在煙草工業(yè)自動(dòng)化物流系統中應用了碼垛機器人后,卷煙輔料堆碼搭配、成品件煙堆拆垛、煙包剪帶拆膜去蓋、煙絲箱堆疊等物料處理環(huán)節應用機器人技術(shù),從而降低了人工勞動(dòng)強度,提高了作業(yè)效率。 煙草工業(yè)對生產(chǎn)物流自動(dòng)化技術(shù)的應用一直處于國內領(lǐng)先地位。目前,多數卷煙廠(chǎng)都已實(shí)施了生產(chǎn)物流自動(dòng)化,從煙葉醇化到成品發(fā)貨,從制絲分組加工到儲葉儲絲模塊化精益生產(chǎn),自動(dòng)化物流系統工藝融入到卷煙生產(chǎn)裝備工藝中實(shí)現了工廠(chǎng)生產(chǎn)自動(dòng)化。例如,紅河煙廠(chǎng)自1998年開(kāi)始陸續實(shí)施了煙葉配方、輔料、成品、備件等自動(dòng)化物流系統,其設備性能、電氣控制、計算機信息管理等方面都接近國際先進(jìn)水平,并且在自動(dòng)化物流作業(yè)環(huán)節中,成功采用碼垛機器人對卷煙成品進(jìn)行堆碼、拆垛作業(yè),對木夾板煙包進(jìn)行剪鋼帶、拆薄膜、去夾板作業(yè),對輔料搭配在國內外率先開(kāi)發(fā)使用帶視覺(jué)識別的移動(dòng)式機器人系統,能對多品種、多規格的卷煙輔料根據生產(chǎn)需要按不同的配方進(jìn)行任意搭配,實(shí)現卷煙輔料的自動(dòng)堆碼搭配與供給。在這些物流環(huán)節采用機器人作業(yè)模式,大大降低了人工勞動(dòng)強度提高了作業(yè)效率,改善了作業(yè)環(huán)境。 機器人在成品件煙碼拆垛作業(yè)中的應用 在卷煙廠(chǎng)生產(chǎn)物流系統中,成品自動(dòng)化物流系統是基于對成品收集、分類(lèi)、儲存、分發(fā)、銷(xiāo)貨環(huán)節進(jìn)行一體化自動(dòng)控制和實(shí)現調度管控信息智能化的系統,能夠不同程度地實(shí)現產(chǎn)品的自動(dòng)分類(lèi)、自動(dòng)碼垛、自動(dòng)出入存、自動(dòng)移盤(pán)庫、響應訂單組配貨、自動(dòng)發(fā)貨裝車(chē)和相對應的產(chǎn)品信息的精確統計追蹤。入庫的基本流程為:卷接包生產(chǎn)線(xiàn)—裝封箱線(xiàn)—分揀及機器人件煙碼垛系統—立體倉庫;出庫的基本流程為立體倉庫—機器人件煙折垛系統—分揀組配發(fā)貨。 機器人在卷煙輔料搭配作業(yè)中的應用 在卷煙輔料自動(dòng)化物流系統中,需要將不同品種規格的輔料堆碼到托盤(pán)上完成物料組盤(pán),然后存入立庫系統,再根據卷接機組的需要配送到機組站臺。在輔料組盤(pán)過(guò)程中,由于輔料品種的多樣性,一般均采用人工作業(yè),但人工勞動(dòng)強度大,現場(chǎng)管理凌亂,因此紅河、合肥煙廠(chǎng)等采用了ABB機器人完成輔料自動(dòng)堆碼搭配作業(yè)。 由于輔料品種規格形狀各異,要實(shí)現自動(dòng)堆碼作業(yè)有較大難度,為此采用一套帶有視覺(jué)識別系統的移動(dòng)式機器人進(jìn)行輔料搭配堆碼作業(yè)。 