碼垛機(jī)器人是一種用來(lái)自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，使用中它可接受人的指揮，又可正確的運(yùn)行預(yù)先編排的程序，能根據(jù)用人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)，將已裝入容器的物體，按一定排列碼放在托盤(pán)、棧板（木質(zhì)、塑膠）上，進(jìn)行自動(dòng)堆碼，可堆碼多層，然后推出，便于叉車(chē)運(yùn)至倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存。其目的是協(xié)助或取代人類(lèi)的重復(fù)工作，如：生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)都可應(yīng)用。
碼垛機(jī)器人可以集成在任何生產(chǎn)線(xiàn)中，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)提供智能化、機(jī)器人化、網(wǎng)絡(luò)化，可以實(shí)現(xiàn)啤酒、飲料和食品行業(yè)多種多樣作業(yè)的碼垛物流，廣泛應(yīng)用于紙箱、塑料箱、瓶類(lèi)、袋類(lèi)、桶裝、膜包產(chǎn)品及灌裝產(chǎn)品等。配套于三合一灌裝線(xiàn)等，對(duì)各類(lèi)瓶罐箱包進(jìn)行碼垛。碼垛機(jī)自動(dòng)運(yùn)行分為自動(dòng)進(jìn)箱、轉(zhuǎn)箱、分排、成堆、移堆、提堆、進(jìn)托、下堆、出垛等步驟。
什么是碼垛機(jī)器人？碼垛機(jī)器人的原理是什么？
碼垛機(jī)器人抓手原理
碼垛機(jī)器人執(zhí)行的多是抓放操作，即機(jī)器人從傳送帶上抓取物料，沿運(yùn)動(dòng)路徑將其放置在托盤(pán)上指定位置的動(dòng)作循環(huán)。故根據(jù)機(jī)器人在完成碼垛作業(yè)時(shí)其與傳送帶及托盤(pán)的位置關(guān)系，綜合考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程障礙物情況，選用“門(mén)”字形運(yùn)動(dòng)軌跡。注意到機(jī)器人末端執(zhí)行器在完成托盤(pán)上不同位置紙箱的碼放時(shí)，所走軌跡均為“門(mén)”字形，僅因紙箱在托盤(pán)上位置不同導(dǎo)致軌跡終點(diǎn)坐標(biāo)不同。
所謂碼垛是按照集成單元化思想，將物料按照一定模式堆碼成垛，以便使單元化的物垛實(shí)現(xiàn)物料的存儲(chǔ)、搬運(yùn)、裝卸、運(yùn)輸?shù)任锪骰顒?dòng)。與傳統(tǒng)的人工碼垛及龍門(mén)式碼垛機(jī)相比，碼垛機(jī)器人因其生產(chǎn)效率高、占地空間小、動(dòng)作靈活性大、人工勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。
常用的碼垛機(jī)器人手抓
· 夾爪式機(jī)械手爪：主要用于高速碼袋；
· 夾板式機(jī)械手爪：主要適用于箱盒碼垛；
· 真空吸取式機(jī)械手爪：主要適用于可吸取的碼放物；
· 混合抓取式機(jī)械手爪：主要適用于可吸取的碼放物；
· 混合抓取式機(jī)械手爪：適用于幾個(gè)工位的協(xié)作抓放。
在采用碼垛機(jī)器人的時(shí)候，需要考慮一個(gè)重要的事情，就是機(jī)器人怎樣抓住一個(gè)產(chǎn)品。真空抓手是最常見(jiàn)的機(jī)械臂臂端工具（EOAT）。相對(duì)來(lái)說(shuō)，它們價(jià)格便宜，易于操作，而且能夠有效裝載大部分負(fù)載物。但是在一些特定的應(yīng)用中，真空抓手也會(huì)遇到問(wèn)題，例如表面多孔的基質(zhì)，內(nèi)容物為液體的軟包裝，或者表面不平整的包裝等等。
碼垛機(jī)器人分類(lèi)
1、根據(jù)結(jié)構(gòu)劃分
根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的不同， 碼垛機(jī)器人包括如下三種形式： 笛卡耳式、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)式和龍門(mén)起重架式。
①笛卡耳式碼垛機(jī)器人：主要由四部分組成： 立柱、X向臂、Y向臂和抓手， 以四個(gè)自 由度（包括三個(gè)移動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)）完成對(duì)物料的碼垛。這種形式的碼垛機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，機(jī)體剛性較強(qiáng)，可搬重量較大，適用于較重物料的碼垛。
②旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)式機(jī)器人：碼垛機(jī)繞機(jī)身旋轉(zhuǎn)，包括四個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)：腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)。這種形式的碼垛機(jī)是通過(guò)示教的方式實(shí)現(xiàn)編程的，即操作員手持示教盒，控制機(jī)器人按規(guī)定的動(dòng)作而運(yùn)動(dòng)，于是運(yùn)動(dòng)過(guò)程便存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以后自動(dòng)運(yùn)行時(shí)可以再現(xiàn)這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程。這種機(jī)器人機(jī)身小而動(dòng)作范圍大，可同時(shí)進(jìn)行一個(gè)或幾個(gè)托盤(pán)的同時(shí)碼垛能夠靈活機(jī)動(dòng)地對(duì)應(yīng)進(jìn)行多種產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)的工作。
③龍門(mén)起重架式：將機(jī)器人手臂裝在龍門(mén)起重架上稱(chēng)為龍門(mén)架式碼垛機(jī)器人，這種碼垛機(jī)器人具有較大的工作范圍，能夠抓取較重的物料。
2、根據(jù)堆放要求劃分
①單層碼垛機(jī)器人
單層結(jié)構(gòu)的碼垛機(jī)器人是比較基本的，主要是靠輸送帶把物料輸送過(guò)來(lái)，等到達(dá)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的時(shí)候，可以根據(jù)規(guī)定的方向調(diào)整好，準(zhǔn)備完畢后，可以進(jìn)到層輸機(jī)構(gòu)上了。只要在這個(gè)地方把產(chǎn)品按設(shè)定的排列順序進(jìn)行緊密的排列可以了，再通過(guò)輸送輥把排列好的產(chǎn)品移送到下一個(gè)工位，這樣碼垛機(jī)器人的堆碼作業(yè)算完成了。
②多層碼垛機(jī)器人
有單層相應(yīng)的肯定有多層，肯定要比單層碼垛機(jī)器人復(fù)雜。我們可以看到多層碼垛機(jī)器人的托送板是在輸送帶下面的，還是可以進(jìn)行左右一定的。機(jī)器在進(jìn)行堆碼的時(shí)候，物料會(huì)在整齊的排列在托送板上，然后將托送板設(shè)置在載左極限位置。當(dāng)輸送帶輸送的物料被擋板擋住時(shí)，正好排列成一行。然后托送板右移，再像上面的步驟一樣物料又會(huì)排成一行。以此類(lèi)推，物料每增加一層，碼垛機(jī)器人的升降臺(tái)的高度會(huì)下降一層，直到將物料堆到一定高度后停止。
③排列碼垛機(jī)器人
這種碼垛機(jī)器人是將物料排成排后進(jìn)行輸送的，推板會(huì)將輸送來(lái)的物料放到集料臺(tái)上。然后向左移動(dòng)，從下往上推，將三層物料堆碼在一起。在這個(gè)過(guò)程中，會(huì)有斜面裝置保證過(guò)程的順利完成，而且集料臺(tái)的特殊性也會(huì)有助于碼垛機(jī)器人完成堆碼。這幾種只是比較常見(jiàn)的碼垛機(jī)器人。
碼垛機(jī)器人主要優(yōu)點(diǎn)
· 碼垛機(jī)器人的碼垛能力比傳統(tǒng)碼垛機(jī)，人工碼垛都要高的多；
· 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，故障率低，易于保養(yǎng)及維修；
· 主要構(gòu)成零配件少，維持費(fèi)用低；
· 電源消耗低，電源消耗量大約機(jī)械式碼垛機(jī)的五分之一。
· 碼垛機(jī)械手臂可以設(shè)置在狹窄的空間，場(chǎng)地使用效率高，應(yīng)用靈活；
· 全部操作可在控制柜屏幕上手觸式完成，操作非常簡(jiǎn)單。
· 碼垛機(jī)器人手臂的應(yīng)用非常靈活，一臺(tái)機(jī)器人手臂可以同時(shí)處理最多6條生產(chǎn)線(xiàn)的不同產(chǎn)品。產(chǎn)品更新時(shí)，只需輸入新數(shù)據(jù)，重新計(jì)算后即可進(jìn)行運(yùn)行，無(wú)需硬件、設(shè)備上的改造設(shè)置。
· 垛型及碼垛層數(shù)可任意設(shè)置，垛型整齊，方便儲(chǔ)存及運(yùn)輸。
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