工业机器人码垛工作站：六轴臂 + 专用夹具 + 料垛输送，示教编程与轨迹优化的物流实训场景。
SMG-019 是一套面向物流仓储自动化的码垛实训工作站。码垛，就是把物料按规则整齐堆叠——看似简单，却是工厂与仓库里最重复、最繁重、也最容易被自动化替代的工序之一。
工作站由六轴工业机器人、专用码垛夹具、料垛输送线与托盘工位组成，可完成「抓取—提升—旋转—放置」的完整码垛循环。学生需要自己规划码垛垛型（几层几列、交错方式、托盘尺寸），并用示教编程实现——这中间涉及空间坐标、轨迹规划与节拍优化等真正的工程问题。
相比单纯的操作训练，码垛工作站的独特价值在于「效率思维」：同一垛型的码放顺序不同，整体节拍可能相差一倍以上。学生要不断比较方案、优化轨迹，才能让工作站跑得更快更稳，这正是智能制造追求的核心能力。
码垛是自动化改造中最「理所当然」也最容易被低估的工序：把箱子按规则堆起来，听起来简单，但垛型设计、垛型稳定性、节拍与空间利用率之间存在大量取舍。生产线上一套合理的码垛方案，能同时改善仓库空间利用率、运输稳定性和人工强度。学生在这台工作站上做的，正是把这些取舍变成可测量、可优化的工程问题。
抓取、提升、旋转、放置全流程实训，还原仓储自动化的真实工序。
学生自行设计层数、列数与交错方式，理解码垛工艺与空间规划。
同一任务多种码放顺序，实测对比节拍，培养效率优化思维。
真空吸盘 / 夹板式专用码垛夹具，适配纸箱、周转箱等常见物料。
料垛输送线与托盘工位联动，可模拟进料—码垛—出料完整流程。
覆盖工业机器人考证与技能大赛中的码垛、搬运类任务。
每个项目都有明确目标、可执行步骤与交付产出，学完即可写进作品集或课题报告。
任务目标：设计并实现一个 3 层交错码垛垛型。
交付产出：产出：一套垛型方案 + 垛型稳定性评估
任务目标：把单件码垛节拍压缩 15% 以上。
交付产出：产出：节拍优化报告（含优化前后对比与收益量化）
任务目标：同一托盘上码放两种不同规格的箱子。
交付产出：产出：混线码垛程序 + 效率权衡分析
| 阶段 / 模块 | 内容要点 | 课时 | 完成后可达成 |
|---|---|---|---|
| 模块一 · 码垛工艺与安全（6 课时） | 垛型设计原理、托盘标准、设备安全与操作规程 | 6 课时 | 能独立设计垛型方案 |
| 模块二 · 示教编程（8 课时） | 夹具使用、坐标系、循环编程与垛型参数化 | 8 课时 | 实现自动循环码垛 |
| 模块三 · 节拍与优化（8 课时） | 节拍测量方法、动作优化、轨迹圆滑与等待消除 | 8 课时 | 完成节拍优化并量化收益 |
| 模块四 · 系统联动（8 课时） | 输送线联动、托盘定位、异常处理与数据上报 | 8 课时 | 完成联动码垛单元 |
| 模块五 · 综合与考核（6 课时） | 多规格混线、考核任务与故障排查 | 6 课时 | 通过综合考核 |
不讲黑箱：把关键原理拆开说明，帮助学习者理解「为什么这样设计」。
整齐对缝码放的箱子容易整体滑移，交错码放能让上层箱子的接缝落在下层箱子中央，形成互锁。看似只是摆放方式不同，实际决定了整垛在运输颠簸中会不会散。这也是为什么自动化码垛的第一个设计决策是垛型，而不是节拍。
真空吸盘适合纸箱、抓放快、无需夹紧动作；夹板式夹具适合周转箱、更稳但需要开合时间；专用夹具适配性好但换型麻烦。夹具一选定，单件节拍的下限就基本确定了——这是「先定机构，再定程序」的典型例子。
很多学生一开始只想着把机器人开得更快，结果发现节拍几乎没变。原因是瓶颈在等待：等输送线送料到定位、等托盘换位。正确做法是先测节拍分布，找到占比最大的环节再动手。这套方法论可以迁移到几乎所有自动化场景。
