نظام تكدس الأكياس التلقائي بالكامل: حل روبوتي متكامل

2yrs + staff 1000+m² US$300,000,000+ China

I. نظرة عامة على الحل

يهدف هذا الحل إلى توفير نظام نقل آلي بكفاءة عالية وتمتيع كامل للحصص المعبأة في أكياس. تعاني العمليات التقليدية اليدوية أو شبه الآلية من مشاكل مثل الكفاءة المنخفضة، والطلب العالي على العمالة، والمخاطر الكثيرة للأمان، والتكاليف الإدارية العالية. من خلال دمج خطوط النقل المبتكرة والتكنولوجيا الروبوتية الذكية، يصمم هذا الحل نظامًا مترابطًا بشكل سلس يتكون من مراحل "قلب الأكياس - تسوية - توقف التباطؤ - الترتيب للتحميل - قبضة الروبوت". ويحقق في النهاية نقلًا آليًا وذكيًا بالكامل للأكياس من نقطة التعبئة إلى نقطة التكدس المحددة، مما يعزز بشكل كبير كفاءة الإنتاج والأمان.

II. الخلفية الفنية والأهداف التصميمية

الخلفية الفنية والمشاكل الحالية

حالياً، لا يزال عملية نقل الأكياس في العديد من المصانع تعتمد بشكل كبير على العمل اليدوي أو المعدات شبه الآلية ذات العيوب الداخلية. تتطلب العملية التقليدية عموماً من العمال حمل الأكياس المغلقة على الناقل، ومن ثم يقوم العمال أو الروبوتات بتفريغها وتكدسها في وجهة الوصول. لهذه الطريقة العيوب الأساسية التالية:

درجة الأتمتة المنخفضة: ما زالت المراحل الرئيسية تتطلب التدخل اليدوي، مما يمنع الأتمتة الكاملة لجميع المراحل.
نقص في التوضع الموحد والمظهر: يتم وضع الأكياس على الناقل بزوايا عشوائية، مما يجعلها عرضة للانحراف، مما يجعل القبضة الدقيقة من قبل الروبوتات اللاحقة صعبة ويؤدي إلى تكدس فوضوي.
اختلاف الشكل الخارجي للمنتجات: توزيع المواد غير المتساوي داخل الأكياس المحشوة يجعل التكدس المباشر عرضة للانهيار. ولضمان الاستقرار، غالباً ما يكون هناك حاجة إلى الترتيب اليدوي في المحطات الرئيسية، مما يزيد من تكاليف العمالة وصعوبة الإدارة.
مخاطر الأمان والكفاءة: العمل اليدوي بالقرب من الناقلات والأذرع الروبوتية يشكل مخاطر للأمان. بالإضافة إلى ذلك، تكون فترات الدورة الإنتاجية غير مستقرة، مما يجعل من الصعب تحسين الكفاءة العامة.

الأهداف التصميمية

لحل هذه النقاط المؤلمة، الأهداف التصميمية لهذا الحل هي كالتالي:

الأتمتة العالية: إنشاء نظام نقل آلي بالكامل ذو بنية منطقية ولا يتطلب أي تدخل يدوي مباشر.
التحكم الدقيق بالتوضع والمظهر: ضمان وصول الأكياس إلى نقطة التقاط الروبوت بمظهر ووضع ثابت ومتساوٍ، مما يضع الأساس للعمل الدقيق للروبوت.
تحسين الكفاءة والأمان: تحسين كفاءة النقل بشكل كبير من خلال عمليات محسنة وتحكم متناسق، وإزالة الأفراد تمامًا من بيئات العمل الخطرة.
تخفيض التكاليف الشاملة: خفض متطلبات العمالة بشكل كبير، وبالتالي تقليل تكاليف العمالة المباشرة والتكاليف الإدارية اللاحقة.

III. هيكل النظام والمكونات الرئيسية

يستخدم النظام تصميمًا معياريًا، مع اتصال المكونات بشكل متسلسل لتشكيل سير عمل مغلق كامل.

التخطيط العام: يتكون النظام بشكل متسلسل من ناقل قلب الأكياس, ناقل التسوية, ناقل التوقف التدريجي, وناقل الترتيب للتحميل. يتم تجهيز روبوت صناعي عالي الأداء (ذراع روبوت) في نهاية ناقل الترتيب للتحميل. المسار العملي هو: ناقل قلب الأكياس → ناقل التسوية → ناقل التوقف التدريجي → ناقل الترتيب للتحميل → قبضة الروبوت وتكدسه.
تفاصيل المكونات:

ناقل قلب الأكياس

الوظيفة: يستقبل الأكياس المعبأة بشكل عمودي من آلية التعبئة/الختم ويقوم بتغيير وضعها من "عمودي" إلى "مستلقٍ."
المكونات الرئيسية:

الحاجز القابل للتعديل: مثبت فوق الناقل، محدد بزاوية 60° تفضلية بالنسبة لسطح الحزام، قابل للتعديل في الارتفاع، يستخدم للتواصل والتوجيه للأكياس لتلقيح.
لوحة الدعم: موجودة على الجانب، تعمل مع الحاجز لتلقي الأكياس المتلقيحة.
الكرات التوجيهية: موجودة في مؤخرة الحاجز، تساعد في ضبط اتجاه الأكياس، مما يضمن دخولها السلس إلى المرحلة التالية.

