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智能機器人包裝生產線智能機器人包裝生產線（XPZNBZ），上海星派自動化股份有限公司成立於2013年6月，註冊於上海嘉定區南翔高科技園區，生產基地位於崑山周市在金茂路777號星派克智能裝備產業園，邁巴赫機器人（崑山）有限公司是其全資子公司。

項目簡介

公司是集銷售、設計、製造、安裝調試和售後服務於一體的規範化現代化企業，獲「高新技術企業」、「上海市專、精、特、新企業」和「上海市品牌試點示範企業」等稱號，2015年在上海股權託管交易科創板掛牌（股份代碼：300023），擁有自主知識產權近50項，已通過IS02015質量管理體系認證。

主要產品有

智能機器人包裝系統集成、各類自動化包裝設備、開箱機、封箱機、碼垛機、裹包機等各種包裝機械系列產品。

我公司研究的項目採用了多功能機器人抓手，能有效實現開箱操作、裝箱操作、碼垛操作來完成整個生產流程。該生產線不但降低了勞動強度，降低了人力成本，節約了場地，同時實現了一機多用，有很好的經濟效益和社會效益，以實現創新驅動、轉型發展、產業升級，成為包裝機械行業的排頭兵。通過較簡單結構的裝置實現開箱操作、裝箱操作、封箱操作、碼垛操作，其應用前景廣闊、各行業通用，對加快推進工業機器人在包裝行業的運用起到了推波助瀾的作用。本項目生產線整體結構布局合理，無需人干預，自動化程度高，流水線作業，能大大提高工作效率。從拿取包裝紙箱、包裝紙箱折頁、底部封箱、裝箱、封箱到碼垛全部都是由機器人配合上箱機、底部封箱機、封箱機以及過渡線實現的，完全不用作業人員的干預，自動化程度高，流水線作業，使物料進出快捷，能控制有序的裝卸程序，減少物品的損壞率，提高物品配送、自動化轉庫存的效率。通過採用機器人控制器和示教器通訊鏈接技術和自適應控制技術，可實時修改參數，獨立運行每個設備元件，修改數據，顯示報警信息，便於操作人員及時排除故障等。

隨着機器人技術的飛速發展，工業機器人已廣泛應用於各個領域，紙箱作為現代物流的重要組成部分，現有機器人對紙箱進行開箱操作，一般通過兩個裝置或者通過一個比較複雜的裝置實現，需要付出相當大的成本

本項目的核心技術已向國家知識產權局專利局申請了2件發明專利和2件實用新型專利，其中3件專利均已獲得專利授權。

為使該項目研發生產順利進行，本公司投入290萬元研發經費，從而為本項目的實施和轉化提供有利的支撐條件。

本項目是一種專業化、集成化、智能化的工業設備，機器人將包裝袋或者包裝箱按照預定的編組方式，逐個逐層碼放在托盤或箱體內，並將成垛的物料進行輸送。通常作為包裝線的後續設備，提高生產能力和轉運能力。通過簡單並且優化的結構設計來進行開箱、裝箱、碼垛操作，採用了嵌入式ARM微處理器，配以機器人控制器和示教器通訊鏈接技術、運動狀態感應控制技術、光電磁動態監測系統、FPGA電路單元等運行模塊，能夠精準化操作，安全係數高，大大提高了生產效率，有效地降低了成本。智能化包裝生產線以其柔性化的特點，適用規格範圍廣，可實現自動調節功能，滿足客戶多種規格包裝形式。本項目屬於國家重點支持高新技術領域：先進制造與自動化-新型機械-通用機械裝備製造科技。

主要研發內容

1. 碼垛矩形筐件的抓手技術：利用楔塊的楔面與升降輥的結合來傾斜被抓筐件碼垛角度，使被抓筐件底部的止口能嵌入到下層筐件的上部筐口中，保證了碼垛的筐件與下層筐件對齊，能提高矩形筐件碼垛質量。通過夾持氣缸的動力臂縮回，從而帶動平移夾板向左移動，使得固定夾板與平移夾板一起夾住目標筐件，同時平移夾板上的托塊嵌入目標筐件右側面的內凹處托住目標筐件並承擔部分重量，使得夾緊力不用過分大就可穩妥地夾住目標筐件，避免因為過大的夾緊力而造成目標筐件損傷。

