速度和精度——KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人在木工作业中成功应用

库卡机器人（上海）有限公司



速度和精度——KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人在木工作业中成功应用

库卡机器人（上海）有限公司

编者按：随着工信部《关于推进工业机器人发展的指导意见》发布，全国各地陆续出台了工业机器人发展的指导意见，从地方政府到民间资本，都掀起了一股机器人热潮。继而《中国制造2025》规划将工业机器人列为十大重点发展领域之一，在国家政策的支持下，工业机器人产业迎来生机勃勃的“大时代”！

KUKA作为工业机器人领域的佼佼者，基于自身多年的专业技术，为客户量身定制最适用的行业解决方案。其堆垛机器人凭借自身快速、灵活的优势已在各行业得到广泛应用。以KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人为例，其在木工作业中利用真空技术进行木板堆垛，凭借高速度、高精度、短周期、高效率等优势成为客户的优选方案，备受青睐。

KUKA作为全球领先的工业机器人制造商，不仅用卓越的产品和最前沿的技术引领行业发展，更是用专业的解决方案去博得客户的认可，以期帮助行业用户提升市场竞争力。目前KUKA公司的工业机器人年产量超过1万台，已在全球安装了15万台。KUKA可以为客户提供负载量从3kg至1000kg的标准工业6轴机器人以及一些特殊应用机器人，机械臂工作半径从635mm到3900mm，全部由一个基于工业PC平台的控制器控制，操作系统采用Windows XP系统。目前已在仪器仪表、汽车、航天、消费产品、物流、食品、制药、医学、铸造、塑料等行业得到广泛应用。

Voit公司是木材加工、家具制造以及高质量内部装修领域的专家，专营汽车经销商的店铺装修，主要负责展厅的内部装修，包括办公室、休息室和客户区家具的生产与陈设等。Voit公司第一次使用机器人进行桌子、侧板等各种木板的堆垛，选用了KUKA KR QUANTEC系列的KR 180 R 3200 PA关节臂机器人，其有效负荷能力为180kg，工作半径可达3200mm，可在车间双面封边机旁边开展各种木板的托盘装运堆垛工作。

简单易操作

KUKA机器人的系统合作伙伴Fischertech公司收到的具体项目需求是：Voit公司采购了一台新的封边机，计划只有一人在机器上料端负责设置和操作机器并进行家具板横向进给供料，机器后端的堆垛工作由机器人完成。

KUKA为客户提供的是一台仅含长度、宽度、厚度等几个参数的自定义程序，客户只要准确定义要处理的最小和最大部件即可。具体到Voit公司，仅需要堆垛的最小和最大家具部件的参数，对操作员的唯一要求就是能够修正这些参数，不需要具备对机器人系统进行编程的能力。另外封边机还设有一个数据界面，KUKA smartPAD是一种触摸屏式平板电脑，拥有KUKA开发的专为Fischertech设计的用户界面，凭借一个简洁的操作员控制模板，简单输入所要求的产品变量和需要显示的系统总体参数即可。

在Voit公司的生产线上，单个的板材先被研磨和粘合，然后经动力辊道输送机离开机器，随后机器人用真空吸盘拾起板材并进行码垛。然而这项工作执行起来并不简单，有时一些较窄的家具部件必须并排放置，而这对于KUKA机器人来说没有任何问题。机器人程序根据不同工件尺寸，精准地控制吸盘，这样机器人就可以根据预定义的堆层模式进行码垛。待货位堆满后，动力辊道输送机载着码垛完的木板自动离开机器人工位。如果还需要进一步的封边操作，则送回封边机起始位置。

高速度和高精确度

在选择KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人之前，Voit公司面临两难选择：是采用机器人还是采用门架起重机的解决方案，虽然后者更便宜一些，但与KR QUANTEC PA的堆垛工作相比，缺乏灵活性和准确性。例如堆垛精确性可能有几厘米的差别，此外起重机系统只有一个受限的工作半径方向，不具备像机器人这样的多功能性，而且动力小，能耗高，磨损快。而采用KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人的优势就非常明显：高速度、高精度、短周期，工作半径可达3200mm。带60mm开口的空心式腕关节设计是KUKA KR QUANTEC系列的另一个亮点，所有空心腕关节外装套件的普通型号都可以安装到机械臂的保护性内壁上，减少了轮廓干涉，简化了离线编程并延长了管线包的使用寿命。最终Voit公司做出选择，用KUKA KR 180 R 3200 PA关节臂机器人用于木板堆垛。

现在利用KUKA机器人，Voit公司员工能够在每一班次堆垛2400个零部件，与之前相比提高了40%。新的系统安装大大超越了Voit公司的预期，机器人很快就被集成到生产线中，使公司在3天之内重新恢复了生产。现在机器人已经正常运行了数月，不仅没有出现问题，而且还提高了质量和销量。