码垛机器人使用说明

非常感谢贵公司购买码垛机器人。

本系统是将上流传送带传送过来的产品按一定的堆放形状放置到托盘上的码垛机器人设备。

1. 功能概述

为适应我国在石油、化工领域的快速发展，我们在吸收国外先进技术的基础上，自主开发了RB200型垂直多关节型机器人。

RB200型码垛机器人是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种规定作业的机电一体化生产设备。其主要由机械本体、伺服驱动系统、手臂机

构、末端执行器（抓手）、末端执行器姿态调节机构以及检测机构等构成，它根据不同的物料包装、堆垛顺序、层数要求等进行参数设置，实现不同类型物料包装的码垛

作业。

2. 码垛机器人与传统机械式码垛机比较，特点如下:

2.1. 结构简单、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保养维修简单、所需库存零部件少。2.2. 占地面积小。有利于客户厂房的总体布置，并可留出较大的库房面积。

2.3. 适用性强。当客户产品的尺寸、体积、形状及托盘的外形尺寸发生变化时只需在触

摸屏上稍做修改即可，不会影响客户的正常的生产，甚至一台码垛机器人可同时对

两条包装不同物料的生产线进行码垛操作。

2.4. 能耗低。传统机械式码垛机的功率在26kW左右，而码垛机器人的功率为10kW能大大降低客户的

长期运行成本。

3. 主要技术特点：

3.1. 码垛机器人具有4个自由度，分别为手臂的两个关节沿垂直轴、水平轴作直线运动，

机械本体和抓手绕各自的回转轴作回转运动。

3.2. 手臂采用平行四边形连杆机构，由伺服电机通过带轮、同步带、滚珠丝杠、直线导轨驱动，并采用

末端执行器姿态调节机构，使末端执行器（抓手）实现垂直轴、水平轴无藕合线性运动。

3.3. 机械本体用于承载手臂机构及其驱动机构，机械本体安装在交叉滚子轴承上，由伺

服电机通过精密摆线减速机驱动，实现码垛机器人在水平面内的回转作业。

3.4, 抓手腕部回转由伺服电机通过精密摆线减速机驱动。

3.5. 机械手主要材料采用铝合金型材，具有质量轻，动作灵活等特点。

4. 主要技术指标：

码垛最大能力：1200bags/h 橡胶：600bags/h

最大载荷：200kg

结构形式：4自由度关节型

运动模式：柱面坐标

动作范围

Z 轴（垂直）：2300mm

X 轴（水平）：1500mm

。轴（本体回转）：330 °

a轴（手腕回转）：330 °

5. 动作范围:

图1码垛机器人动作范围

6. 工作原理：

码垛机器人（如下图2）包括手腕1、手臂机构2、手腕姿态调整机构3、机架4、底座12、机械手20以及手臂机构2的伺服驱动系统等。手臂机构2由AG BF、FD CE

四个连杆构成，其中AC连杆的BC杆段与CD DF、FB等连杆构成平行四边形，BC杆段与DF连杆平行，CD连杆与FB连杆平行，AC连杆的A端点为工作负荷承载点。连杆BF的F 点为手臂机构2的水平主动关节，其安装在水平移动板19上，连杆CE的E点为手臂机构的垂直主动关节，其安装在垂直移动板6上。

码垛机器人的手臂机构2的驱动系统安装在机架4上，由水平、垂直两个驱动机构组成。水平驱动机构由伺服电机13、主动带轮14、滚珠丝杠副15、直线导轨16、同步带

17、从动带轮18、移动板19等组成。通过滚珠丝杠传动副15,将伺服电机13的旋转运

动转换为移动板19的直线运动，从而带动手臂机构2水平主动关节F在水平方向移动，

此时手臂机构2的工作负荷承载点A仅在水平方向移动。垂直驱动机构由伺服电机10、

主动带轮11、同步带9、从动带轮8、直线导轨7、滚珠丝杠副5、移动板6等组成。通过滚珠丝杠传动副5,将伺服电机10的旋转运动转换为移动板6的直线运动，从而带动手臂机构2的垂直主动关节F在垂直方向移动，此时手臂机构2的工作负荷承载点A仅在垂直方向移动。利用这种平行四边形连杆手臂机构及其驱动系统配置形式，非常方便的实

现了手臂机构工作位置点的线性运动。

码垛机器人的手腕1安装在AC连杆的A点及JI连杆的J点上，设有机械手回转轴II。手腕姿态调整机构3由两个平行四边形机构及一个三运动副杆件组成。其中手臂机构AC 连杆的AB杆段、三运动副杆件的BI杆段、拉杆IJ、及手腕部JA杆段构成一个平行四边形，手臂机构BF连杆、固定连杆FG拉杆GH三运动副杆件的HB杆段构成另一个平行四边形。机器人的手腕姿态调整机构与位置机构相互关联，但互不影响。利用该机构调整

时，码垛机器人的手腕1姿态保持不变，即与之相连的机械手工作姿态保持不变。

码垛机器人的底座12设有机架4的回转机构，机架4可以绕回转轴I作回转运动，

从而扩大了码垛机器人的作业范围

7. 码垛机器人的主要部件

码垛机器人主要由机械手、手腕、手腕调整机构、手臂机构、回转本体、伺服驱动系统、底座等部件组成（如图3）。其运动包括：本体回转、手臂机构的水平、垂直运动以及手腕回转。

图3码垛机器人结构示意图

主要部件结构简图如下：

7.1机械手

机械手是码垛机器人的工作装置，可以根据不同的物料包装形式，采用不同的抓取形式。该码垛机器人由气缸驱动手指抓取物料。

图4机械手

7.2手臂机构

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