ناقل التسوية

الوظيفة: يدور الأكياس لإعادة توزيع المادة الداخلية، مما يجعلها متساوية، ومنع الانتفاخات المحلية، وإعدادها للتكدس المستقر.
المكونات الرئيسية والخصائص:

أسطوانات النقل المربعة: تصميم فريد يسبب دوران الأكياس أثناء النقل، مما يساهم في توزيع المادة بالتساوي ويقلل من الانزلاق.
حواف التوجيه القابلة للتعديل: حواف قابلة للتعديل في الارتفاع على جانبي الناقل تمنع انحراف الأكياس بشكل فعال.
العمل بسرعة منخفضة: متحكم به بواسطة محرك تحويل التردد المستقل، تكون سرعته أقل بشكل كبير من ناقل قلب الأكياس، مما يضمن وقتًا كافيًا للتسوية.

ناقل التوقف التدريجي

الوظيفة: يعمل كمخزن ويقلل من سرعة نقل الأكياس، ويستقر دورة النقل، ويخلق حالة انتظار مستقرة لاختيار الروبوت.
المكونات الرئيسية: مجهز أيضًا بحواف توجيه قابلة للتعديل على جانبيه لمنع الانحراف.

ناقل الترتيب للتحميل

الوظيفة: يعمل كـ "طاولة التغذية" للروبوت، ينقل الأكياس المُعدة بدقة إلى نقطة التقاط.
المكونات الرئيسية: مجهز بحواف توجيه قابلة للتعديل لضمان التمركز الدقيق. يرتبط نهايته بالروبوت الصناعي.

الروبوت الصناعي (ذراع الروبوت)

الوظيفة: مثبت في نهاية ناقل الترتيب. يستخدم ملحقًا نهائيًا مخصصًا (مثل كؤوس الشفط الهوائي أو الممسكات الميكانيكية) ليقوم بإمساك الأكياس بشكل موثوق ووضعها بدقة في المواقع المحددة (مثل الأرصفة أو الرفوف أو المركبات) وفقًا لبرنامج مسبق.

نظام الدفع والتحكم

الدفع المستقل: يتم تجهيز كل ناقل بمحرك تحويل تردد مستقل، مما يسمح بتحكم دقيق في السرعة.
التحكم التنسيقي: يقوم نظام التحكم المركزي بضبط تردد كل محرك، وتعيين وتوفيق سرعات كل قسم من أقسام الناقل والروبوت لضمان التشغيل السلس والمنسق دون الاختناقات أو الانتظار.

IV. سير العمل للنظام

التحميل التلقائي وقلب الأكياس: تدخل الأكياس المغلقة بشكل عمودي إلى ناقل قلب الأكياس. أثناء التحرك للأمام، تلامس الحاجز القابل للتعديل وتقلب بشكل طبيعي على لوحة الدعم الجانبية، مما يؤدي إلى التحويل إلى حالة مستلقية.
تسوية المادة: تدخل الأكياس إلى ناقل التسوية. تحت التشغيل بسرعة منخفضة وحركة الأسطوانات المربعة، يتم إعادة توزيع المادة الداخلية، مما يجعلها مسطحة ومتساوية.
التخزين التدريجي والتوضع: تدخل الأكياس إلى ناقل التوقف التدريجي، حيث يتم تقليل سرعتها بشكل أكبر، مما يحقق تباطؤًا سلسًا وتوضعًا دقيقًا.
في الموضع، في انتظار التقاط: تدخل الأكياس إلى ناقل الترتيب للتحميل وتتحرك بشكل ثابت إلى نقطة التقاط محددة في نهايته.
قبضة الروبوت والتكدس: يقوم الروبوت الصناعي بتحديد موقع الكيس، ويقوم بتنفيذ حركة الإمساك، ونقله، ووضعه بدقة على موقع التكدس المحدد أو وسيلة النقل.
التشغيل الدوري: تستمر العملية بأكملها بشكل مستمر وآلي في دورة حتى اكتمال المهمة.

V. المزايا الأساسية للحل

الأتمتة من البداية إلى النهاية، وتخفيض التكاليف وتحسين الكفاءة: يحقق الأتمتة الكاملة لجميع المراحل من "الإدخال - الترتيب - النقل - التحميل"، مما يقلل بشكل كبير من الإدخال اليدوي، مما يقلل مباشرة من تكاليف العمالة والإدارة، مع ضمان دورة إنتاج مستقرة وتحسين كبير لكفاءة الإنتاج.
التحكم الدقيق في العملية، الجودة الموثوقة: تصميمات خاصة لقلب الأكياس والتسوية والتوقف التدريجي تضمن وضع الأكياس الموحد وتوزيع المادة بالتساوي والتوضع الدقيق، مما يحل بشكل أساسي مشكلات الإمساك وعدم استقرار التكدس، مما يحسن جودة النقل.
تحسين الأمان الثوري: يزيل تماماً مخاطر العمل اليدوي بالقرب من مكونات النقل الميكانيكية، مما يقدم حماية أساسية للأمان الشخصي.
الاستجابة العالية، السيطرة الذكية: يتم تشغيل كل وحدة بشكل مستقل بواسطة محركات تحويل التردد. بالاشتراك مع نظام التحكم الذكي المتزامن مع الروبوت، يمكن ضبط معلمات تشغيل النظام بسهولة لتكييفها مع مواصفات مختلفة للأكياس أو متطلبات إيقاع الإنتاج، مما يوفر مرونة قوية.