視覺(jué)識別移動(dòng)式機器人系統是集機器人手臂圖像識別系統、手臂吸夾具系統、手臂找定位傳感控制系統、機器人數控穿梭行走系統以及計算決策上位機為一體的開(kāi)放柔性自動(dòng)化系統。系統視覺(jué)識別部分對靜態(tài)(隨機出現的物品被輸送到指定的站臺位置)或動(dòng)態(tài)(隨機出現的物品在輸送鏈上移動(dòng)不停留)的不同物品以及靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的同一物品不同的放置面、放置方向可實(shí)現視覺(jué)識別定位。已被識別和定位的物品,由機器人根據已獲得的物品類(lèi)型、位置信息選擇夾具抓取物品。再根據物品需放置的站臺位置行走至該站臺,完成對物品的拆垛、搬運或碼垛等任務(wù),最終實(shí)現物品的自動(dòng)搭配裝盤(pán)。 計算決策上位機傳輸輔料信息給機器人,并發(fā)出工作指令,機器人根據輔料配方指令,通過(guò)數控有軌車(chē)移動(dòng)到各個(gè)物料站臺,利用光學(xué)視覺(jué)系統識別各種輔料的形狀和位置,然后機器人自動(dòng)調換相應夾具,對輔料進(jìn)行自動(dòng)揀取、堆碼、搭配。 機器人在煙包拆帶開(kāi)箱作業(yè)中的應用 煙葉原料的外包裝主要有紙箱和木夾板兩種形式,并附有包裝尼龍帶、鋼帶、薄膜等。在制絲線(xiàn)煙包作業(yè)環(huán)節中,對于紙箱煙包一般采用人工剪包裝帶、拿出箱內墊紙,再由煙包開(kāi)包機倒出煙包實(shí)現煙包開(kāi)包,對于木夾板煙包一般采用人工剪鋼帶、撕掉塑料薄膜,再通過(guò)旋轉開(kāi)包輸送機配合取木夾板。采用機器人自動(dòng)拆帶開(kāi)箱,一般配置專(zhuān)用夾具、輔具實(shí)現全自動(dòng)的煙包開(kāi)包,對于紙箱煙可實(shí)現自動(dòng)剪包裝帶、取墊紙,完成紙箱與煙包的分離;對于木夾板,煙包可實(shí)現自動(dòng)剪鋼帶、拆薄膜、去夾板,完成夾板與煙包的分離。在機器人自動(dòng)開(kāi)包系統中,配置相關(guān)輔助裝置可實(shí)現紙箱、木夾板自動(dòng)折疊、鋼帶自動(dòng)剪斷等作業(yè),整個(gè)流程的自動(dòng)化、智能化程度很高,充分體現了工業(yè)機器人對復雜軌跡運動(dòng)的動(dòng)態(tài)特性。 機器人在煙絲箱碼拆作業(yè)中的應用 近年來(lái)隨著(zhù)煙草加工向精益化、精細化、個(gè)性化方向發(fā)展,傳統的煙絲柜儲方式逐漸轉變?yōu)橄鋬δJ,便于半成品煙絲小批量精確攙兌并實(shí)現成品煙絲對制絲線(xiàn)小單元送絲。為了提高存儲和輸送效率,需要將煙絲箱進(jìn)行堆疊和拆垛,除了專(zhuān)用堆碼機外可采用機器人進(jìn)行堆拆作業(yè)。 基本流程為:煙絲箱輸送到站臺工位,機器人抓取后旋轉搬運到堆碼站臺,堆疊在另一個(gè)煙絲箱上方,拆垛時(shí)動(dòng)作順序相仿。同時(shí),機器人以單箱方式抓取箱體,可完成翻箱倒料作業(yè),并在光學(xué)視覺(jué)系統和清掃裝置的配合下,完成箱體內側殘留煙絲的清掃工作。由于箱體長(cháng)寬高尺寸均大于1米,抓取重量超過(guò)150千克,開(kāi)發(fā)了較大寬度尺寸的機器人夾具,并選用手腕持重和臂展半徑較大的機器人本體型號。 |