ABB码垛机器人的真空夹具系统

　　德国费森尤斯卡比医药有限公司需要码垛的垛型为每个货盘码垛5层，每层码垛9个满载的纸箱，每个装满输液袋的纸箱重8公斤。这样，480个纸箱共需要10.6个托盘盛载，满载的货盘再ABB通过传送带从装载站传送出去。也就是说，每小时必须供给11个货盘至码垛工位，才能满足产能需要。这意味着，码垛机器人需要执行很多工序：它不仅需要搬运480纸箱，还需要搬运11个货盘。机器人维修反过来说，如果使用机械夹具，则必须频繁更换机械夹具，至少每小时更换11次夹具用以搬运这两种不同的工件。如果每次更换都要花费几秒钟，那么在多班制的工作下，总的耗费时间就相当可观。这显然不利于托盘的利用率；倘若使用一套能够同时夹取货盘及纸箱的机械式夹具，不仅夹具体积较大且非常沉重，会严重影响ABB机器人的运动速度，甚至可能需要使用更大负载的机器人且成本更昂贵。如何让机器人突破瓶颈，以更高的ABB速度和效率完成整个码垛工作呢？真空系统专业制造商Schmalz（施迈茨）公司为这一难题提供了有效的解决方案。




　　图1 带有大面积真空吸具FX的码垛机器人正在灵活地搬运纸箱和货盘

　　凭借多年的码垛系统设计经验，Schmalz公司为ABB码垛机器人配备了Schmalz大面积真空夹具系统。该夹具机器人维修系统由五个模块组成：外部四个模块采用Schmalz大面积真空夹具FX-400/120 SV，用于每次夹ABB取三个纸箱的码垛，相当于一次性3 × 8公斤的搬运总重量；而货盘则是由夹具系统中间的一个Schmalz大面积真空夹具FX-600/80 SW模块来夹取。

　　之所以选用两种不同的真空夹具模块组成一套夹具系统，是因为这两种真空吸具模块的真空单元数目及技术ABB各有不同。带有“SV” （止回阀）系统的真空夹具能够更好地搬运纸箱，因为其所有的机器人维修真空单元在不接触负载工件时会自动关闭（只需达到40%的覆盖率，所有接触负载工件的真空单元就能够实现其最大吸力），以确保其它真空单元的真空度；采用 “SW” （节流阀）技术的真空夹具系统则是搬运表面粗糙、多孔的货盘的最佳选择，真空单元也更不易被托盘的木片和碎片堵塞。





　　图2 三个装满的纸箱正在被搬运至货盘

　　Schmalz智能型大面积真空夹具系统，一方面依据模块化标准设计和配置，另一方面又在两种不同的夹具系统之间配置了快速转换开关。客户只需要在ABB码垛机器人的操作系统里设定好程序，当机器人控ABB制器开始启动，机器人便能够机器人保养依据设定指令及其检测系统自动转换真空吸具模块，以吸取货盘或纸箱并移动至指定工位，不损失操作时间。

　　真空夹具系统的多功能设计结合Schmalz的多级真空发生器，比机械夹具更加紧凑轻巧，能够更充分地利用ABB机器人的动力，尤其是机器人在空载状态下移动时。

　　看到大幅提升的生产效率以及骤降的生产管理成本，德国费森尤斯卡比医药有限公司对这个能够同时搬运纸箱和货盘的新型ABB机器人真空夹具系统非常满意。包括搬运货盘在内，ABB码垛机器人必须执行大约每个小时200个工作周期，机器人维修以完成在货ABB盘上码垛高达5层、每层9个纸箱 （每次同时搬运3个纸箱）的工序。如果没有Schmalz大面积真空夹具系统与ABB机器人完美密切的配合，这样的工作效率在实际应用中是完全不可能实现的。

　　德国费森尤斯卡比医药有ABB限公司的负责人表示，这套码垛系统解决方案融合了ABB与Schmalz的技术与经验优势，其高效、稳定的特性远远超出他们ABB的预期并圆满达到了他们的要求。德国费森尤斯卡比医药有限公司已经开始计划购置另一套类似的柔性自动化系统，从而将员工从枯燥单调的码垛作业中彻底解放出来，转而从事ABB更具挑战性的工作。