自动化项目升级改造方案伟星自动化项目升级改造
建设方案
浙江中创科联智能装备技术有限公司
哈工大工研院智控所
2017年12月
目 录
1.系统研制背景 2
1.1系统的行业应用背景介绍 2
1.2系统的国内外现状 2
1.3我们的产品、行业及技术优势 3
2.客户对项目的需求描述 3
2.1 功能需求 3
2.2 性能需求 5
3.项目需求分析 6
3.1 功能需求分析 6
3.2 性能需求分析 6
4. 系统设计 6
4.1系统介绍 6
4.2布局示意图 7...
伟星自动化项目升级改造
建设
浙江中创科联智能装备技术有限公司
哈工大工研院智控所
2017年12月
目 录
1.系统研制背景 2
1.1系统的行业应用背景介绍 2
1.2系统的国内外现状 2
1.3我们的产品、行业及技术优势 3
2.客户对项目的需求描述 3
2.1 功能需求 3
2.2 性能需求 5
3.项目需求分析 6
3.1 功能需求分析 6
3.2 性能需求分析 6
4. 系统设计 6
4.1系统介绍 6
4.2布局示意图 7
4.3系统操作
设计 8
4.4系统组成 8
4.5重要模块设计 9
5.供货范围 11
6.关于我们 11
1.系统研制背景
1.1系统的行业应用背景介绍
随着加工企业生产发展的需要,劳动力市场人员紧缺,人力成本逐年攀升,不可预见的风险因素,为企业的生产带来了不必要的制约因素。能否减人增效,增加企业经济效益,同时保证生产质量,实现批量化、批次化,已经成为当今企业发展的一大难题。
1.2系统的国内外现状
根据调研信息的掌握和了解,目前国内外企业生产模式,主要采取以下几种工作方式:
● 人工手动作业
由人工完成全部的作业,比如将生产的货物进行灌装、封包,通过叉车、推车等辅助设备,将加工货物运送到下一工位,该种工作方式为最原始作业,工程造价成本低,用工需求量大,短途作业速度快,但是长时间作业后,生产配送效率将大大降低,出错率增高等情况,再搬运大型货物时,还易发生重大安全隐患。
● 大型生产线
该种方式实现了企业自动化生产,通过传送装置,运送到工位或仓储区,再配合相应的作业或工艺流程,需要人工来操作控制台。该种模式生产造价成本高,用工数量不减,只是实现了半自动化生产模式。
● 智能装备
该种作业方式是目前最为主流的生产加工方式,国内多个大型企业都以采用这种方式进行货物配送及加工。采用AGV或机械手完成整改生产作业流程,AGV配送能够保证货物准时到达,同时对车上的货物信息进行信息
登记,保证货物信息与物流信息的统一,减少人工参与,根据工艺流程和生产线的节拍即可制定相应的路径规划。通过机械手的运用,自动化完成生产线的加工,省去人力和物力,降低生产成本,是工业4.0在企业生产运营的一个体现。
以上三种模式,只是实现了点的自动化,没有将整个生产线进行串联,同时,需要人工配合的程度高。
1.3我们的产品、行业及技术优势
公司秉承着“挖掘企业需求,立足自主开发,提升品质效率,改造传统产业,引领自控市场,创建民族品牌”为己任,以“高效、实用、优质、共赢”为企业宗旨,量身定制自动化、智能化、高效化的生产设备。行业产研发展涉及到印染业、医药业、新能源行业、高中职院校等。
我公司拥有10余年的智能装备及工业机器人的研发和产业化经验,以哈工大专业技术团队为依托,所研产品硬件设备与软件控制并重,充分利用远程控制、互联网+及大数据等高精尖技术。公司不仅注重自动化控制,而且更注重设备所传达的潜在信息,挖掘工业级数据潜能,从内在改变现有的生产模式,致力于建设无人化和智能化的智慧工厂。
2.项目一 波纹管自动码垛
2.1客户对项目的需求描述
2.1.1功能需求
实现两台注塑机生产出波纹管后,自动码垛,按照码垛要求,第一层管口朝里,第二层管口朝外摆放。
图2.1现场注塑机实物图
图2.2波纹管及料车
图2.3现场CAD图纸
2.1.2 性能需求
● 波纹管长6.1m,直径225mm和300mm。
● 波纹管一根重40KG。
● 注塑机每3分钟出一根管子。
● 改造现场有两台注塑机。
● 接料车尺寸:长3160mm*宽1550mm*高1150mm。
● 现场有1米左右的安全通道,不能占用。
2.2项目需求分析
2.2.1 功能需求分析
根据客户自动化需求,建议采用龙门式码垛生产线,龙门架设计摆放在两条注塑机旁,不会占用安全通道,同时根据码放要求,设计机械手工装夹具能够旋转180°,机械手可以上下抓取,左右移动的龙门结构。
2.2.2 性能需求分析
● 完成波纹管长度6.1m,重量40KG,直径225mm和300mm两种管材的码垛。
● 符合现场注塑机的工作节拍。
● 满足码垛需求,一层管口朝外,一层管口朝内。
2.3系统设计
2.3.1系统介绍
该方案采用三轴机械手,配有180°旋转双夹具结构。A注塑机生产完波纹管后,传送到接料装置。
当不需要对波弯管进行旋转时,中控系统启动气动装置,波纹管直接从接料装置滚落到接料车中。
当需要波纹管进行旋转时,机械手从待作业区,横向滑动到注塑机作业区,抓取波纹管,横向移动到接料车,工装夹具旋转180°,码垛放置到接料车中。
整个生产过程由中控系统进行控制,根据生产节拍,保证波纹管的码放按照用户
