项目案例化纤

地轨机器人丝锭分拣装车线：3 台 KUKA KR 210，按品种与等级分拣、满架装车

为一条化纤丝锭物流线完成电气设计、PLC 与 HMI 程序和 KUKA 机器人程序：3 台 KR 210 各骑一条地轨，一次抓取 4 个丝锭，按 24 个品种、4 个等级分到 42 个暂存料架，满架后装车，2025 年投运。

3 台

KUKA KR 210 地轨机器人

42 个

暂存料架

24 × 4

品种 × 等级分拣

4 个

丝锭每次抓取

控制难点: 悬挂输送线送来的丝锭品种、等级混杂，要按品种和等级分到暂存料架，料架存满或结批后再装上丝车；3 台机器人同时承担分拣与装车，装车途中来了分拣任务要优先处理。
我们的方案: 3 台 KUKA KR 210 各骑一条地轨，一次抓取 4 个丝锭；PLC 按品种和等级分配料架号与取放号，下发给机器人执行；地轨由 PLC 驱动伺服定位；入料口与 EMS 悬挂车系统对接，丝车转台与穿梭车系统对接。
交付效果: 2025 年投运；二期增加缓存料架，用于调整夹具上的物料顺序；投运后按合同为每台机器人扩展料架点位、标定地轨。

项目背景

客户是国内一家自动化设备公司，最终用户是一家化纤企业。纺丝车间的丝锭由 EMS 悬挂车送到分拣区，要按品种和等级暂存，凑满一批后装上丝车，交给穿梭车系统运走。我们负责这套自动分拣装车系统的电气设计、PLC 与 HMI 程序、KUKA 机器人程序，以及现场调试和与上下游系统的对接联调。

工序	动作
入料	EMS 悬挂车的吊篮载着丝锭到达入料口
抓取	分拣机器人沿地轨移到入料口，夹具一次抓取 4 个丝锭
分拣	按品种和等级，把丝锭逐个推到对应的暂存料架上：不同品种放不同料架，同一品种的 4 个等级一般分 3 组上架（如 1 级一架，2、3 级一架，4 级一架）
装车	料架存满 32 个丝锭或强制结批时，机器人每次抓取 4 个丝锭装上丝车
交接	丝车经丝车转台与穿梭车系统交接
优先级	装车过程中有分拣任务时，优先处理分拣

难点	说明
多台机器人协同	3 台机器人共用入料口和装车位，抓取、分拣、装车要按任务排序，装车中途可插入分拣任务
料位多	共 42 个料架，每台机器人对应 13 个暂存料架，每架 32 个丝锭位置；来料最多 24 个品种、每种 4 个等级，料位由 PLC 统一分配
来料混杂	二期起，EMS 每次进料最多两种规格、2～8 个丝锭，增加一个缓存料架调整夹具上的物料顺序
系统对接	入料口对接 EMS 悬挂车系统，丝车转台对接穿梭车系统

层级	配置
机器人	3 台 KUKA KR 210 R2700-2（KR C4 控制器），各骑一条地轨
控制器	西门子 ET 200SP CPU 1510SP-1 PN，配 ET 200SP 数字量输入、输出模块
地轨	由 PLC 驱动汇川伺服定位
夹具	一次夹取 4 个丝锭，气缸完成夹紧、推出与伸缩
HMI	西门子 SIMATIC 触摸屏，中文界面
通讯	PLC 与机器人之间走 PROFINET

要点	做法
任务下发	PLC 按品种和等级算出料架号与取放号，下发给机器人，机器人按号执行；新增料位时只需补示教点位
外部自动启动	PLC 侧用功能块统一 3 台机器人的外部自动启动时序
握手信号	到达安全位置、请求夹紧 / 松开、请求伸出 / 缩回等信号逐台在 HMI 上显示
结批	一批生产完成时人工给出结批指令，料架不满 32 个也强制清出装车
调试功能	HMI 提供单步模式、仿真模式和循环测试

阶段	内容
电气设计	电气元器件选型，设计电气图纸
程序开发	PLC 程序、HMI 画面、KUKA 机器人程序
现场调试	PLC 控制系统调试、机器人现场调试与示教，与穿梭车系统、EMS 悬挂车系统对接联调，生产试运行
交付资料	PLC 程序、触摸屏画面程序、机器人程序、电气图纸、操作手册
投运后	为每台机器人扩展料架点位、标定地轨，遗留问题远程处理

KUKA KR 210 R2700-2KUKA KR C4西门子 ET 200SP CPU 1510SP-1 PN西门子 SIMATIC HMIPROFINET汇川伺服（地轨）

核心团队来自西门子、贝加莱等外资工业自动化企业，平均从业 10 年以上。电气设计、电柜、PLC 与机器人程序、现场调试，一个团队交付；设备上位机、生产追溯与工单软件自主开发，直连西门子、倍福和汇川等常规平台。