Повністю автоматизована система палетизування мішків: інтегроване роботизоване рішення

I. Огляд рішення​

Це рішення має на меті надати високоефективну, повністю автоматизовану систему перенесення упакованих предметів. Традиційні ручні операції або напівавтоматичні роботизовані методи страждають від проблем, таких як низька ефективність, високі трудові затрати, багато небезпечних ситуацій та високі витрати на управління. Інтегруючи інноваційні конвеєрні лінії та інтелектуальні роботи, це рішення проектує безперервно з'єднану систему, складену з етапів "Поворот мішків - Вирівнювання - Зупинка зі зниженням швидкості - Черга для палетування - Захоплення роботом". Це дозволяє досягти повного автоматизованого та інтелектуального перенесення упакованих предметів від виходу упаковки до визначеного місця ставлення, значно підвищуючи продуктивність та безпеку.

​II. Технічний фон та цілі проєктування​

1. ​Технічний фон та існуючі проблеми​

На сьогоднішній день процес перенесення упакованих предметів у багатьох заводів все ще сильно залежить від ручної праці або напівавтоматичного обладнання, яке має власні недоліки. Традиційний процес типово вимагає, щоб робітники переносили запечатані мішки на конвеєр, а потім робітники або роботи розгрузжували та ставили їх на місце призначення. Цей підхід має наступні ключові недоліки:

• ​Низький рівень автоматизації:​​ Ключові етапи все ще потребують ручного втручання, що не дозволяє повної автоматизації всього процесу.
• ​Відсутність єдиної позиції та орієнтації:​​ Мішки розміщуються на конвеєрі під довільними кутами, що може призвести до відхилення, що ускладнює точне захоплення наступними роботами, що призводить до неправильного ставлення.
• ​Нерівномірна форма предметів:​​ Нерівномірне розподілення матеріалу всередині заповнених мішків робить пряме ставлення ненадійним. Для забезпечення стабільності часто потрібно ручне впорядкування на ключових станціях, що збільшує трудові витрати та складність управління.
• ​Ризики безпеки та ефективності:​​ Ручна робота поруч з конвеєрами та роботизованими руками представляє ризик безпеки. Більше того, цикли виробництва нестабільні, що ускладнює загальне підвищення ефективності.
1. ​Цілі проєктування​

Для вирішення вищевказаних проблем, цілі проєктування цього рішення такі:

• ​Висока автоматизація:​​ Створити раціонально структуровану, повністю автоматизовану систему перенесення, яка не потребує безпосереднього ручного втручання.
• ​Точне позиціонування та контроль орієнтації:​​ Забезпечити, щоб мішки прибували до точки захоплення з однаковою, стабільною позицією та орієнтацією, що забезпечує основу для точних роботизованих операцій.
• ​Підвищення ефективності та безпеки:​​ Значно підвищити ефективність перенесення через оптимізацію процесів та координованого контролю, повністю видаливши людей з небезпечних робочих середовищ.
• ​Зниження загальних витрат:​​ Драстично знизити потребу в робітниках, що призводить до зниження безпосередніх трудових витрат та наступних витрат на управління.

​III. Структура системи та ключові компоненти​

Система використовує модульний дизайн, де компоненти послідовно з'єднуються, формуючи повний замкнутий цикл роботи.