2.機器人開箱裝箱碼垛一體機：無需人干預，自動化程度高，流水線作業，整體結構布局合理，能大大提高工作效率。使物料進出快捷，能控制有序的裝卸程序，減少物品的損壞率，提高物品配送、自動化轉庫存的效率。

3. 多功能機器人抓手：通過簡單並且優化的結構設計，進行開箱操作，有效降低了成本。同時，能夠精準化操作，不容易出現操作失誤。通過輔助壓板還可以對後續摺疊、封箱操作時起到固定限位作用。

4. 定位器採集位置信號輸出到移動設備，移動設備可以更加準確的移動，紅外測距傳感器採集產品之間的縫隙大小進行微調抓取爪的位置。

5. 通過接力推箱抓手裝置和碼垛抓手裝置配合工作，降低了材料成本，並且維護成本降低。適應於紙箱、塑包等包裝形式的全自動生產。

6.紙箱包裝好後，在紙箱上再貼（或噴）相應的條碼（即印即貼貼標機），保證每箱的信息與產品信息及時對應。紙箱在輸送到碼垛抓取線時，通過掃描槍掃描紙箱上的條碼信息，記錄到本地工控機中；同時單個棧板到達碼垛工位時，掃描槍掃描棧板上的條碼信息（或者用RFID無線射頻掃描），也記錄在本地工控機中，在碼垛過程中紙箱的信息和棧板的信息即可關聯在一起。

7.當碼垛結束，本地工控機即時將所有信息上傳到上位機-生產管理系統（ERP、MES等）。無論是掃描紙箱信息還是棧板信息，即可知道整棧板的所有成品信息。同時也方便產品錄入智能化倉儲系統，實現智能化生產管控。

本項目產品申請了4項專利，其中包括2項發明專利和2項實用新型專利：具體如下:

a、發明專利證書，專利名稱：碼垛矩形筐件的抓手，專利號：ZL 201410106025.X；

b、實用新型專利證書：專利名稱：一種機器人開箱裝箱碼垛一體機，專利號：ZL 201621389375.2；

c、實用新型專利證書：專利名稱：一種多功能機器人抓手，專利號：ZL 201721729656.2；

d、發明專利實質審查通知書：專利名稱：一種機器人開箱裝箱碼垛一體機,專利申請號：ZL 201611165616.X。

2、本項目產品經中國科學院上海科技查新諮詢中心檢索，綜合技術處於國內領先，國際先進水平；

3、本項目產品已獲得上海市質量監督檢驗技術研究院出具的檢測報告，性能測試完全合格。

4、本項目於2020年5月11日獲得了上海市高新技術成果轉化認定；

5、本項目自2020年5月11日至2020年12月31日累計實現銷售額2788萬，且獲得了客戶的一致認可。本項目產品已通過上海市質量監督檢驗技術研究院的檢測報告，報告編號：WB1905110138，結論為所檢項目符合智能機器人包裝生產線檢測大綱GB5226.1-2008機械電氣安全-機械電氣設備-第1部分：通用技術條件的標準。本項目的核心技術經中國科學院上海科技查新諮詢中心檢索，報告編號：201921C0706844，查新結論為：本項目技術內容在國內文獻檢索中，未見具體報道，具有新穎性，處於國內領先,國際先進水平。「智能機器人包裝生產線（XPZNBZ）」項目於2020年5月11日獲得了上海市高新技術成果轉化認定，此項目由本公司主導，穩定性好，具有廣泛的推廣應用價值，成效顯著，具有顯著示範性，客戶投入使用的項目均於2020年度驗收；「智能機器人包裝生產線（XPZNBZ）」項目申報時，已包括所有子項目；

此項目的申報成果的主要完成單位為上海星派自動化股份有限公司；

本單位的主營業務為提供工業機器人自動化、智能化的系統集成整體解決方案。