码垛机器人如何提升生产效率并驱动收入增长

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

码垛是从一处取包装件、有序堆叠到托盘上的过程。这通常是产品移至长期存储或发货前生产流程最后部分。机器人码垛是用机器人自动化此过程。

许多大批量生产设施需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基础：

• 机器人码垛适用行业
• 自动化码垛流程的效益
• 何时是自动化时机？
• 码垛用机器人类型
• 末端执行器的重要性
• 其他考量及如何开始机器人码垛

机器人码垛适用行业

广泛行业制造商需机器人码垛解决方案。常见行业包括：

• 食品饮料
• 塑料
• 化工
• 制药
• 零售

本质上，大多数大批量制造商都是机器人码垛候选者。这些行业常将产品装箱。箱子常通过托盘货运批发发货。码垛是倾向自动化的标准任务。哪些手工任务特征可自动化？可在此阅读更多：工业机器人：面向所有行业的机器人#1指南。

自动化码垛流程的效益

码垛流程通常在生产线最末端。这使其处于保持产品流动的关键阶段。此处瓶颈将限制整个设施最大吞吐量。因此重要考虑自动化此过程。人工码垛带来以下风险和局限：

• 速度
• 受伤风险
• 负载能力
• 工时一致性
• 托盘质量重复性

这些局限在自动化码垛流程时对业务影响最大。这些效益听起来像能显著提升您生产流程效率或质量？若是，是考虑自动化时机。机器人比人工操作员更快、更强、更耐用、更可靠。这些效益基于您业务细节具有内在货币价值。

何时是自动化时机？

若您流程今日人工，如何知道何时自动化？因是生产关键部分，重要考虑此及任何可能自动化领域。我们的潜力发现工具帮助基于您业务确定设施中价值最大、风险最小的自动化项目。有几个实例将导致制造商自动化码垛过程。以下是您可能面临挑战：

• 需要更多吞吐量
• 需要降低人工成本
• 需要更高效利用地面空间
• 有工伤

吞吐量

这些挑战单独任何一项都可成为自动化此任务理由。吞吐量对大多数制造运营底线影响大。更多零件意味您和业务更多收入。人工操作员无法匹配机器人码垛速度，得出简单结论。机器人码垛给您制造线末端最大潜在吞吐量。减少瓶颈、提高运营效率。

人工成本

降低人工成本是引入机器人主要理由。虽前期成本高，机器人随时间回报。行业标准好ROI约6-18个月。您商业模式可能允许更宽范围，但事实是机器人长期会自给自足。

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地面空间

制造设施执行操作空间有限。因此成长型业务面临独特挑战。在有限空间内最大化吞吐量构成效率问题。机器人常是优雅解决方案。重新分配人工常意味移除额外占空间要素。此类要素含额外设备和人因工程考量。自动化码垛系统可按您特定空间定制设计。允许您最有效利用分配给码垛过程区域。

工伤

码垛任务常涉及以可能导致受伤方式移动重包裹。常见伤害含肌肉劳损和关节疼痛。这些伤害对日产量有严重影响。起码酸痛导致操作员任务变慢。伤害可能严重到需康复。这可能导致您因劳动力重新分配维持生产而运营效率降低。视您国家法律，工伤也可导致罚款和赔偿。引入码垛机器人可消除这些顾虑。

显然，机器人不像人工操作员经历伤害或疲劳。不需病假或休息。机器人码垛让您码垛操作以比可能更好效率运行。若您设施经历工伤，尤其码垛任务，则至关重要考虑自动化此操作。

机器人码垛不适合您的情况

然而自动化码垛方案非每个运营答案。什么可能使您如此？您可能确定设施中其他项目对生产影响大于码垛。一些制造商无常导致自动化此过程的产量。视您地区，人工费率可能无显著影响运营。此外，码垛单元可能昂贵投资。对一些制造商，基于当前ROI计算成本过高。重要考虑您业务具体情况，确定自动化码垛操作是否对您正确举措。

码垛用机器人类型

码垛是简单应用，可由几种不同机器人类型执行：

• 六轴机器人
• 协作机器人
• 德尔塔
• SCARA
• 龙门或笛卡尔

六轴和较少程度协作机器人占据码垛机器人市场大部分份额。其他机器人类型有较小程度存在。通常这些其他机器人用于特种任务。例如，德尔塔机器人有超高速度但作业范围和负载有限。意味着您不见其在大多数码垛任务，但对小包装、高速、大批量码垛可能是好选项。然而，六轴机器人作业范围、速度、负载能力组合给此类型最大码垛任务份额。

末端执行器的重要性

码垛机器人主要特征是其独特末端执行器。末端执行器（EOAT）是允许机器人与物料接触的机构。例子可能是六轴机器人末端真空吸盘。致动时，此气动装置允许机器人拾取箱子。箱子在正确位置时，系统告知气动系统停止产生真空。这允许机器人“释放”箱子。

码垛用末端执行器可含气动吸附装置、机械夹爪、电磁铁。末端执行器可扩展一次拾取多包装件。允许最终用户找到优化码垛操作峰值效率方式。

大多数机器人集成商将提供末端执行器选项。HowToRobot询价工具帮您快速从多家供应商接收服务和组件报价。

其他考量

大多数码垛操作可通过集成机器人改进。但完整码垛方案还有其他组件。这些组件包括：

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

与任何机器人方案一样，安全必须为您应用考虑。安全装置可能包括：

• 安全围栏
• 传感器
• 安全扫描仪
• 光幕

码垛应用本质使安全成为成功运营首要任务。码垛机器人常快且高负载能力。此组合对工作包络内操作员危险。安全装置和适当风险缓解帮助限制机器人工作场所伤害可能性。

码垛机器人可构建为处理您设施不同类型包装。这可能需用不同类型末端执行器满足不同箱子要求。可能因尺寸、形状、重量等。机器人码垛系统可设计为自动处理这些工具更换，称作换型。这保持生产流程快速高效运行无重大延误。

托盘输送机是有时用于将满托盘和空托盘进出装载区的额外设备。移动机器人也可用于此目的，具更灵活健壮能力。这些额外机器可与您码垛机器人配对，进一步自动化码垛过程。这可能进一步增加吞吐量和效率。

机器人传送单元（RTU）是可线性移动固定机器人系统。与码垛机器人配对时，此系统用于延伸机器人作业范围。这增加您码垛机器人方案灵活性和可扩展性。

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