如何為您的機器人碼垛設計最佳布局

協作機器人是碼垛的理想解決方案。您可以使用布局設計最佳實踐來嚴重提高單元性能。

碼垛通常是您的產品交付給客戶之前的最后一個處理步驟。如此多的產品經過碼垛過程，會極大地影響整個制造過程的生產能力。

機械手碼垛單元的布局可能對該吞吐量產生巨大影響。從長遠來看，即使布局上的微小變化也可以節省大量時間。

讓我們看一下為碼垛單元設計有效布局的最佳實踐。

為什么單元格布局對于碼垛如此重要

碼垛是一項涉及大量往復運動的任務。您的協作機器人將不斷從取貨點到達卸貨點，然后再重復。因此，應盡可能緊密地優化機器人的每個動作。運動時間的微小變化會導致整個周期時間的巨大變化。

這使得碼垛不同于協作機器人趨于繁瑣的任務，在這種任務中，運動時間與趨于繁瑣的機器的較長處理時間相比幾乎是微不足道的。在碼垛中，運動時間占了絕大多數任務。

你可以看到的運動時間裝貨任務的影響的例子在本文中只是增加一個額外的夾持器，它展示了如何可以實現27％的改善。如果您使用其他類型的抓手（如下所述），則此改進將更加令人印象深刻。

您的單元格布局對此優化有重要影響。正如我們在高效單元格布局的六個基本屬性一文中討論的那樣，良好的布局可以減少機器人的運動時間，改善空間的使用并確保機器人的最佳使用。

確定您的托盤布局

有很多方法可以堆疊托盤。實際上，托盤布局優化本身就是整個研究領域。

在設計機器人單元之前，您將需要選擇托盤布局。您可能會有多種不同的布局。在我們的DoF論壇上，一位協作機器人用戶設計了一個需要50種不同托盤布局的應用程序，而另一位用戶以前使用了200多種不同的布局！

盡管您不知道將來會需要的所有不同的托盤布局，但從計劃托盤布局開始可能會有所幫助。這使您對單元內托盤的空間要求有一個大概的了解。

有一些軟件工具可以幫助您設計托盤布局。最全面的可能是免費軟件程序StackBuilder（需要安裝并且有一定的學習曲線，但功能非常強大），但是還有來自CSI和OnPallet的更簡單的在線工具。

選擇合適的末端執行器和配件

當然，您只需一個協作機器人和一個抓取器就可以實現碼垛。但是，通過選擇正確的末端執行器和（如有必要）附件，可以使您的生活更加輕松。

您為協作型機器人選擇的末端執行器可能會對機器人單元的生產率產生重大影響。用于碼垛的最流行的末端執行器幾乎可以肯定是真空夾持器（正如我們在文章《為什么真空夾持器真正是機器人碼垛的最佳選擇》中所討論的）。

真空抓取器非常適用于碼垛，因為可以使用自定義的吸盤布局輕松配置真空抓取器一次拾取多個物體。的EPick和AirPick夾持器，例如，可以與多達四個AirNodes配置，使它們能夠同時容納四個對象。這轉化為更高生產率的碼垛單元。

碼垛配件

機器人碼垛有時需要更多的自動化技術，而不僅僅是機器人。例如，傳送帶是一種常見的解決方案，用于將產品運輸到單元格中并將托盤或盒子從單元格中移出。

通過增加“裝載高度”，為機器人增加額外的激活自由度還可以增加可以裝在單個托盤上的數量。我們最近將Vention軸納入了我們的碼垛任務，您可以在他們的博客文章中找到有關該應用程序的信息。

規劃機器人單元布局

在確定機器人模型，末端執行器和托盤設計的同時，您可以開始設計單元的布局。這是一個反復的過程-隨著布局設計的進行，您將獲得有關機器人技術需求的更多信息。

設計協作機器人單元的4個步驟是：

分析和定義手動任務圖

開始機器人任務圖

定義高級任務圖

設計單元布局（并更新任務圖）

通常，只需遵循以下過程，即可達到相當理想的布局設計。但是，如果您想學習如何進一步優化單元格，則有大量關于單元格布局優化的研究。例如，2017年的這項研究介紹了用于碼垛單元優化的參數和算法。

設計協作機器人單元并將其成功集成到流程中后，接下來該怎么辦？

這僅僅是個開始。當您將協作機器人視為“持續改進的過程”時，您將獲得最大的收益。這是基礎Kaizen方法，這是我們精益機器人技術框架的主要支柱之一。

您和您的團隊應該始終在尋找可以改善碼垛單元的方法。例如，如果團隊成員注意到機器人在堆垛任務的一部分期間進行了不必要的長時間移動，則應鼓勵他們向相關人員報告此情況，并應對單元布局和/或協作機器人進行更改編程。

有了這種持續改進的心態，隨著時間的流逝，您的碼垛布局可以變得越來越優化。

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