油墨是印刷的基本要素之一,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,印刷包裝業(yè)的繁榮帶動(dòng)了油墨制造業(yè)的快速成長(zhǎng),目前中國(guó)已經(jīng)成為全球第二大油墨生產(chǎn)國(guó)。目前國(guó)內(nèi)油墨產(chǎn)業(yè)規(guī)模正以10%以上的速度持續(xù)快速增長(zhǎng)。
AGV搬運(yùn)機(jī)器人的一個(gè)特點(diǎn)是柔性好,自動(dòng)化程度高和智能化水平高,AGV的行駛路徑可以根據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)貨位要求、生產(chǎn)工藝流程等改變而靈活改變,AGV與自動(dòng)化生產(chǎn)線的緊密結(jié)合,使其從單一的搬運(yùn)設(shè)備逐漸成為生產(chǎn)線必需的關(guān)鍵裝備。本文介紹的AGV搬運(yùn)機(jī)器人在油墨自動(dòng)配方生產(chǎn)線中的應(yīng)用方案就是一個(gè)很好的案例。
一、油墨生產(chǎn)現(xiàn)狀
油墨行業(yè)是我國(guó)輕工業(yè)的重要組成部分,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要產(chǎn)業(yè)之一,在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中起著不可忽視的作用。但與此同時(shí),油墨生產(chǎn)也存在不足,其中自動(dòng)化程度不高、生產(chǎn)工藝技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)等嚴(yán)重阻礙了油墨行業(yè)的發(fā)展,主要體現(xiàn)在以下方面:
1.人工配方及調(diào)度管理方式效率低下,面對(duì)眾多材料和配方,配方生產(chǎn)線采用人工管理調(diào)度,難免造成混亂;操作人員長(zhǎng)時(shí)間接觸各種粉塵,危及身體健康。
2.人工稱量方式影響產(chǎn)品質(zhì)量,人工操作下的稱重配料容易造成失誤或出錯(cuò),影響配方效果。
3.人工輸送配料桶勞動(dòng)強(qiáng)度大,因工作疲勞造成的漏料、撒料現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
4.人工配方生產(chǎn)線在低產(chǎn)能和低效率的情況下,難以快速應(yīng)對(duì)新形勢(shì)下的市場(chǎng)需求。
二、AGV搬運(yùn)機(jī)器人在油墨自動(dòng)配方生產(chǎn)線中的應(yīng)用
在米海參與實(shí)施的一個(gè)自動(dòng)化配方生產(chǎn)線項(xiàng)目中,AGV系統(tǒng)在與第三方生產(chǎn)管理系統(tǒng)結(jié)合后,完全實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的自動(dòng)配方,滿足用戶企業(yè)每年250個(gè)工作日8小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)的需求,大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
三、AGV現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行圖
1.AGV單機(jī)設(shè)計(jì)
根據(jù)用戶的實(shí)際需求,AGV采用磁帶導(dǎo)引,兩輪差速驅(qū)動(dòng),額定承載800kg。AGV主要由車體、稱重單元、行走驅(qū)動(dòng)單元、安全防護(hù)單元、通信單元、顯示及操作單元、主控制器和相關(guān)控制單元等組成。
2.工藝流程及實(shí)現(xiàn)
四、AGV系統(tǒng)結(jié)合第三方生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程的自動(dòng)生產(chǎn),工藝實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
(1)當(dāng)有配方任務(wù)時(shí),由生產(chǎn)管理系統(tǒng)產(chǎn)生任務(wù)并下發(fā)給AGV地面控制系統(tǒng)。AGV地面控制系統(tǒng)接收到任務(wù)后,指派最近的空閑AGV到達(dá)裝桶工位。
?。?)AGV到達(dá)裝桶工位,AGV地面控制系統(tǒng)向生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送AGV到達(dá)信息(x號(hào)AGV到達(dá)x工位),此時(shí)該AGV保持停止?fàn)顟B(tài)。
