一種糖業碼垛機器人抓手的結構設計

陳義時

（廣西機械工業研究院，廣西 南寧 450107）

0 引言

隨著工業化及信息化不斷深化融合，工業機器人技術應用范圍越來越廣闊。制糖行業是廣西的支柱產業之一，在用工成本日益嚴峻的今天，應用工業機器人技術也成為必然。制糖企業全工段特別是成品碼垛作業工段具有產量大，重復勞動多，勞動強度大等特點，運用工業機器人技術對成品進行碼垛作業，能極大地提升生產效率，降低用工數量及勞動成本，還能規避工人在生產中遭受意外傷害的風險[1]。

正是基于以上的行業背景，廣西機械工業研究院在某糖業集團承擔了成套碼垛機器人生產線改造。成套生產線中選用瑞士ABB集團高速重載負載的碼垛機器人IRB460，最大負載可達110 kg，最遠距離可達2.4 m。根據某糖業集團生產需求，碼垛機器人在生產中每天至少工作20 h，碼垛效率為900～950包/小時，在生產期間不能出現停機1 h以上的故障，確保生產流水線平穩、可靠。因此，抓手的結構設計除了對結構剛性提出較高要求外，還需要克服高速碼垛過程中白砂糖包產生動能，使得碼垛機器人抓手始終保持平穩、流暢的工作姿態。

本文首先對碼垛機抓手整體結構設計，分析了抓手工作時受力情況，最后對關鍵部位進行局部結構設計分析，并在實際應用中取得良好的效果。

1 抓手整體結構設計

本文設計的抓手針對糖業集團袋裝50 kg白砂糖成品，包裝材料為塑料編織袋，包裝后袋裝白砂糖尺寸是850 mm×470 mm×220 mm。在工作中，抓手除了需要快速實現抓取，釋放等動作之外，還必須進行壓實以防止白砂糖包在抓手中竄動，因此，抓手整體的結構由抓取機構、壓實機構以及調節機構組成。……