Page 77 - 《橡塑技术与装备》2024年11期
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智能与数字化应用 秦玉成 等·锭子房机器人自动装卸锭子的研发与应用
2 结构综述
锭子房机器人自动装载整机由机器人、定位输送
装置、辅助锭子小车、机械定位、移动底架、轨道等
部分组成（见图 2、图 3）。
1— 机械手 ； 2— 机器人
图 4 机器人
一次可存放 36 个锭子，锭子全部被机器人放在辅助锭
子小车上后，下一箱锭子进入抓取位，进行新一轮抓
1— 机器人 ； 2— 定位输送 ； 3— 辅助锭子小车 ； 4— 机械定位 ；
取，实现程序自动控制。
5— 移动底架 ； 6— 轨道
图 2 锭子房机器人自动装载二维布置 自动卸载过程的实现 ：自动卸载与自动装载是一
个逆向过程，机器人通过机械手，从辅助锭子小车上
逐个取下空的锭子工字轮放置在定位输送装置上，直
至 36 个空的锭子工字轮全部取下，再由人工放在托盘
上面运离现场。
2.2 定位输送装置
人工装载锭子时，锭子的摆放位置是比较随意的，
操作者只要抓取方便即可。机器人抓取不同于人工操
图 3 锭子房机器人自动装载三维布置
作，机器人抓取锭子的位置要相对固定，确保机械手
2.1 机器人部 的落点位置在其几何坐标范围内，误差不能太大，这
机器人是取代人工的第一步序，最早的锭子房设 就需要一个定位输送的结构来保证。
备是由工人徒手搬着重达 50 kg 的锭子装至锭子架上， 2.2.1 结构组成
费时费力，后来发展到人工操作气动葫芦吊进行手动 定位输送装置是整垛锭子的输送限位装置，由输
吊装，但依然需要大量的人力，并没有解决自动装载 送带、输送辊道、定中机构、换向机构等组成。
的难题。在我们新设计的自动装载方案中，采用机器 2.2.2 动作原理
人去替代人工的方式，这从根本上解决了自动装载的 定位输送装置的工作原理 ：每箱锭子有 36 个，重
问题。 量接近两吨，需要铲车、AGV 小车或是物流输送线运
2.1.1 结构组成 送到定位输送装置辊道上。在辊道的起始端，先有一
机器人部由机器人和机械手两部分组成（见图 4）。 个定中的动作，整垛锭子锭中后，由动力辊筒输送到
机器人有六轴关节，执行器末端装有抓取的机械手工 辊道的另一端部固定位置，此处有机械限位定位，整
装，机器人配合机械手实现自动抓取带负荷的锭子， 垛锭子则完成位置确认，机器人开始抓取锭子。锭子
由抓取位送至辅助锭子小车上。 装载完成后，通过换向机构，将锭子托盘送出，下一
2.1.2 动作原理 箱锭子继续送至机器人抓取位，进入下一个循环装载。
自动装载过程的实现 ：通过程序控制，机器人每 自动卸载则主要由一条小输送带完成。空的托盘
次从托盘上自动抓取一个锭子，然后水平放至在辅助 从换向机构送出后，人工摆放至正确位置，机器人机
锭子小车上。整垛锭子有 3 层，每层 12 个，中间有隔 械手从辅助锭子小车上取出空的锭子工字轮，放至在
板隔开，机器人每抓取一层锭子后，用吸盘将隔板吸 小输送带的端部，小输送带将空的工字轮不断送至输
走，然后再进行第 2 层、第 3 层抓取。辅助锭子小车 送带另一端，由人工拿下放在托盘上，完成空工字轮
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