• ​Загальне розташування:​​ Система послідовно складається з ​Конвеєра для повороту мішків, ​Конвеєра для вирівнювання, ​Конвеєра для зупинки зі зниженням швидкості та ​Конвеєра для черги палетування. На кінці Конвеєра для черги палетування розташований високопродуктивний промисловий робот (роботизована рука). Шлях процесу: Конвеєр для повороту мішків → Конвеєр для вирівнювання → Конвеєр для зупинки зі зниженням швидкості → Конвеєр для черги палетування → Захоплення та ставлення роботом.
• ​Деталі компонентів:​​
1. ​Конвеєр для повороту мішків​
• ​Функція:​​ Приймає вертикальні упаковані предмети з упаковочно-запечатувального механізму та завершує зміну їх орієнтації з "вертикальної" на "горизонтальну".
• ​Ключові компоненти:​​
• ​Регульована перегородка:​​ Встановлена над конвеєром, налаштована на бажаний кут 60° до поверхні ленти, регульована по висоті, використовується для контакту та керування мішками, щоб вони перевернулися.
• ​Підтримуюча плита:​​ Розташована з боку, співпрацює з перегородкою для прийняття перевернутих мішків.
• ​Керуючі ролики:​​ Розташовані позаду перегородки, допомагають у налаштуванні напрямку мішків, забезпечуючи гладкий вход до наступного етапу.
2. ​Конвеєр для вирівнювання​
• ​Функція:​​ Прокатує мішки, щоб розподілити внутрішній матеріал, роблячи його рівномірним, що запобігає локальним випуклостям та підготовлює їх до стабільного ставлення.
• ​Ключові компоненти та особливості:​​
• ​Квадратні передавальні ролики:​​ Унікальний дизайн спричиняє обертання мішків під час транспортування, що сприяє рівномірному розподілу матеріалу та зменшує зсув.
• ​Регульовані керуючі краї:​​ Висота-регульовані краї з обох боків конвеєра ефективно запобігають відхиленню мішків.
• ​Робота на низькій швидкості:​​ Контрольовано незалежним частотним перетворювачем, його швидкість значно нижча, ніж у Конвеєра для повороту, що забезпечує достатній час для вирівнювання.
3. ​Конвеєр для зупинки зі зниженням швидкості​
• ​Функція:​​ Буферизує та знижує швидкість транспортування мішків, стабілізує цикл транспортування та створює стабільний стан очікування для захоплення роботом.
• ​Ключові компоненти:​​ Також оснащений регульованими керуючими краями з обох боків, щоб запобігти відхиленню.
4. ​Конвеєр для черги палетування​
• ​Функція:​​ Виступає як "стіл для підгодовування" робота, точно транспортує попередньо оброблені мішки до станції захоплення.
• ​Ключові компоненти:​​ Оснащений регульованими керуючими краями, щоб забезпечити точне центрування. Його кінець з'єднується з промисловим роботом.
5. ​Промисловий робот (роботизована рука)​​
• ​Функція:​​ Розташований на кінці Конвеєра для черги. Використовує спеціальну кінцеву насадку (наприклад, вакуумні чашки або механічні захвати) для надійного захоплення мішків та точного розміщення їх на визначені місця (наприклад, палети, полиці або автомобілі) відповідно до встановленої програми.
6. ​Привідна та керуюча система​
• ​Незалежні приводи:​​ Кожен конвеєр оснащений незалежним частотним перетворювачем, що дозволяє точне керування швидкістю.
• ​Координаційне керування:​​ Центральна керуюча система налаштовує частоту кожного двигуна, встановлюючи та збігаючи швидкості кожного відрізка конвеєра та робота, що забезпечує плавну, координаційну роботу без перетворення або очікування.

​IV. Робочий процес системи​

1. ​Автоматичне завантаження та поворот мішків:​​ Запечатані вертикальні мішки входятять на Конвеєр для повороту мішків. Під час руху вперед вони контактує з регульованою перегородкою та натурально перевертаються на бічну підтримуючу плиту, переходячи у горизонтальний стан.
2. ​Вирівнювання матеріалу:​​ Мішки входятять на Конвеєр для вирівнювання. За умов низької швидкості роботи та обертання квадратними роликами, внутрішній матеріал розподіляється, стаючи рівномірним.
3. ​Буферизація швидкості та позиціонування:​​ Мішки входятять на Конвеєр для зупинки зі зниженням швидкості, де їх швидкість ще більше знижується, забезпечуючи плавне зупинення та точне позиціонування.
4. ​У позиції, очікування захоплення:​​ Мішки входятять на Конвеєр для черги палетування та стабільно переміщаються до визначеного пункту захоплення на його кінці.
5. ​Захоплення та ставлення роботом:​​ Промисловий робот ідентифікує позицію мішка, виконує захоплення, переміщує його та точно розміщує на встановленому місці ставлення або транспортному засобі.
6. ​Циклічна робота:​​ Весь процес працює неперервно та автоматично в циклі до завершення завдання.

​V. Основні переваги рішення​

• ​Повна автоматизація, зниження витрат та підвищення ефективності:​​ Досягає повної автоматизації процесу від "підведення - впорядкування - транспортування - палетування", значно зменшуючи ручний внесок, прямо знижуючи трудові та витрати на управління, забезпечуючи стабільні цикли виробництва та значно підвищуючи продуктивність.
• ​Точне керування процесом, надійна якість:​​ Специфічні дизайни повороту, вирівнювання та зупинки зі зниженням швидкості забезпечують рівномірну орієнтацію мішків, рівномірне розподілення матеріалу та точне позиціонування, фундаментально вирішуючи проблеми захоплення та нестабільного ставлення, що покращує якість перенесення.
• ​Революційне покращення безпеки:​​ Повністю усуває ризик роботи робітників поруч з механічними передавальними компонентами, забезпечуючи фундаментальну захист людської безпеки.
• ​Висока гнучкість, інтелектуальне керування:​​ Кожен модуль незалежно приводиться в рух частотними перетворювачами. Разом з інтелектуальною керуючою системою, синхронізованою з роботом, параметри роботи системи можна легко налаштовувати, адаптуючи їх до різних специфікацій мішків або вимог до ритму виробництва, що забезпечує сильну гнучкість.