?。?)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接收到AGV地面控制系統(tǒng)確認(rèn)信息后,開(kāi)始進(jìn)行裝桶作業(yè)。裝桶作業(yè)完成后,由生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送裝桶完畢信息至AGV地面控制系統(tǒng)。
?。?)裝桶完畢,AGV地面控制系統(tǒng)指揮AGV行駛向第一個(gè)加料工位。AGV到達(dá)第一個(gè)加料工位,AGV地面控制系統(tǒng)發(fā)送AGV到位信息給生產(chǎn)管理系統(tǒng),此時(shí)AGV保持停止?fàn)顟B(tài)。
(5)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接收到AGV地面控制系統(tǒng)確認(rèn)信息后進(jìn)行加料作業(yè),直到加料完成,由生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送“加料完畢”信息至AGV地面控制系統(tǒng)。
(6)生產(chǎn)管理系統(tǒng)判斷是否是最后一個(gè)加料工位,如果不是,生產(chǎn)管理系統(tǒng)下達(dá)下一個(gè)加料工位信息給AGV地面控制系統(tǒng)。AGV地面控制系統(tǒng)指揮AGV行駛向下一個(gè)加料工位,重復(fù)(5)、(6)兩項(xiàng)流程;如果是最后一個(gè)加料工位,生產(chǎn)管理系統(tǒng)下達(dá)下桶工位信息給AGV地面控制系統(tǒng),AGV地面控制系統(tǒng)指揮AGV行駛到下桶工位。
?。?)AGV到達(dá)下桶工位,AGV地面控制系統(tǒng)發(fā)送AGV到位信息給生產(chǎn)管理系統(tǒng),此時(shí)AGV保持停止?fàn)顟B(tài)。
(8)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接收到AGV地面控制系統(tǒng)確認(rèn)信息后進(jìn)行下桶作業(yè),完成后,由生產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)送下桶完畢任務(wù)結(jié)束信息至AGV地面控制系統(tǒng)。AGV地面控制系統(tǒng)收到任務(wù)結(jié)束信息,把AGV置成空閑狀態(tài),等待下一次搬運(yùn)任務(wù)。
除以上正常工作流程外,自動(dòng)操作還包括中途配方變更和異常終止等流程。
五、AGV系統(tǒng)應(yīng)用效果
該自動(dòng)配方生產(chǎn)線在投入使用后,完成以前每天兩班(16小時(shí))同等工作量只使用了不到一班的時(shí)間(6小時(shí)),大大提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。主要表現(xiàn)為:
1. 信息化提升效率
AGV系統(tǒng)配合生產(chǎn)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整條生產(chǎn)線的信息化,從配方產(chǎn)生下達(dá),到任務(wù)實(shí)施完成,省去了各種人為確認(rèn)和記錄環(huán)節(jié),作業(yè)流程順暢而高效。工藝配方現(xiàn)場(chǎng)定制和管理、配方自動(dòng)下達(dá)和執(zhí)行、配方更改和重新完成、配方中斷、配方查詢、庫(kù)管及物料管理等方面提供了完善而便捷的手段,使得配方的現(xiàn)場(chǎng)管理效率得到了大幅度提升。
2. 自動(dòng)配送提升效率
各種原料預(yù)存放于各儲(chǔ)罐內(nèi),當(dāng)需要配制時(shí),液態(tài)原料通過(guò)管道泵送,粉狀和固態(tài)塊狀原料通過(guò)傳送帶或螺旋輸送機(jī)等裝置配送到各配料口,AGV在各配料口間自動(dòng)運(yùn)行接料。物料從儲(chǔ)罐開(kāi)始到配料完成實(shí)現(xiàn)了全線自動(dòng)化,極大地提高了生產(chǎn)效率。
3. 自動(dòng)稱重提升效率
AGV加電子稱的配料稱重模式是結(jié)合配方生產(chǎn)線的一種新運(yùn)用模式,對(duì)實(shí)現(xiàn)配方的精細(xì)化、準(zhǔn)確性、靈活性、超差處理及容錯(cuò)性都提供了有力的保障。
綜上,AGV搬運(yùn)機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用,極大地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度,并充分展示了工業(yè)自動(dòng)化。AGV在油墨行業(yè)的生產(chǎn)線中大顯身手,大大提高了生產(chǎn)的柔性和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。這個(gè)項(xiàng)目的成功實(shí)施,也為生產(chǎn)工藝相類似的食物和飲料、電子、醫(yī)藥保健等行業(yè)提供了借鑒和示范。
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