桁架机械手码垛技术在大米加工企业中的应用

　　所谓的码垛机是根据按照一定的图案，以堆叠桩件材料的想法的集成单元，从而使单元化叠层实施储存，装卸，运输等处理物流活动的材料。作为一种新兴技术在物流自动化领域近几年，机器人码垛技术获得了空前的发展，上线码垛机也在不断提高，灵活性，处理速度机器人码垛机和抓取负荷不断提升应用程序的吞吐量不断扩大。

　　近年来，在大米加工领域，由于能源成本急剧上升，劳动力市场人员短缺，人力成本逐年上升，不可预测的风险因素给企业的包装和仓储带来了变化，促进了大米加工的广泛应用。水稻加工企业机械手堆垛作业。

　　稻米加工业以集体化、产业化、大规模发展，竞争日趋激烈，高利润时代悄然逝去。在日本、美国和泰国，大米加工企业每天的产量都超过500吨，其中最大的生产单位是5000吨/(24小时)。近年来，我国的大米加工业逐步向大规模生产和集约经营方向发展。包装和堆放在大型大米加工企业中越来越重要。技术和设备的改进也是增强竞争的法宝之一。在中国，桁架机械手等智能产品的增长势头每年保持20至25/年。社会进步和技术创新是企业发展的永恒命题。桁架机械手堆垛系统在大米加工行业得到了越来越多的应用和发展。

1.我国大米加工厂堆垛的现状。

　　1.1我国大米加工厂堆垛形式有以下的种类：

①人工处理;

②推手推车;

③人工二级包装堆积平台;辅助传送器的；

④人工堆叠输送带;

⑤桥码垛;

⑥托盘车用机器人和码垛;

⑦自动包装规模包装，密封和自动机器人码垛。

　　人工搬运和码垛是最原始、最不安全的码垛形式，需要大量的劳动力，而且在码垛过程中容易发生安全事故，造成生产和生活的损失。随着社会的发展和科学技术的进步，人们发明了手推车。码垛的形式产生了革命性的创新。从那时起，码垛已经从手动移动模式发展到旋转模式，极大地解放了劳动力，提高了工业生产效率。随着米粉生产能力的提高，对码垛生产能力提出了新的要求。为了解决这一问题，人们采用辅助平台进行人工码垛，确实解决了当时码垛能力的问题，但并没有从根本上解决码垛能力低的问题。随着科学技术的进步和堆垛生产能力需求的增加，用于带式输送机辅助运输的手动堆垛机和桥式堆垛机逐渐出现在大米加工厂。这从根本上开启了码垛的新时代，机械设备取代了部分人力，从而大大提高了码垛的速度和能力。同时，为水稻产业的规模化、规模化和集团化生产奠定了基础。

　　随着水稻企业的发展，水稻生产已成为我国的一个微利产业。在中国加入WTO后，中国水稻生产企业面临着中国的国际竞争，国外水稻生产企业在生产管理和技术上具有丰富的经验，经历了市场竞争的全面洗礼。但在世界稻米生产商的竞争中仍然存在许多差距。大型生产企业生存与发展的经营无疑是国内水稻生产企业的必然选择，也是水稻机械制造商必须考虑的问题。

　　劳动力成本，中国的经济过热导致劳动力成本上升，而工业劳动力成本是与农业生产和收入相关的，过去，大量农村廉价劳动力涌入城市的过剩，因为我们的行业和这个第一第二，三产业之间巨大的收入差距，使我国工业化，城镇化，成本优势可以维持很长一段时间，特别是在制造业方面，劳动力成本远远低于发达国家。农业结构调整后，农业逐步转变为生产质量高、附加值高、有利于出口的产品，农民收入相应增加。现在，农村地区的城市化、城市化以及国家对农业发展的保护和激励增加了农业收入，因此农村地区的剩余劳动力减少了，劳动力成本也相应增加了。中国的劳动力价格优势将在5到8年内消失。　　

1.2桁架机械手码垛在大米加工厂中的应用

　　近年来，机器人码垛技术的发展非常迅速，而且这种趋势是今天的大型大米加工厂，规模化和集团的趋势的发展相适应。材料打包成袋后定量，如何有效地高速包，规则码成一堆，大批量的生产，以满足合理使用的存储空间越来越成为，迫切需要的，所以袋码垛机高效，运行可靠已成为生产基地，以保证系统正常运行。在其工作的灵活，占地面积小，能够处理各种材料和码垛多种材料堆叠能力的机器人码垛机，越来越受到广大用户的青睐，并迅速码垛占领市场。　　

2.1机械手码垛机原理

　　机械手堆放机由转位机、编组机、托盘机械手、托盘仓库、托盘平台、托盘输送机等重要部件组成。

　　当通过慢速停止输送机将袋子送到旋转机器时，根据换位的要求，旋转机器将袋子翻转到0°或90°。然后将袋子送入编组机，并由编组机按纵向3袋或卧式2袋对袋子进行分组。编组袋根据5袋/层由码垛平台上的码垛机械手成型、码垛，在代码完成后，通过堆板输送机将其运送到叉车的工作位置，最后用叉车运输至仓库。　　

2.2机器人码垛机的分类

　　根据机械结构的不同，机械手码垛机有以下三种形式：笛卡尔式、旋转关节式和龙门起重机式。

　　笛卡儿机器人的存放器主要由柱状、x射线臂、y臂和握把四个部分组成，以四个自由度完成材料(包括三个移动关节和一个旋转关节)。堆叠。这种叠床结构简单，车身坚固，重量大。适用于较重材料的堆放。

