自動化項目升級改造方案設計

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上偉星自動化項目升級改造建設方案浙江中創(chuàng)科聯(lián)智能裝備技術有限公司哈工大工研院智控所2017年12月專心-專注-專業(yè)目 錄1.系統(tǒng)研制背景1.1系統(tǒng)的行業(yè)應用背景介紹隨著加工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，勞動力市場人員緊缺，人力成本逐年攀升，不可預見的風險因素，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來了不必要的制約因素。能否減人增效，增加企業(yè)經(jīng)濟效益，同時保證生產(chǎn)質量，實現(xiàn)批量化、批次化，已經(jīng)成為當今企業(yè)發(fā)展的一大難題。1.2系統(tǒng)的國內外現(xiàn)狀根據(jù)調研信息的掌握和了解，目前國內外企業(yè)生產(chǎn)模式，主要采取以下幾種工作方式：l 人工手動作業(yè)由人工完成全部的作業(yè)，比如將生產(chǎn)的貨物進行灌裝、封包，通過叉車、推車等輔助

2、設備，將加工貨物運送到下一工位，該種工作方式為最原始作業(yè)，工程造價成本低，用工需求量大，短途作業(yè)速度快，但是長時間作業(yè)后，生產(chǎn)配送效率將大大降低，出錯率增高等情況，再搬運大型貨物時，還易發(fā)生重大安全隱患。l 大型生產(chǎn)線該種方式實現(xiàn)了企業(yè)自動化生產(chǎn)，通過傳送裝置，運送到工位或倉儲區(qū)，再配合相應的作業(yè)或工藝流程，需要人工來操作控制臺。該種模式生產(chǎn)造價成本高，用工數(shù)量不減，只是實現(xiàn)了半自動化生產(chǎn)模式。l 智能裝備該種作業(yè)方式是目前最為主流的生產(chǎn)加工方式，國內多個大型企業(yè)都以采用這種方式進行貨物配送及加工。采用AGV或機械手完成整改生產(chǎn)作業(yè)流程，AGV配送能夠保證貨物準時到達，同時對車上的貨物信息進行

3、信息記錄登記，保證貨物信息與物流信息的統(tǒng)一，減少人工參與，根據(jù)工藝流程和生產(chǎn)線的節(jié)拍即可制定相應的路徑規(guī)劃。通過機械手的運用，自動化完成生產(chǎn)線的加工，省去人力和物力，降低生產(chǎn)成本，是工業(yè)4.0在企業(yè)生產(chǎn)運營的一個體現(xiàn)。以上三種模式，只是實現(xiàn)了點的自動化，沒有將整個生產(chǎn)線進行串聯(lián)，同時，需要人工配合的程度高。1.3我們的產(chǎn)品、行業(yè)及技術優(yōu)勢公司秉承著“挖掘企業(yè)需求，立足自主開發(fā)，提升品質效率，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引領自控市場，創(chuàng)建民族品牌”為己任，以“高效、實用、優(yōu)質、共贏”為企業(yè)宗旨，量身定制自動化、智能化、高效化的生產(chǎn)設備。行業(yè)產(chǎn)研發(fā)展涉及到印染業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、新能源行業(yè)、高中職院校等。我公司擁有10

4、余年的智能裝備及工業(yè)機器人的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，以哈工大專業(yè)技術團隊為依托，所研產(chǎn)品硬件設備與軟件控制并重，充分利用遠程控制、互聯(lián)網(wǎng)+及大數(shù)據(jù)等高精尖技術。公司不僅注重自動化控制，而且更注重設備所傳達的潛在信息，挖掘工業(yè)級數(shù)據(jù)潛能，從內在改變現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，致力于建設無人化和智能化的智慧工廠。2.項目一 波紋管自動碼垛2.1客戶對項目的需求描述2.1.1功能需求實現(xiàn)兩臺注塑機生產(chǎn)出波紋管后，自動碼垛，按照碼垛要求，第一層管口朝里，第二層管口朝外擺放。 圖2.1現(xiàn)場注塑機實物圖圖2.2波紋管及料車圖2.3現(xiàn)場CAD圖紙2.1.2 性能需求l 波紋管長6.1m，直徑225mm和300mm。l 波紋管

5、一根重40KG。l 注塑機每3分鐘出一根管子。l 改造現(xiàn)場有兩臺注塑機。l 接料車尺寸：長3160mm*寬1550mm*高1150mm。l 現(xiàn)場有1米左右的安全通道，不能占用。2.2項目需求分析2.2.1 功能需求分析根據(jù)客戶自動化需求，建議采用龍門式碼垛生產(chǎn)線，龍門架設計擺放在兩條注塑機旁，不會占用安全通道，同時根據(jù)碼放要求，設計機械手工裝夾具能夠旋轉180°，機械手可以上下抓取，左右移動的龍門結構。2.2.2 性能需求分析l 完成波紋管長度6.1m，重量40KG，直徑225mm和300mm兩種管材的碼垛。l 符合現(xiàn)場注塑機的工作節(jié)拍。l 滿足碼垛需求，一層管口朝外，一層管口朝內。

