备改进和附加设备，如更新的臂端工具，额外的机械臂，以及滑片和托盘放置设备，可以提高码垛速度。此外，易于集成的模块和可定制的机械臂末端工具使精明的操作人员能够将机械臂和相关子系统运送到其他制造设施进行持续服务，这是一种比购买新设备成本低得多的解决方案。

无论是传统的、机器人的还是混合的，构建模块化解决方案都可以确保系统可以随操作扩展，处理不断变化的包装风格，并重新部署到备用生产线。重新配置、重新扩展和重新部署工业码垛机器人和自动化可以帮助运营超出计划的回报和ROI参数，同时满足不断增长的运营不断发展的自动化需求。

- Earl Wohlrab是智能码垛和机器人系统产品经理。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程而且设备工程，mhoske@cfemedia.com。

关键概念

常规、机器人或混合应用的模块化运动控制有助于最大限度地提高投资回报，并协助:

• 随着应用程序的增长而扩展系统
• 适应不断变化的包装风格
• 更容易在交替的生产线上重复使用。

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工业码垛机器人和自动化如何帮助运营超过计划的回报预期?

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