机器人重复精度 ±0.07 mm，但如果托盘定位误差有 5 mm、纸箱到位偏差 10 mm，实际码垛位置就会参差不齐。工程上通过在托盘与进料口加装定位装置（挡块、气缸压紧）来解决。学生在这个过程中会理解：系统精度取决于最弱的一环。
| 机器人本体 | |
| 自由度 | 6 轴 |
|---|---|
| 额定负载 | 20 kg（码垛专用配置） |
| 最大工作半径 | 约 1700 mm |
| 重复定位精度 | ±0.07 mm |
| 码垛系统 | |
| 夹具 | 真空吸盘式码垛夹具 ×1（或夹板式，按物料） |
| 物料 | 标准纸箱 / 周转箱（规格可定制） |
| 托盘工位 | 标准托盘工位 ×1（含定位装置） |
| 垛型 | 支持自定义层数、列数与交错方式 |
| 输送与安全 | |
| 输送线 | 料垛输送线 ×1（可调速） |
| 安全装置 | 安全围栏、安全门锁、急停按钮、碰撞检测 |
| 电气与软件 | |
| 电源 | 三相 380V 50Hz |
| 编程方式 | 示教编程 / 离线编程 / 脚本 |
| 数据接口 | 支持对接上位机与 MES 数据采集 |
* 以上参数为标准配置实测值，受使用环境影响可能存在合理偏差；支持按项目需求定制配置，具体以合同技术附件为准。
按学习阶段逐步加装，一套平台可以持续用到更高阶的项目与课题。
| 配件 / 升级项 | 说明 | 参考价 |
|---|---|---|
| 夹板式码垛夹具 | 适配周转箱与硬质物料 | 询价 |
| 双托盘工位 | 一码一换，减少换盘等待 | 询价 |
| 缠绕膜/打包模块（选配） | 码垛后自动打包，构成完整出库单元 | 询价 |
| 视觉识别扩展包 | 自动识别箱型规格，支持多规格混线 | 询价 |
| MES 数据对接包 | 上报产量、节拍与设备状态 | 询价 |
| 备件与耗材年度包 | 吸盘、气管、定位块等易损件 | 询价 |
课堂上最常遇到的几类问题与处理办法，先自查再求助，效率更高。
| 现象 | 可能原因 | 排查 / 处理 |
|---|---|---|
| 高层纸箱码放偏移 | 托盘定位不准或前几层箱体有错位累积 | 加装托盘定位装置；每层码放后增加「校正动作」（靠边对齐） |
| 吸盘抓不住纸箱 | 吸盘规格与箱体重量/表面材质不匹配 | 更换更大吸盘或增加吸盘数量；检查真空度与气管泄漏；对粗糙表面改用夹板夹具 |
| 节拍始终优化不动 | 瓶颈在等待而非机器人动作 | 先做节拍分解测量，找出等待环节（送料、定位、换盘）并优先解决 |
| 更换箱型后故障频繁 | 垛型参数未同步更新 | 建立「箱型—垛型—程序」的对应表，切换时同步更新全部参数并空跑验证 |
不确定选哪一套？这里是同系列产品的定位差异，也可直接咨询顾问获取推荐。
| 型号 | 定位 | 与本品差异 |
|---|---|---|
| SMG-019 工业机器人码垛工作站 | 工业 · 物流仓储（本型号） | 六轴 20 kg 负载 + 专用夹具 + 料垛输送，¥58,000 |
| SMG-016 工业六轴机器人实训工作站 | 工业 · 基础操作 | 侧重操作编程、I/O 与 PLC 联动（考证通用） |
| SMG-021 智能制造产线实训系统 | 工业 · 产线级 | 把码垛折叠进完整产线，含 MES 与多工位联动 |
以下为公开资料对标的同类产品参数与参考价，用于选型参照。
| 对标产品 / 型号 | 厂商 / 生态 | 关键参数 | 参考价 |
|---|---|---|---|
| ABB IRB 660 / 发那科 M-410 | ABB / FANUC | 四/六轴 · 负载 20 kg+ · 码垛专用 | 约 ¥20 万级 |
SMG-019 码垛工作站对标工业码垛机型，覆盖垛型设计、节拍优化与输送联动，负载 20 kg 为教学级码垛的典型配置。
