在煙草工業(yè)自動化物流系統(tǒng)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(jié)應用機器人技術(shù),從而降低了人工勞動強度,提高了作業(yè)效率。 煙草工業(yè)對生產(chǎn)物流自動化技術(shù)的應用一直處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。目前,多數(shù)卷煙廠都已實施了生產(chǎn)物流自動化,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),自動化物流系統(tǒng)工藝融入到卷煙生產(chǎn)裝備工藝中實現(xiàn)了工廠生產(chǎn)自動化。例如,紅河煙廠自1998年開始陸續(xù)實施了煙葉配方、輔料、成品、備件等自動化物流系統(tǒng),其設(shè)備性能、電氣控制、計算機信息管理等方面都接近國際先進水平,并且在自動化物流作業(yè)環(huán)節(jié)中,成功采用碼垛機器人對卷煙成品進行堆碼、拆垛作業(yè),對木夾板煙包進行剪鋼帶、拆薄膜、去夾板作業(yè),對輔料搭配在國內(nèi)外率先開發(fā)使用帶視覺識別的移動式機器人系統(tǒng),能對多品種、多規(guī)格的卷煙輔料根據(jù)生產(chǎn)需要按不同的配方進行任意搭配,實現(xiàn)卷煙輔料的自動堆碼搭配與供給。在這些物流環(huán)節(jié)采用機器人作業(yè)模式,大大降低了人工勞動強度提高了作業(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 在卷煙廠生產(chǎn)物流系統(tǒng)中,成品自動化物流系統(tǒng)是基于對成品收集、分類、儲存、分發(fā)、銷貨環(huán)節(jié)進行一體化自動控制和實現(xiàn)調(diào)度管控信息智能化的系統(tǒng),能夠不同程度地實現(xiàn)產(chǎn)品的自動分類、自動碼垛、自動出入存、自動移盤庫、響應訂單組配貨、自動發(fā)貨裝車和相對應的產(chǎn)品信息的精確統(tǒng)計追蹤。入庫的基本流程為:卷接包生產(chǎn)線—裝封箱線—分揀及機器人件煙碼垛系統(tǒng)—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(tǒng)—分揀組配發(fā)貨。 機器人在卷煙輔料搭配作業(yè)中的應用 在卷煙輔料自動化物流系統(tǒng)中,需要將不同品種規(guī)格的輔料堆碼到托盤上完成物料組盤,然后存入立庫系統(tǒng),再根據(jù)卷接機組的需要配送到機組站臺。在輔料組盤過程中,由于輔料品種的多樣性,一般均采用人工作業(yè),但人工勞動強度大,現(xiàn)場管理凌亂,因此紅河、合肥煙廠等采用了ABB機器人完成輔料自動堆碼搭配作業(yè)。 由于輔料品種規(guī)格形狀各異,要實現(xiàn)自動堆碼作業(yè)有較大難度,為此采用一套帶有視覺識別系統(tǒng)的移動式機器人進行輔料搭配堆碼作業(yè)。 視覺識別移動式機器人系統(tǒng)是集機器人手臂圖像識別系統(tǒng)、手臂吸夾具系統(tǒng)、手臂找定位傳感控制系統(tǒng)、機器人數(shù)控穿梭行走系統(tǒng)以及計算決策上位機為一體的開放柔性自動化系統(tǒng)。系統(tǒng)視覺識別部分對靜態(tài)(隨機出現(xiàn)的物品被輸送到指定的站臺位置)或動態(tài)(隨機出現(xiàn)的物品在輸送鏈上移動不停留)的不同物品以及靜態(tài)或動態(tài)的同一物品不同的放置面、放置方向可實現(xiàn)視覺識別定位。已被識別和定位的物品,由機器人根據(jù)已獲得的物品類型、位置信息選擇夾具抓取物品。再根據(jù)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,最終實現(xiàn)物品的自動搭配裝盤。 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(jù)輔料配方指令,通過數(shù)控有軌車移動到各個物料站臺,利用光學視覺系統(tǒng)識別各種輔料的形狀和位置,然后機器人自動調(diào)換相應夾具,對輔料進行自動揀取、堆碼、搭配。 機器人在煙包拆帶開箱作業(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。在制絲線煙包作業(yè)環(huán)節(jié)中,對于紙箱煙包一般采用人工剪包裝帶、拿出箱內(nèi)墊紙,再由煙包開包機倒出煙包實現(xiàn)煙包開包,對于木夾板煙包一般采用人工剪鋼帶、撕掉塑料薄膜,再通過旋轉(zhuǎn)開包輸送機配合取木夾板。采用機器人自動拆帶開箱,一般配置專用夾具、輔具實現(xiàn)全自動的煙包開包,對于紙箱煙可實現(xiàn)自動剪包裝帶、取墊紙,完成紙箱與煙包的分離;對于木夾板,煙包可實現(xiàn)自動剪鋼帶、拆薄膜、去夾板,完成夾板與煙包的分離。在機器人自動開包系統(tǒng)中,配置相關(guān)輔助裝置可實現(xiàn)紙箱、木夾板自動折疊、鋼帶自動剪斷等作業(yè),整個流程的自動化、智能化程度很高,充分體現(xiàn)了工業(yè)機器人對復雜軌跡運動的動態(tài)特性。 機器人在煙絲箱碼拆作業(yè)中的應用 近年來隨著煙草加工向精益化、精細化、個性化方向發(fā)展,傳統(tǒng)的煙絲柜儲方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄鋬δJ,便于半成品煙絲小批量精確攙兌并實現(xiàn)成品煙絲對制絲線小單元送絲。為了提高存儲和輸送效率,需要將煙絲箱進行堆疊和拆垛,除了專用堆碼機外可采用機器人進行堆拆作業(yè)。 基本流程為:煙絲箱輸送到站臺工位,機器人抓取后旋轉(zhuǎn)搬運到堆碼站臺,堆疊在另一個煙絲箱上方,拆垛時動作順序相仿。同時,機器人以單箱方式抓取箱體,可完成翻箱倒料作業(yè),并在光學視覺系統(tǒng)和清掃裝置的配合下,完成箱體內(nèi)側(cè)殘留煙絲的清掃工作。由于箱體長寬高尺寸均大于1米,抓取重量超過150千克,開發(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。 |