Flexpicker机器人如何实现高效精准分拣?

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FlexPicker 是 ABB 公司一款非常著名和成功的并联机器人,它以其极致的速度、精度和紧凑的结构而闻名于世,它主要应用于食品饮料、制药、化妆品、电子等行业的高速拾取和放置任务。

Flexpicker机器人如何实现高效精准分拣?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

什么是 FlexPicker?核心定义

FlexPicker 是 ABB 旗下 IRB 360 机器人的商品名称,它的核心技术是Delta 机器人结构,由瑞士教授 Reymond Clavel 在 20 世纪 80 年代发明。

核心特点:

  • 并联结构: 与常见的工业机器人(如六轴关节机器人)的串联结构不同,FlexPicker 的末端执行器(“手爪”)是通过多个平行连杆直接连接到固定机架上的,这就像一个蜘蛛的几条腿支撑着身体。
  • 高速高精: 并联结构极大地减少了运动部件的质量和惯性,使得 FlexPicker 能够实现惊人的运动速度(通常超过 10 米/秒)和极高的重复定位精度(可达 ±0.05 毫米)。
  • 轻量化设计: 机器人本身非常轻巧,占用空间小,可以方便地集成到生产线中,甚至可以多个机器人并排工作。

FlexPicker 的主要技术规格(以 IRB 360 为例)

规格 描述
型号系列 ABB FlexPicker (主型号为 IRB 360)
机器人类型 并联机器人 / Delta 机器人
有效载荷 根据不同型号和末端执行器,通常为 1 kg 到 3 kg,特殊型号可达 5 kg。
工作半径 标准型号约为 800 mm
重复定位精度 ±0.05 mm,这是其核心优势之一。
最大速度 末端执行器速度可超过 10 m/s,加速度可达 150 m/s²
轴数 4 轴(3 个轴用于运动,第 4 个轴是集成在底座上的旋转轴,用于工件的传送)。
轴运动范围 J1, J2, J3: ±120° / J4: ±200° (旋转)
防护等级 标准为 IP67,非常适合潮湿和多尘的食品、饮料环境。
控制系统 通常由 IRC5 控制器驱动。

FlexPicker 的核心优势

  1. 无与伦比的速度和效率: 这是 FlexPicker 最核心的卖点,在高速分拣、装箱、码垛等应用中,它的处理速度远超传统的串联机器人,能极大地提高生产线的吞吐量。
  2. 极高的精度和可靠性: 重复定位精度高达 0.05 毫米,确保每一次拾取和放置的位置都准确无误,这对于需要精确对位的应用至关重要,其机械结构简单、耐用,故障率低。
  3. 卫生设计: 机器人本体采用 IP67 防护等级,外壳材料光滑、无死角,易于清洁和消毒,完全符合食品和制药行业的卫生标准。
  4. 紧凑的占地面积: Delta 结构使得机器人非常紧凑,可以在狭小的空间内工作,并且可以多个机器人紧密地并排安装,以实现更高的处理能力。
  5. 易于集成和编程: ABB 提供了完整的解决方案,包括控制器、软件和视觉系统,其编程界面直观,并且有专门针对高速拾放应用的软件包,可以大大缩短项目周期。

主要应用领域

FlexPicker 的设计初衷就是为了解决高速拾放问题,因此其主要应用集中在以下领域:

  • 食品与饮料行业:

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    • 烘焙食品: 拾取饼干、面包、蛋糕、披萨等。
    • 糖果与巧克力: 分拣、包装和装箱。
    • 果蔬: 分拣大小、颜色和形状不同的水果(如草莓、蓝莓、圣女果)。
    • 速冻食品: 在低温环境下处理速披萨、速冻水饺等。
    • 乳制品: 拾取和放置奶酪块、酸奶杯等。
  • 制药行业:

    • 拾取药片/胶囊: 从输送带上快速、准确地分拣药片到药板或瓶子中。
    • 包装: 将小包装的药品装入纸盒或托盘。
  • 化妆品与个人护理行业:

    • 口红/眼影盘分拣: 精确地将产品放入礼品盒或展示盒。
    • 瓶子/罐子包装: 高速将小瓶子装入纸箱。
  • 电子行业:

    • 电子元件分拣: 如拾取电阻、电容、连接器等小尺寸元件。
    • 手机屏幕检测: 在生产线上高速抓取手机屏幕进行视觉检测。
  • 物流与电商:

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    • 包裹分拣: 在快递中心根据目的地快速分拣小件包裹。

如何工作?(典型工作单元)

一个典型的 FlexPicker 工作单元通常包括:

  1. FlexPicker 机器人本体: 执行高速运动。
  2. IRC5 控制器: 机器人的“大脑”,负责运动控制和逻辑处理。
  3. 末端执行器: 根据应用需求定制的“手爪”,可以是真空吸盘、机械夹爪、特殊夹具等。
  4. 视觉系统: 通常安装在工作单元的上方或侧方,用于识别工件的位置、方向和类型,并将坐标信息实时传输给机器人。
  5. 输送带: 将待处理的工件输送到机器人工作区域,并将处理好的工件运走。
  6. 安全围栏: 确保操作人员的安全。

工作流程: 输送带上的产品(如饼干)经过视觉系统,摄像头拍照并分析出饼干的位置和姿态,控制器根据这些数据,计算出机器人需要到达的精确坐标,FlexPicker 以极高的速度和精度移动到该位置,末端执行器(如真空吸盘)拾取饼干,然后快速移动到目标位置(如包装盒)并放置,整个过程在零点几秒内完成。


ABB FlexPicker (IRB 360) 是高速拾放应用领域的“黄金标准”。 它凭借其 Delta 并联结构带来的速度、精度和紧凑性,在全球范围内的食品、制药等自动化生产线上扮演着不可或缺的角色,如果您需要在一个狭小空间内,以最快的速度处理大量小型、轻质的物品,FlexPicker 几乎总是最佳选择之一。

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