摘要：我司自动化物流系统中，机器人运行的稳定性直接影响到成品库自动化物流系统的分拣入库能力。其中，机器人的主要问题机器人吸附力不足占机器人总故障数的98.15%，为导致机器人掉烟的主要症结。通过原因分析，找到问题的主要原因为机器人吸盘的吸嘴材料不合理和吸嘴数量太少，针对这两个问题进行制定对策和进行对策实施。改造后机器人掉烟的频率减少到0.4次/天，并取得一定的经济效益。
　　关键词：机器人；吸盘；回收烟箱
　　1.存在问题
　　我司自动化物流系统中，成品库自动化物流系统是基于对成品件烟的自动分拣、码垛、入库和出库进行一体化自动控制和信息化智能管控的系统。成品入库的基本流程：成品件烟经卷接包生产线、封箱机、物流分拣系统、机器人码垛，最后进入高架库。而机器人码垛环节是成品库物流分拣系统的末端环节，机器人运行的稳定性直接影响到成品库自动化物流系统的分拣入库能力。
　　一段时间以来机器人故障率较高，故障现象主要为机器人掉烟，一方面既增加了现场操作工的工作强度，另一方面又对件烟入库得分拣能力造成影响，极大影响车间的生产效率。经过对机器人故障记录的统计分析，发现机器人掉烟故障主要有以下5点原因：吸附力不足、轴故障、程序故障、电机故障、线路故障。其中机器人吸附力不足占机器人总故障数的98.15%，达到平均每月31.66次（按每月24个生产日算），为导致机器人掉烟的主要症结。
　　2.改进方法
　　通过原因分析，找到问题的主要原因为机器人吸盘的吸嘴材料不合理和吸嘴数量太少，针对这两个问题进行制定对策和进行对策实施。
　　（1）使用海绵材料替代当前的橡胶材料吸嘴。首先确定吸板方案，当前使用的是独立式吸嘴，每块吸板上有11个吸嘴，使用此方案就要求盘体气孔不能过小，增加吸嘴个数就不能实现。所以决定采用模块化吸板，一个吸板上只安装一块海绵，而一块海绵上可以同时拥有很多吸孔，见表1。
　　其次确定吸板大小，该车间所使用的烟箱中，规格最大的为白狼，最小的为石狮，故以白狼为标准来确定吸板大小[白狼烟箱的规格为455*255*585（单位mm）]，将吸板规格确定为280*120（单位mm）。
　　最后确定海绵厚度，海绵太厚或太薄都会使抓烟时吸孔的真空度造成影响，我们进行多次试验，来确定海绵的厚度，见表2。经过测试发现当海绵厚度为10mm左右时，吸附力打到最大值，故采用10mm厚度的海绵
　　最终进行效果检查，为了检查海绵吸盘能否满足抓烟要求，进行了抓烟吸附力测试，见表3。经过测试，当负压值为-0.065MPa时吸盘与烟箱的吸附力力大于200N，能够克服回收烟箱带来的影响。
　　（2）增加盘体气孔个数和海绵的吸孔个数。首先确定海绵吸盘吸孔个数。为了减少衰减增加吸附力我们尽量设计更多的吸孔个数，根据吸板大小，最终确定设计181个吸孔，如图1所示。
　　其次确定海绵吸盘每个吸孔的大小。根据吸板尺寸280*120（mm），面积为33600m㎡，而181个吸孔的总面积不能超过整体面积的1/2，即16800m㎡，故每个吸孔面积不能大于16800/181=92.82，每个孔的半径不能大于5.44mm。基于以上数据，最终确定每个孔的半径5mm。
　　最后制作海绵吸盘。根据以上数据设计海绵吸盘，进行加工制作，如图2所示。
　　3.改造结果
　　海绵吸盘改造完成后，对机器人抓烟效果进行了为期五天的观察与记录，并跟尚未改造的机器人进行对比（1#和2#机器人抓烟数量相当），见表4。
　　机器人吸盘改造为海绵吸盘后，掉烟的频率减少到0.4次/天，效果非常理想。
　　改造费用见表5。
　　改造后首个月份中四周的掉烟总次数为25次，减少掉烟次数约为155-25=125次，每次掉煙约损坏成品烟3条，所以减少的成品件烟浪费为125*3=375条，每条烟按70元算，节约的浪费为：375*50=26250元
　　活动首月产生的经济效益为：26250-1067=25183元