码垛机器人及其对生产和收入的影响

机器人码垛是工业自动化中增长最快的领域之一。了解码垛机器人如何帮助增加收入和产量。

码垛是从一个位置取出包裹并以有序的方式将它们堆放在托盘上的过程。这通常是产品转移到长期存储或运输之前生产过程的最后一部分。机器人码垛是使用机器人自动化这一过程的行为。

许多大批量生产设施需要自动化码垛解决方案。本文将通过以下主题讨论机器人码垛机的基础知识：

• 机器人码垛行业
• 码垛过程自动化的好处
• 什么时候实现自动化？
• 用于码垛的机器人类型
• 机械臂末端工具的重要性
• 其他注意事项以及如何开始使用机器人码垛

机器人码垛行业

各行各业的制造商都需要机器人码垛解决方案。此应用程序的常见行业包括：

• 食品和饮料
• 塑料
• 化学
• 医药
• 零售

从本质上讲，大多数大批量制造商都是机器人码垛机的候选者。这些行业经常将产品装入盒子中。这些箱子通常通过货盘上的货物批发运输。码垛是一项标准任务，往往成为自动化的目标。可以自动化的手动任务有哪些特点？您可以在此处阅读有关此主题的更多信息：工业机器人：适用于所有行业的机器人技术的 #1 指南 .

码垛过程自动化的好处

码垛过程通常位于生产线的最末端。这使其处于保持产品流动的关键阶段。这里的瓶颈将限制整个设施的最大吞吐量。出于这个原因，考虑自动化这个过程是很重要的。手动码垛存在以下风险和限制：

• 速度
• 受伤风险
• 有效载荷能力
• 任务时间的一致性
• 优质托盘的可重复性

在自动化码垛过程时，这些限制会对您的业务产生最大的影响。这些好处听起来像可以显着提高生产过程的效率或质量吗？如果是这样，是时候考虑自动化了。机器人比手动操作员更快、更强、更耐用、更可靠。根据您的业务细节，这些好处具有内在的货币价值。

什么时候实现自动化？

如果您今天的流程是手动的，您怎么知道什么时候需要自动化？由于它是生产的关键部分，因此重要的是要考虑这一点以及任何可能实现自动化的领域。我们的潜在发现工具可帮助您根据您的业务确定您设施中的哪些自动化项目最有价值。有一些实例会促使制造商实现码垛过程的自动化。以下是您今天可能面临的一些挑战：

• 您需要更多的吞吐量
• 您需要降低人工成本
• 您需要更有效地利用地面空间
• 你有工伤

吞吐量

这些挑战中的任何一个都可以成为自动化这项任务的理由。吞吐量对大多数制造业务的底线有重大影响。更多零件意味着您和您的企业获得更多收入。手动操作员无法与机器人码垛机的速度相提并论的事实导致了一个简单的结论。机器人码垛机在生产线末端为您提供最大的吞吐量。这减少了瓶颈并提高了运营效率。

人工成本

降低人工成本是将机器人引入设施的一个主要原因。尽管它们的前期成本很高，但随着时间的推移，机器人会回报您。行业标准大约需要 6-18 个月才能获得良好的投资回报。您的商业模式可能允许更广泛的范围，但事实是，从长远来看，机器人将获得回报。

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占地面积

制造设施执行操作的空间有限。因此，成长中的企业可能面临一些独特的挑战。在有限空间的范围内最大化吞吐量会带来效率问题。机器人通常是应对这一挑战的优雅解决方案。重新分配体力劳动者通常意味着移除额外的空间消耗元素。这些元素包括额外的设备和人体工程学方面的考虑。自动码垛系统可以根据您的特定空间进行定制设计。这使您可以最有效地利用分配给码垛过程的区域。

工伤

码垛任务通常涉及以可能导致受伤的方式移动沉重的包裹。常见的损伤包括肌肉拉伤和关节疼痛。这些伤害严重影响了日常生产。至少，疼痛会导致操作员更慢地执行任务。受伤可能会变得严重到需要康复治疗。这可能会使您的运营效率降低，因为必须重新分配劳动力以保持生产运转。根据您所在国家/地区的法律，工伤也可能导致罚款和金钱赔偿。引入机器人码垛机可以消除这些担忧。