6、2.3系統(tǒng)設計2.3.1系統(tǒng)介紹該方案采用三軸機械手，配有180°旋轉雙夾具結構。A注塑機生產(chǎn)完波紋管后，傳送到接料裝置。當不需要對波彎管進行旋轉時，中控系統(tǒng)啟動氣動裝置，波紋管直接從接料裝置滾落到接料車中。當需要波紋管進行旋轉時，機械手從待作業(yè)區(qū)，橫向滑動到注塑機作業(yè)區(qū)，抓取波紋管，橫向移動到接料車，工裝夾具旋轉180°，碼垛放置到接料車中。整個生產(chǎn)過程由中控系統(tǒng)進行控制，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，保證波紋管的碼放按照用戶規(guī)定進行碼垛。2.3.2布局示意圖圖2.4 系統(tǒng)布局示意圖說明： 1：機械手 2：龍門架 3：接料車4：接料裝置 5：波紋管2.3.3系統(tǒng)作業(yè)流程設計監(jiān)控、控制圖2

7、.5 系統(tǒng)作業(yè)流程圖2.3.4系統(tǒng)工作流程設計圖2.6 系統(tǒng)工作流程圖2.4系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由機械手和中控系統(tǒng)組成。l 機械手：采用龍門式機械手機構，機械手配有能夠旋轉180°工裝夾具，夾取波紋管。l 中控系統(tǒng)：采用上位機控制系統(tǒng)，聯(lián)動控制工業(yè)機器人啟停、夾具工裝的裝卡、接料裝置啟動等動作，采用簡單易操作的人機界面，方便人員更改系統(tǒng)參數(shù)和調整動作時間，并可調整程序，實現(xiàn)波紋管碼垛作業(yè)。2.5重要模塊設計2.5.1機械手經(jīng)過綜合性考慮，能夠完成波紋管抓取及碼放的同時，又能提升經(jīng)濟效益，同時還能夠降低成本，此方案中選配的機械手為三軸機械手。三軸機械手是一款經(jīng)濟實用性產(chǎn)品，它不但能夠滿足生產(chǎn)

8、工序的需要，而且以價格的優(yōu)勢占據(jù)了一定的市場空間。圖2.7機械手示意圖（具體根據(jù)實物設計為主）2.5.2機械手末端夾具根據(jù)工件特征量身定制夾具，采用180度旋轉頭雙夾具結構。為了保證波紋管夾取的穩(wěn)固性，設計兩爪間距1m。抓取后，不會出現(xiàn)偏墜現(xiàn)象。夾具設計配備傳感器及電氣保護裝置，在設備突然失電或失氣的情況下，仍能保證工件抓取牢靠。圖2.8機械手末端夾具示意圖（具體根據(jù)實物設計為主）圖2.9機械手末端雙夾具示意圖（具體根據(jù)實物設計為主）2.5.3生產(chǎn)節(jié)拍根據(jù)生產(chǎn)流程及節(jié)拍，兩臺注塑機的加工時間基本一致，取其中任一道工序來計算：機械手抓取、移動、下料及翻轉時間需要10s，注塑機出管需要180s，即

9、10+180=190s可完成一個波紋管的搬運，計算一定的不可預估時間5s，即方案一的生產(chǎn)節(jié)拍可達195s/件。由于機械手生產(chǎn)可24小時不停工，按每月工作29天，每天工作20小時計算，月產(chǎn)量可高達：29×20×60×60/195=10707件。3.項目二 原材料自動稱量輸送線3.1客戶對項目的需求描述3.1.1 功能需求完成料袋的自動稱量，并且將稱量后的料袋，自動封包，設置一定的碼垛規(guī)則，完成托盤的碼放，完成碼放作業(yè)后，將托盤自動運輸?shù)皆隙逊艆^(qū)，根據(jù)作業(yè)要求，將原料堆放區(qū)的原料，自動搬運到倉庫中。 圖2.1現(xiàn)場烘車實物圖圖2.2現(xiàn)場CAD圖紙圖2.3現(xiàn)場CAD圖紙

10、3.1.2 性能需求l 完成顆粒料自動稱量，稱重25KG一包。l 稱量精度：±0.1kg。l 縫袋要求，料袋可重復利用。l 碼垛要求：8層5袋，3袋橫放，2袋豎放，保證穩(wěn)固。l 完成每天50噸原料的運輸。l 完成兩個車間直接的運輸，其中地面不平整，兩車間距離30m。l 地面坡度：4000:30。l 灌裝區(qū)到原料堆放區(qū)距離17m。l 每天要保證50噸貨物的入庫量。l 一托盤顆粒料高1.2m。3.2項目需求分析3.2.1 功能需求分析根據(jù)客戶提供的需求，進行分析，需要完成以下作業(yè)：l 顆粒料袋的自動稱量：配置相應的控制器，對稱量進行自動化控制，達到系統(tǒng)上線時，調節(jié)稱量的精度。l 顆粒料袋