　　旋转关节机械手围绕机身旋转，包括腰椎关节、肩关节、肘关节和腕关节四个旋转关节。这种形式的码垛机是通过教学编程的，即操作者拿着教学箱，控制机械手按照规定的动作移动，将运动过程存储在内存中，在自动运行时可以再现运动过程。这种机械式移动电话具有种类繁多的小型移动电话，可以同时进行一个或多个托盘，并能灵活地对应各种产品生产线的工作。

　　由安装在门式起重机架台车架形成龙机器人码垛，码垛机具有大的工作范围内，能够抓取较重的物质上的机器人臂。　　

2.3机械手码垛机的特点

　　机械手堆放机的主要特点是：

　　(1)结构简单，备件少。因此，维护简单，性能可靠。

　　(2)更小的面积。工厂布局，有利于客户的生产线，并预留一个大仓库面积。

　　(3)自动化程度高。从装袋、车削、编码到码垛的全过程，都可以实现自动化、连续化的操作。

　　(4)操作稳定可靠。采用低惯性、高功率操作方式，操作稳定可靠，性能良好，可提高设备部件的使用寿命。控制系统的主要部件和敏感部件使用日本的欧姆龙和富士产品，气动系统的主要部件使用日本的smc产品。

　　(5)低的能量消耗。机械功率通常为约堆垛机26千瓦，而功率堆垛机器人为约5千瓦。

　　(6)所有的控制都可以在控制柜的屏幕上操作。手术很简单。

　　(7)简单定位起点和安置点，教学方法简单易懂。　

2.4水稻加工厂机械手堆料机的优点　　

2.4.1机械手码垛机与人工码垛机相比在大米加工企业的应用优势

　　目前，大米加工企业码垛人工的现状是人工成本较高，人工搬运成本以每年5%的速度增长。水稻企业的搬运工大多平均年龄在40岁以上，面临着搬运工老化的问题。80后和90后更不愿意从事这样高强度的工作。简单重复的劳动，凸显了水稻产业劳动力的短缺。机械手码垛技术不仅可以改善劳动条件，节约能源，提高劳动生产率，而且可以降低劳动成本。　

2.4.2水稻加工企业机械手堆填区优于机械手堆填区的优点

　　与高、低位置机械码垛机相比，机械手码垛机具有结构简单、零件少、故障率低、性能可靠、维修简单等优点。从施工角度看，机械手码垛机占地较少，有利于客户厂房生产线的布置，可留出较大的仓库面积。从可用性的角度看，可以根据客户产品的大小来改变托盘的尺寸、体积、形状和尺寸，只需在触摸屏上稍加修改即可，不会影响客户的正常生产，机械码垛机的改变是相当麻烦的，甚至是不可能实现的。在能耗方面，机械码垛机左右功率为26 kW，机械手码垛机功率约为5kW。大大降低了运营成本。同时，机械手码垛机也具有操作简单、操作简单易学、安装方便等优点，几乎可以在现有的任何大米加工厂中进行升级。　　

3.发展与展望码垛机器人技术　　

3.1滑动支架或方形代替支架组

　　一个古老的趋势正在复苏：使用滑块托盘或立方体托盘代替托盘作为传统的堆叠方法。这也节省了支持板的成本。

3. 2 码垛机的改进

　　这些新的包装趋势已经导致许多传统的自动码垛方法，需要重新审查和改变。此外，这也使得码垛机更加模块化，可以在码垛机上添加一系列模块，以满足产品生产的需要。　　

3.3代替收敛塑料传送带的

　　Intralox和其他制造商率先使用塑料带或“缓冲”输送机来应对这些挑战，缓冲取代了传统的辐条。垫料输送机作为堆垛的输送面，也适用于产品立方体堆垛或仅用滑动支架堆垛。它不仅为产品堆码提供了一个完全平坦的表面，而且由于头尾链很小，传送带可以非常靠近彼此，从而将间隙缩小到最小。　

3.4轻柔的处理理念

　　核心概念包括在产品到达后放慢速度，在开始时加快速度，以及产品改变方向时的平稳过渡。机械侧的主要问题是，当气缸使用碰撞旋转器和止回板处于气垫状态时，机械转换点也会改变，以使截面间的流动顺畅。

　　在旋转袋子时需要特别小心，需要轻轻转动或压差旋转。为了使堆叠层成为图案，有必要转动袋子。所述袋进入延伸到袋转移路径的块，所述包的角与板相接触，且所述包的背面推动所述包的后部使用变频驱动组件旋转90度软或差压旋转装置。一个袋子的中心是反辐和驱动比背面更快。托盘的一侧由可变频率驱动，另一侧是固定驱动器。袋子进入传送带的中间区域，其中一半由变频驱动支架支撑，另一半由固定速度支架支撑。如果没有必要旋转袋，变速驱动器的侧面将适合于恒速驱动器，使袋的侧面保持不变。如果要旋转袋，则加速变速传动的这一边缘，以使袋的一侧绕支架的较快速度旋转。盒子旋转90度。在此之后，双方的速度再次保持，袋的方向保持不变。

　　更先进的技术设计，以满足更高的收益率的要求。通过增加两侧的驱动齿轮，该箱可顺时针旋转90°，旋转90°和180°的旋转逆时针，从而允许产品堆栈上的袋和标签的定位。　

4、结论

　　在大米加工企业中，堆垛机主要用于成品的储存、原料的储存和装载。码垛机正常运行时，装载、分包、包装、推送、编码、卸料、空托盘输入、装载托盘输出等工序均按设定程序进行，并显示显示信号。操作员只能监视。由于采用了旋转机构、双向开放式卸料台和自动中间机构，使堆垛层编码合理，包装袋向内密封，使堆垛形状整齐，堆垛质量高。

　　近年来，机器人码垛技术的发展非常迅速，而且这种趋势是大米加工厂的规模化，集团化发展趋势相适应。