显然，机器人不会像人工操作员那样受伤或疲劳。他们也不需要病假或休息。机器人码垛机使您的码垛操作以更高的效率运行。如果您在您的设施中经历过工伤，尤其是在码垛任务中，那么考虑自动化此操作至关重要。

当机器人码垛不适合您时

然而，自动化码垛解决方案并非适用于所有操作。什么可能使您成为这种情况？您可能会确定您的设施中还有其他项目对生产的影响比码垛更大。一些制造商没有通常需要自动化此过程的生产量。根据您所在的地区，人工费率可能不会对您的运营产生重大影响。此外，码垛单元可能是一项昂贵的投资。对于某些制造商而言，根据当前的 ROI 计算，此成本可能过高。考虑您的业务的具体情况并确定自动化码垛操作是否适合您，这一点很重要。

用于码垛的机器人类型

码垛是一个简单的应用程序，可以由几种不同的机器人类型执行：

• 六轴机器人
• 协作机器人
• 增量
• 疤痕
• 龙门或笛卡尔

六轴和协作机器人在码垛机器人市场上占据了大部分份额。其他机器人类型的存在程度较小。通常，这些其他机器人用于特殊任务。例如，Delta 机器人具有卓越的速度，但范围和有效载荷能力有限。这意味着您不会在大多数码垛任务中找到它们，但它们可能是小包装、高速和大容量码垛的不错选择。然而，六轴机器人的范围、速度和有效载荷能力的组合使这种类型的码垛任务所占的份额最大。

机械臂末端工具的重要性

码垛机器人的一个主要特点是其独特的臂端工具。机械臂末端工具 (EOAT) 是一种允许机器人与材料接触的机制。一个例子可能是六轴机器人末端的真空吸盘。当启动时，这个气动装置允许机器人拿起一个盒子。当盒子位于正确的位置时，系统会告诉气动系统停止产生真空。这允许机器人“放开”盒子。

用于码垛的臂端工具可包括气动抽吸装置、机械夹具或电磁铁。臂端工具可以缩放以一次拾取多个包裹。这使最终用户能够找到优化码垛操作以实现最高效率的方法。

大多数机器人集成商都会提供机械臂末端工具的选项。 HowToRobot 的 RFQ 工具可帮助您快速收到来自多个供应商的服务和组件报价。

其他注意事项

大多数码垛操作都可以通过集成机器人来改进。但是，完整的码垛解决方案还有其他组成部分。这些组件包括：

• 安全装置
• 转换
• 托盘输送机和移动机器人
• 机器人传送单元 (RTU)

与任何机器人解决方案一样，您的应用必须考虑安全性。安全装置可能包括：

• 安全笼
• 传感器
• 安全扫描仪
• 光幕

码垛应用的性质使安全成为成功操作的重中之重。码垛机器人通常速度快且有效载荷能力高。这种组合对于工作环境中的操作员来说是危险的。安全装置和适当的风险缓解措施有助于限制您的机器人在工作场所受伤的可能性。

可以构建码垛机器人来处理您设施中不同类型的包裹。这可能需要使用不同类型的臂端工具来满足不同盒子的要求。这可能是由于尺寸、形状、重量等原因。机器人码垛系统可以设计为自动处理这些工具更换，称为转换。这可以让您的生产流程快速高效地进行，而不会出现重大延误。

托盘输送机是附加设备，有时用于将满托盘和空托盘运入和运出装载区。移动机器人也可以用于此目的，具有更灵活和强大的功能。这些额外的机器可以与您的码垛机器人配对，以进一步自动化您的码垛过程。这可能会进一步提高您的吞吐量和效率。

机器人传送单元 (RTU) 是可以线性移动固定机器人的系统。当与码垛机器人配对时，该系统用于扩展机器人的范围。这增加了码垛机器人解决方案的灵活性和可扩展性。

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