全自动袋装堆垛系统：集成机器人解决方案

I. حل عام​

هذا الحل يهدف إلى تقديم نظام نقل كفاءة عالية وآلي بالكامل للبضائع المعبأة في أكياس. تعاني العمليات اليدوية التقليدية أو الطرق شبه الآلية من مشاكل مثل الكفاءة المنخفضة، والطلب الكبير على العمالة، والأخطار العديدة، والتكاليف الإدارية العالية. من خلال دمج خطوط النقل المبتكرة والتكنولوجيا الروبوتية الذكية، يصمم هذا الحل نظامًا متصلًا بشكل سلس يتكون من مراحل "إالة الأكياس - تسوية - توقف التباطؤ - ترتيب للتحميل - قبضة الروبوت". ويحقق في النهاية نقلًا آليًا وذكيًا بالكامل للبضائع المعبأة في أكياس من مصدر التغليف إلى نقطة التكدس المحددة، مما يعزز بشكل كبير كفاءة الإنتاج والسلامة.

​II. الخلفية الفنية وأهداف التصميم​

1. ​الخلفية الفنية والمشاكل الحالية​

حالياً، لا يزال عملية نقل البضائع المعبأة في أكياس في العديد من المصانع تعتمد بشكل كبير على العمل اليدوي أو المعدات شبه الآلية ذات العيوب. تتطلب العملية التقليدية عادة من العمال حمل الأكياس المغلقة إلى الناقل، ثم يقوم العمال أو الروبوتات بإفراغها وتكدسها في وجهتها. هذه الطريقة لديها العيوب الأساسية التالية:

• ​درجة التحويل الأوتوماتيكي منخفضة:​​ ما زالت المراحل الرئيسية تتطلب التدخل اليدوي، مما يمنع التحويل التلقائي الكامل.
• ​نقص في التوضع الموحد والوضع:​​ يتم وضع الأكياس على الناقل بزوايا عشوائية، مما يجعلها عرضة للتغير، مما يجعل من الصعب على الروبوتات اللاحقة القبض عليها بدقة ويؤدي إلى التكدس الفوضوي.
• ​أشكال الأشياء غير متساوية:​​ توزيع المواد داخل الأكياس الملئية غير متساوٍ مما يجعل التكدس المباشر عرضة للانهيار. غالبًا ما يكون من الضروري القيام بتوزيع يدوي في المحطات الرئيسية لضمان الاستقرار، مما يزيد من تكاليف العمالة وصعوبة الإدارة.
• ​مخاطر السلامة والكفاءة:​​ العمل اليدوي بالقرب من الناقلات والساعات الروبوتية يشكل مخاطر سلامة. بالإضافة إلى ذلك، تكون فترات الدورة الإنتاجية غير مستقرة، مما يجعل من الصعب تحسين الكفاءة الشاملة.
1. ​أهداف التصميم​

لحل نقاط الألم المذكورة أعلاه، فإن أهداف تصميم هذا الحل هي كما يلي:

• ​درجة عالية من التحويل الأوتوماتيكي:​​ إنشاء نظام تحويل تلقائي بالكامل ذو بنية معقولة ولا يتطلب تشغيل يدوي مباشر.
• ​تحديد التوضع والتحكم في الوضع بدقة:​​ ضمان وصول الأكياس إلى نقطة التجميع بوضع ووضع ثابت وموحد، مما يوفر أساسًا للعمل الروبوتي الدقيق.
• ​تحسين الكفاءة والسلامة:​​ تحسين كفاءة النقل بشكل كبير من خلال عمليات محسنة وتحكم متناسق، وإزالة الأشخاص تمامًا من بيئات العمل الخطرة.
• ​تقليل التكاليف الشاملة:​​ خفض متطلبات العمالة بشكل كبير، وبالتالي تقليل تكاليف العمالة المباشرة والتكاليف الإدارية اللاحقة.

​III. بنية النظام والمكونات الرئيسية​

يستخدم النظام تصميمًا معياريًا، حيث يتم ربط المكونات بشكل متسلسل لتشكيل سير عمل مغلق كامل.

