關(guān)節(jié)機(jī)器人，也稱(chēng)關(guān)節(jié)手臂機(jī)器人或關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域中見(jiàn)的工業(yè)機(jī)器人的形態(tài)之一，適合用于諸多工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)。
比如，自動(dòng)裝配、噴漆、搬運(yùn)、焊接等工作，按照構(gòu)造它有不同的分類(lèi)。 二、機(jī)器人碼垛設(shè)備總覽
碼垛工作站由ER180碼垛機(jī)器人系統(tǒng)1套、機(jī)器人抓具1套、機(jī)器人底座1套、托盤(pán)定位裝置4套、安全圍欄裝置1套。
在每個(gè)托盤(pán)出入口位置設(shè)置安全防護(hù)門(mén)，安全門(mén)上配置安全門(mén)鎖，保護(hù)人員安全。
圖1 碼垛工作站效果圖
1.實(shí)施條件
動(dòng)力電源：交流380V±10%, 50Hz±2%，三相五線制；
壓縮空氣：0.4--0.6Mpa，干燥、潔凈、無(wú)冷凝；
環(huán)境溫度：-10-- +45℃
環(huán)境濕度：45--95%RH，無(wú)冷凝；
2.碼垛設(shè)備功能
（1） 采用ER180碼垛機(jī)器人，機(jī)器人工作范圍3.2m，負(fù)載180kg，可同時(shí)對(duì)2-4個(gè)垛位進(jìn)行碼垛。
（2） 適用托盤(pán)尺寸L1500×W1500×150mm，滿垛層高2000mm。
（3） 機(jī)器人負(fù)責(zé)碼4個(gè)不同產(chǎn)品，使用夾板式抓具，抓具開(kāi)合行程500mm，可適用不同規(guī)格紙箱，抓取過(guò)程穩(wěn)定可靠。
（4） 機(jī)器人抓取紙箱至托盤(pán)碼垛一個(gè)工作循環(huán)時(shí)間不超過(guò)10秒。
（5） 機(jī)器人系統(tǒng)預(yù)留與客戶方MES系統(tǒng)通信接口。 （6） 托盤(pán)定位功能：托盤(pán)放置于地面上，并設(shè)置托盤(pán)定位裝置，確保托盤(pán)每次放置位置一致。
（7） 安全防護(hù)措施：在機(jī)器人工作區(qū)域外圍設(shè)置安全圍欄裝置，在每個(gè)托盤(pán)出入口設(shè)置安全門(mén)，并安裝安全門(mén)鎖，安全門(mén)大小須確保托盤(pán)進(jìn)出方便。當(dāng)其中一個(gè)托盤(pán)碼放完成時(shí)，人工打開(kāi)此托盤(pán)位置的安全門(mén)，將滿托盤(pán)移出，并更換空托盤(pán)。若托盤(pán)沒(méi)有碼放完成，此時(shí)操作人員打開(kāi)此托盤(pán)位置的安全門(mén)，則系統(tǒng)報(bào)警，機(jī)器人停止工作，以確保安全。若更換空托盤(pán)后，安全門(mén)沒(méi)有關(guān)閉，則機(jī)器人不對(duì)此工位托盤(pán)進(jìn)行碼垛，并且系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示。
二、各設(shè)備說(shuō)明 1. ER180碼垛機(jī)器人
1.1碼垛機(jī)器人外觀 
圖2 ER180碼垛機(jī)器人外觀圖
1.2碼垛機(jī)器人技術(shù)參數(shù) | 型號(hào) | ER180 |
| 動(dòng)作類(lèi)型 | 多關(guān)節(jié)型 |
| 控制軸數(shù) | 4 |
| 放置方式 | 地 裝/支架 |
| 速度 | J1軸 | 114°/sec |
| J2軸 | 108°/sec |
| J3軸 | 119°/sec |
| J4軸 | 290°/sec |
| 工作范圍 | J1軸 | ±180° |
| J2軸 | -40°～ +90° |
| J3軸 | -80°～ +68° |
| J4軸 | ±360° |
| 工作半徑 | 3200mm |
| 機(jī)器人本體總重量 | 1400Kg |
| 負(fù)載 | 180Kg |
| 重復(fù)定位精度 | ±0.4mm |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 |
1.3碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu) 
圖3 ER180碼垛機(jī)器人結(jié)構(gòu)圖 1.4機(jī)器人系統(tǒng)組成 機(jī)器人系統(tǒng)由機(jī)器人、控制柜、示教器、電纜等組成。
機(jī)器人電控系統(tǒng)集成在機(jī)器人控制柜內(nèi)，機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)控制器和驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的聯(lián)動(dòng)。
機(jī)器人控制柜面板設(shè)有主電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈、啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、狀態(tài)按鈕、報(bào)警指示燈、手動(dòng)/自動(dòng)切換按鈕、急停按鈕。通過(guò)電柜面板和示教盒實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的操作。
2.機(jī)器人抓具（非標(biāo)定制） 2.1 抓具結(jié)構(gòu) 機(jī)器人抓具采用夾板式抓具結(jié)構(gòu)，一側(cè)夾板固定，一側(cè)夾板為移動(dòng)式結(jié)構(gòu)，采用氣缸驅(qū)動(dòng)夾板在直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抓具的夾緊與打開(kāi)。移動(dòng)側(cè)夾板上設(shè)置活動(dòng)抓齒結(jié)構(gòu)，由氣缸驅(qū)動(dòng)，可對(duì)箱體底部進(jìn)行托舉。抓具工作過(guò)程穩(wěn)定可靠，不掉件，不會(huì)對(duì)紙箱外觀產(chǎn)生影響。
圖5 機(jī)器人抓具結(jié)構(gòu)示意圖（打開(kāi)狀態(tài)）
圖6 機(jī)器人抓具結(jié)構(gòu)示意圖（抓取時(shí)狀態(tài)）
2.2 技術(shù)參數(shù)
| 抓具結(jié)構(gòu) | 夾板式 |
| 與機(jī)器人連接方式 | 法蘭連接 |
| 開(kāi)合行程（mm） | 300 |
| 驅(qū)動(dòng)方式 | 氣缸驅(qū)動(dòng) |
| 品牌配置 | SMC |
| 適用紙箱規(guī)格（mm） | 詳見(jiàn)用戶包裝尺寸表 |
3.機(jī)器人底座 機(jī)器人安裝底座采用優(yōu)質(zhì)碳鋼材料與高強(qiáng)度型材焊接加工而成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、強(qiáng)度可靠，底座表面噴漆處理。機(jī)器人底座與機(jī)器人之間采用高強(qiáng)度螺栓連接，底座與地基采用化學(xué)螺栓連接。
圖7 機(jī)器人底座外形圖
4.安全圍欄裝置 在機(jī)器人工作區(qū)域外圍設(shè)置安全圍欄裝置，在每個(gè)托盤(pán)出入口設(shè)置安全門(mén)，并安裝安全門(mén)鎖。安全圍欄裝置由護(hù)網(wǎng)、安全門(mén)、立柱、安全門(mén)鎖等組成，護(hù)網(wǎng)采用網(wǎng)格式安全護(hù)網(wǎng)，表面噴塑亮黃色警示色，護(hù)網(wǎng)高度2m，各出入口均配備急停開(kāi)關(guān)裝置和相對(duì)應(yīng)的復(fù)位裝置。
圖8 安全門(mén)鎖外觀圖
5. 機(jī)器人維護(hù)政策 保養(yǎng)時(shí)間以機(jī)器人每3年、或累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間每達(dá)11，520小時(shí)的較短一方為周期進(jìn)行更換油脂、油液。
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