托盘处理自动化:何时值得增加第二个机器人?

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当准备和移动托盘频繁中断正在处理零件的机器人,或者两项作业需要截然不同的刀具时,可以考虑添置第二台机器人。但如果真正的延误是由于传送带、被占用的传送位置或下游机器等原因,导致两台机器人都必须等待,那么添置第二台机器人就显得意义不大。在比较机器人价格之前,请先分别考虑以下因素: 零件搬运, 托盘准备和 托盘交换 在生产时间表上。

每个托盘背后都有一份额外的工作

在随附的单元视频中,一个机械臂在后传送带表面和网格托架之间工作。另一个机械臂抓取并放置一个完整的框架。框架沿着绿色传送带移动后,下一个框架才会被送来。这样一来,工作分工就一目了然:移动部件和将部件送入托架是不同的操作任务。

两只机械臂位于绿色传送带、网格承载框架和一摞框架旁边。

对于计划建设类似单元的工厂或系统集成商而言,关键问题在于如何将这些任务衔接起来。机器人完成最后一个零件的搬运后,可能还有其他工作要做:取下一个托盘、更换抓取位置、清理出货托盘,以及定位到下一个工作位置。即使销售演示侧重于抓取单个零件,这些操作也应纳入周期估算。

比较机器人计数之前的搬运安排

布置 值得仔细观察 什么会让它失去吸引力?
一台机器人负责搬运零件和托盘。 托盘更换频率不高;机械臂可以同时完成两项工作;只需一个工具或一套简便的换刀流程即可完成两项工作。 每次更换零件都会中断零件处理;笨重的托盘工具可能会限制对小零件的取用。
一台零件搬运机器人加上一个托盘料仓、升降机或传送装置 托盘的几何形状和呈现方式保持一致,转移过程是一个可重复的机械动作。 托盘尺寸、堆叠方式或目的地的变化可能需要进行机械改造。
零件和托盘分别由不同的机器人负责。 托盘准备工作可以在零件搬运过程中进行;不同的工具或目的地需要不同的动作。 更多设备、场地和协调;共享交换位置仍然可能导致等待

中间方案至关重要。第二个六轴机械臂应与合适的托盘送料机构以及单机器人布局进行比较。对于稳定的托盘系列和固定的传送路径,应比较专用机构是否能更简便地完成工作。对于可变托盘规格或多个取送位置,独立编程的机械臂可能提供更大的灵活性。

如果“小型”托盘作业需要大型工具,那么上述比较就会有所不同。机器人有效载荷包括工具和承载的负载。宽框架工具还会改变负载的重心和惯性,因此仅凭额定载荷并不能确定机械臂能否完成所需的运动。应根据所选机器人的负载限制和运动要求来评估工具和负载的组合配置。将作业分开进行可以使零件搬运工具保持紧凑;但这同时也意味着需要购买和集成另一个搬运装置。

第二个机械臂可以准备下一个托盘,但它无法消除所有停顿。

考虑以下计时示例,使用假设值而非该单元的实际测量值。一个托盘需要进行 24 次零件转移,每次耗时 3 秒。最后一次转移后,准备下一个托盘需要 12 秒,实际更换托盘又需要 6 秒。准备时间和更换时间均包含各自的返回和定位动作。

假定序列 每托盘所需时间
这三项任务依次进行。 72 + 12 + 6 = 90 秒
完整的12秒准备时间可以纳入零件搬运流程;6秒的交换时间仍然足以使其停止。 72 + 6 = 78 秒

在这些假设下,理想生产率从每小时 40 盘提高到大约 46 盘——并非产量的两倍。这些数据不包括中断、废品和其他生产损失。其目的是确定拟建的第二台设备实际会从关键工序中移除多少时间。

只有在当前托盘使用期间,下一个托盘可以在其他地方准备就绪的情况下,才能实现重叠。如果两个机械臂需要相同的物理位置,或者传送带无法接收即将输出的托盘,则第二个机械臂可能需要等待。在接受更快的循环周期预估之前,请在拟定的布局图中标记这些共享位置。

机器人向绿色传送带输送网格载体框架。

要求进行托盘间试用

一个有效的演示流程是:从一个托盘上的第一个零件移动到下一个托盘上的第一个零件。演示过程中要包括出料托架、进料托架以及恢复零件处理所需的时间。观察送料器是否在需要之前准备好了下一个托盘,以及出料托盘是否有合适的放置位置。

针对实际生产中可能遇到的托盘情况重复上述步骤:最高和最低的堆叠高度、不同的已批准托盘规格,以及平整度和位置的正常偏差。网格坐标可以定义零件的放置位置,但托盘的偏移会改变这些位置相对于机器人的位置。应使用合适的定位或传感方法来建立托盘的参考位置,而不是期望通过预先绘制的图案来纠正未经测量的偏移。

对于集成商而言,应将交换信号纳入同一测试中。进料托盘不应仅仅因为预设时间已过就移动到已占用位置。演示设备如何确认位置已清空且新托盘已准备就绪。此测试是平滑、独立的取件测试无法揭示的系统部分。

接下来需要具体说明:新增装置是否能消除已知的故障中断、简化不兼容的工装,或者满足固定机构无法经济高效处理的托盘系列的需求?如果以上情况均不适用,那么更简单的方案更值得优先报价。

一起讨论托盘和零件。

如果您对EVST搬运自动化方案有任何疑问,请先提供一张零件在其托盘中的照片,以及一段展示完整托盘更换过程的简短视频。如有托盘尺寸、装载重量和所需产量等信息,也请一并提供。这些信息有助于我们了解问题的难点在于零件的拣选、托盘的供料,还是如何在现有生产线上同时完成这两项工作——并为我们讨论机器人、工装和工作站方案提供有用的基础。 请联系 EVST 咨询您的处理申请.

方法:应用视频审查、制造商文档和明确假设的时间示例。 编辑政策 · 更正政策 · 使用条款

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