• ​تخطيط عام:​​ يتكون النظام بشكل متسلسل من ​ناقل إيالة الأكياس, ​ناقل التسوية, ​ناقل توقف التباطؤ, و​ناقل ترتيب للتحميل. يتم تجهيز روبوت صناعي عالي الأداء (ذراع روبوت) في نهاية ناقل ترتيب للتحميل. مسار العملية هو: ناقل إيالة الأكياس → ناقل التسوية → ناقل توقف التباطؤ → ناقل ترتيب للتحميل → قبضة الروبوت والتكدس.
• ​تفاصيل المكونات:​​
1. ​ناقل إيالة الأكياس​
• ​وظيفة:​​ يتلقى الأكياس المعبأة في وضع مستقيم من آلية التغليف/الختم ويقوم بتغيير وضعها من "مستقيم" إلى "مستوٍ."
• ​المكونات الرئيسية:​​
• ​العائق القابل للتعديل:​​ مثبت فوق الناقل، محدد بزاوية 60 درجة مفضلة بالنسبة لسطح الحزام، قابل للتعديل في الارتفاع، يستخدم للاتصال والدليل على الأكياس لتلقيحها.
• ​لوحة الدعم:​​ موجودة على الجانب، تعمل مع العائق لتلقي الأكياس المتلقيحة.
• ​أسطوانات الدليل:​​ موجودة في الخلف من العائق، تساعد في تعديل اتجاه الأكياس، مما يضمن دخولها السلس للمستوى التالي.
2. ​ناقل التسوية​
• ​وظيفة:​​ يدور الأكياس لإعادة توزيع المادة الداخلية، مما يجعلها متساوية، ومنع التورم المحلي، وتحضيرها للتكدس المستقر.
• ​المكونات الرئيسية والمميزات:​​
• ​أسطوانات النقل المربعة:​​ التصميم الفريد يسبب دوران الأكياس أثناء النقل، مما يعزز توزيع المادة المتساوي ويقلل من الانزلاق.
• ​الأطر المرشدة القابلة للتعديل:​​ الأطر القابلة للتعديل في الارتفاع على جانبي الناقل تمنع انحراف الأكياس بشكل فعال.
• ​التشغيل بسرعة منخفضة:​​ يتم التحكم به بواسطة محرك تردد مستقل، سرعته أقل بكثير من ناقل الإيالة، مما يضمن وقتًا كافيًا للتسوية.
3. ​ناقل توقف التباطؤ​
• ​وظيفة:​​ يعمل كمخزن ويقلل من سرعة نقل الأكياس، ويستقر دورة النقل، ويخلق حالة انتظار مستقرة لاختيار الروبوت.
• ​المكونات الرئيسية:​​ مجهز أيضًا بأطر مرشدة قابلة للتعديل على جانبيه لمنع الانحراف.
4. ​ناقل ترتيب للتحميل​
• ​وظيفة:​​ يعمل كـ "طاولة التغذية" للروبوت، ينقل الأكياس المعالجة بشكل دقيق إلى نقطة الاختيار.
• ​المكونات الرئيسية:​​ مجهز بأطر مرشدة قابلة للتعديل للتأكد من التمركز الدقيق. يربط نهايته مع الروبوت الصناعي.
5. ​الروبوت الصناعي (ذراع روبوت)​​
• ​وظيفة:​​ يقع في نهاية ناقل الترتيب. يستخدم نهاية مخصصة (مثل أكواب الشفط الهوائي أو الممسكات الميكانيكية) للقبض على الأكياس بشكل موثوق ووضعها بدقة في المواقع المحددة (مثل الأرصفة أو الرفوف أو المركبات) وفقًا للبرنامج المحدد.
6. ​نظام الدفع والتحكم​
• ​الدفع المستقل:​​ كل ناقل مجهز بمحرك تردد مستقل، مما يسمح بالتحكم الدقيق في السرعة.
• ​التحكم التنسيقي:​​ يضبط نظام التحكم المركزي تردد كل محرك، ويحدد ويلائم سرعات كل قسم من الناقل والروبوت للتأكد من التشغيل السلس والتنسيقي دون الزحام أو الانتظار.

​IV. سير عمل النظام​

1. ​التحميل التلقائي وإيالة الأكياس:​​ تدخل الأكياس المغلقة في وضع مستقيم إلى ناقل إيالة الأكياس. بينما تتحرك للأمام، تلامس العائق القابل للتعديل وتلقيح بشكل طبيعي على لوحة الدعم الجانبية، مما يتحول إلى وضع مستوٍ.
2. ​تسوية المادة:​​ تدخل الأكياس إلى ناقل التسوية. تحت التشغيل بسرعة منخفضة وحركة الأسطوانات المربعة، يتم إعادة توزيع المادة الداخلية، مما يجعلها مسطحة ومتساوية.
3. ​تخزين السرعة والوضع:​​ تدخل الأكياس إلى ناقل توقف التباطؤ، حيث يتم تخفيض سرعتها بشكل أكبر، مما يحقق تبطئًا سلسًا وتحديدًا دقيقًا للوضع.
4. ​في الموضع، في انتظار الاختيار:​​ تدخل الأكياس إلى ناقل ترتيب للتحميل وتتحرك بشكل ثابت إلى نقطة الاختيار المحددة في نهايته.
5. ​قبضة الروبوت والتكدس:​​ يحدد الروبوت الصناعي موقع الكيس، ويقوم بتنفيذ حركة القبضة، ويقوم بنقله ووضعه بدقة في موقع التكدس المحدد أو المركبة الناقلة.
6. ​التشغيل الدوري:​​ تستمر العملية بأكملها بشكل مستمر وآلي في دورة حتى اكتمال المهمة.

​V. المزايا الأساسية للحل​

• ​التحويل التلقائي من النهاية إلى النهاية، وتقليل التكاليف وزيادة الكفاءة:​​ يحقق التحويل التلقائي الكامل من "الإدخال - الترتيب - النقل - التحميل"، مما يقلل بشكل كبير من المدخلات اليدوية، ويقلل مباشرة من تكاليف العمالة والإدارة، مع ضمان دورة إنتاج مستقرة وتحسين كبير للكفاءة الإنتاجية.
• ​التحكم الدقيق في العملية، الجودة الموثوقة:​​ التصميمات المتخصصة لإيالة الأكياس والتسوية وتوقف التباطؤ تضمن وضع الأكياس الموحد وتوزيع المادة المتساوي والتحديد الدقيق، مما يحل بشكل أساسي مشاكل القبضة وعدم استقرار التكدس، وبالتالي تحسين جودة النقل.
• ​تحسين السلامة الثوري:​​ يزيل تماماً خطر العمل بالقرب من مكونات النقل الميكانيكي، مما يوفر حماية أساسية للسلامة الشخصية.
• ​مرونة عالية، تحكم ذكي:​​ يتم تشغيل كل وحدة بشكل مستقل بواسطة محركات التردد. مع نظام التحكم الذكي المزامن مع الروبوت، يمكن ضبط معلمات تشغيل النظام بسهولة للتكيف مع مواصفات الأكياس المختلفة أو متطلبات إيقاع الإنتاج، مما يوفر مرونة قوية.