进行码垛。
2.3.2布局示意图
图2.4 系统布局示意图
说明: 1:机械手 2:龙门架 3:接料车
4:接料装置 5:波纹管
2.3.3系统作业流程设计
监控、控制
图2.5 系统作业流程图
2.3.4系统工作流程设计
图2.6 系统工作流程图
2.4系统组成
该系统由机械手和中控系统组成。
● 机械手:采用龙门式机械手机构,机械手配有能够旋转180°工装夹具,夹取波纹管。
● 中控系统:采用上位机控制系统,联动控制工业机器人启停、夹具工装的装卡、接料装置启动等动作,采用简单易操作的人机界面,方便人员更改系统参数和调整动作时间,并可调整程序,实现波纹管码垛作业。
2.5重要模块设计
2.5.1机械手
经过综合性考虑,能够完成波纹管抓取及码放的同时,又能提升经济效益,同时还能够降低成本,此方案中选配的机械手为三轴机械手。
三轴机械手是一款经济实用性产品,它不但能够满足生产工序的需要,而且以价格的优势占据了一定的市场空间。
图2.7机械手示意图(具体根据实物设计为主)
2.5.2机械手末端夹具
根据工件特征量身定制夹具,采用180度旋转头双夹具结构。为了保证波纹管夹取的稳固性,设计两爪间距1m。抓取后,不会出现偏坠现象。
夹具设计配备传感器及电气保护装置,在设备突然失电或失气的情况下,仍能保证工件抓取牢靠。
图2.8机械手末端夹具示意图(具体根据实物设计为主)
图2.9机械手末端双夹具示意图(具体根据实物设计为主)
2.5.3生产节拍
根据生产流程及节拍,两台注塑机的加工时间基本一致,取其中任一道工序来计算:机械手抓取、移动、下料及翻转时间需要10s,注塑机出管需要180s,即10+180=190s可完成一个波纹管的搬运,计算一定的不可预估时间5s,即方案一的生产节拍可达195s/件。由于机械手生产可24小时不停工,按每月工作29天,每天工作20小时计算,月产量可高达:29×20×60×60/195=10707件。
3.项目二 原材料自动称量输送线
3.1客户对项目的需求描述
3.1.1 功能需求
完成料袋的自动称量,并且将称量后的料袋,自动封包,设置一定的码垛规则,完成托盘的码放,完成码放作业后,将托盘自动运输到原料堆放区,根据作业要求,将原料堆放区的原料,自动搬运到仓库中。
图2.1现场烘车实物图
图2.2现场CAD图纸
图2.3现场CAD图纸
3.1.2 性能需求
● 完成颗粒料自动称量,称重25KG一包。
● 称量精度:±0.1kg。
● 缝袋要求,料袋可重复利用。
● 码垛要求:8层5袋,3袋横放,2袋竖放,保证稳固。
● 完成每天50吨原料的运输。
● 完成两个车间直接的运输,其中地面不平整,两车间距离30m。
● 地面坡度:4000:30。
● 灌装区到原料堆放区距离17m。
● 每天要保证50吨货物的入库量。
● 一托盘颗粒料高1.2m。
3.2项目需求分析
3.2.1 功能需求分析
根据客户提供的需求,进行分析,需要完成以下作业:
● 颗粒料袋的自动称量:配置相应的控制器,对称量进行自动化控制,达到系统上线时,调节称量的精度。
● 颗粒料袋的自动码垛:完成封包后颗粒料的自动码垛,按照一定规则进行码放。
● 颗粒料袋的运输:将成托盘的颗粒料运送到暂存区,以及暂存区的颗粒料运送到仓库中。
3.2.2 性能需求分析
自动称重一包25KG的颗粒料,并且精度达到±0.1KG。
完成一吨货物的搬运,保证每天运送50托货物的最大输送量。
智能叉车的举升需要在1.2m以上。
码垛机械手配置要在
3.3系统设计
3.3.1系统介绍
根据客户提供的性能需求,本公司初步制定本方案如下,系统由自动称量、自动输送、机械手码垛系统及智慧物流系统组成。
● 自动称量:用于完成颗粒料的自动称量。
● 自动输送系统:颗粒料袋称量完成后,人工进行封装,封装完毕后,通过传送线运送到码垛区,并在传送线上设置缓存区,进行料袋位姿调整,保证下一步机械手码垛作业。
● 机械手码垛系统:完成的颗粒料袋的码垛。
● 智慧物流系统:用于物料托盘的运送,该项目分为称量区到原料堆放区的运送,以及原料堆放区到仓库的物流运送。
3.3.2系统操作流程设计
3.3.3系统逻辑结构设计
3.4系统组成
3.5重要模块设计
5.供货范围
表5.1系统供货范围
序号
系统名称
明细
数量
单价
(万元)
价格
(万元)
备注
1
机械手
1台
含轨道
2
机械手夹具
1套
3
中控系统
1套
4
防护系统
1套
光电传感器、
报警系统等
5
施工费
2人15天
0
0
7
运费
8
税费
10%
9
总计
注:如经过实际测试后发现需对物流机器人AGV进行改型或定制,以上左右价格均会产生一定的调整。
6.关于我们
6.1公司简介
智的科技,是集自动化工装、工业机器人应用等自动化产品的研发、生产、销售于一体的高科技企业,为客户提供个性化的系统解决方案;量身定做自动化、智能化的生产设备,满足客户的不同需求。包括为提供分选、搬运、包装、码垛、运输机器人设计、生产、制造一条龙服务及交钥匙工程。
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