11、的自動碼垛：完成封包后顆粒料的自動碼垛，按照一定規(guī)則進行碼放。l 顆粒料袋的運輸：將成托盤的顆粒料運送到暫存區(qū)，以及暫存區(qū)的顆粒料運送到倉庫中。3.2.2 性能需求分析自動稱重一包25KG的顆粒料，并且精度達到±0.1KG。完成一噸貨物的搬運，保證每天運送50托貨物的最大輸送量。智能叉車的舉升需要在1.2m以上。碼垛機械手配置要在3.3系統(tǒng)設計3.3.1系統(tǒng)介紹根據(jù)客戶提供的性能需求，本公司初步制定本方案如下，系統(tǒng)由自動稱量、自動輸送、機械手碼垛系統(tǒng)及智慧物流系統(tǒng)組成。l 自動稱量：用于完成顆粒料的自動稱量。l 自動輸送系統(tǒng)：顆粒料袋稱量完成后，人工進行封裝，封裝完畢后，通過傳送線運

12、送到碼垛區(qū)，并在傳送線上設置緩存區(qū)，進行料袋位姿調整，保證下一步機械手碼垛作業(yè)。l 機械手碼垛系統(tǒng)：完成的顆粒料袋的碼垛。l 智慧物流系統(tǒng)：用于物料托盤的運送，該項目分為稱量區(qū)到原料堆放區(qū)的運送，以及原料堆放區(qū)到倉庫的物流運送。3.3.2系統(tǒng)操作流程設計3.3.3系統(tǒng)邏輯結構設計3.4系統(tǒng)組成3.5重要模塊設計5.供貨范圍表5.1系統(tǒng)供貨范圍序號系統(tǒng)名稱明細數(shù)量單價（萬元）價格（萬元）備注1機械手1臺含軌道2機械手夾具1套3中控系統(tǒng)1套4防護系統(tǒng)1套光電傳感器、報警系統(tǒng)等5施工費2人15天007運費8稅費10%9總計注：如經(jīng)過實際測試后發(fā)現(xiàn)需對物流機器人AGV進行改型或定制，以上左右價格均會產(chǎn)

13、生一定的調整。6.關于我們6.1公司簡介智的科技，是集自動化工裝、工業(yè)機器人應用等自動化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高科技企業(yè)，為客戶提供個性化的系統(tǒng)解決方案；量身定做自動化、智能化的生產(chǎn)設備，滿足客戶的不同需求。包括為提供分選、搬運、包裝、碼垛、運輸機器人設計、生產(chǎn)、制造一條龍服務及交鑰匙工程。公司秉承“智慧生活，智的創(chuàng)造”的理念，堅持以“挖掘企業(yè)需求，立足自主開發(fā)，提升品質效率，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引領自控市場，創(chuàng)建民族品牌”為己任，以“高效、實用、優(yōu)質、共贏”為企業(yè)宗旨，量身定做自動化、智能化的生產(chǎn)設備，為客戶提供個性化的系統(tǒng)解決方案。努力打造具有自主知識產(chǎn)權的中國機器人產(chǎn)品第一品牌，為中國

14、傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的系統(tǒng)工程服務，為不斷提升民族企業(yè)自動化能力，振興民族自動化產(chǎn)業(yè)助推、加力。公司已擁有10多項具有自主知識產(chǎn)權的核心技術，并成功研制了智能導航運輸機器人系統(tǒng)、多關節(jié)機器人20余款產(chǎn)品。覆蓋汽車生產(chǎn)制造、3C電子、印染、陶瓷、機械制造等行業(yè)，在自動化搬運、焊接、噴漆、上下料、裝配等應用領域取得了豐富的行業(yè)經(jīng)驗，并贏得了用戶的廣泛認可和高度好評。公司致力于為企業(yè)提供自動化產(chǎn)業(yè)改造升級服務，打造無人化車間。減少企業(yè)生產(chǎn)對人工的依賴，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品一致性，減少工傷事故的發(fā)生。近年來，公司涉足高校機器人教育領域，為多所大專院校建成工業(yè)4.0智能裝備實訓室，為工業(yè)4.0的人才培養(yǎng)

15、助推加力。截至目前，公司已經(jīng)形成以三個中心+三個研究所的運營模式。技術總部哈爾濱智的機器人技術有限公司位于中國著名的北方冰城-哈爾濱經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)內, 公司經(jīng)過多年的技術積淀和市場開拓在機器人領域已擁有二十幾項具有自主知識產(chǎn)權的核心技術，并成功研制了AGV（智能導航運輸機器人）、多關節(jié)機器人、自動上下料系統(tǒng)、智慧倉儲系統(tǒng)等20余款產(chǎn)品及智能化整體解決方案。在一汽大眾、北汽福田、東風日產(chǎn)、松本電工等知名企業(yè)投入使用，并贏得用戶認可和高度好評。長三角運營中心浙江中創(chuàng)科聯(lián)智能裝備技術有限公司隸屬于智的科技集團，面向長三角地區(qū)，提供印染行業(yè)“無人工廠”整體解決方案、智能裝備的推廣，O2O印染交易平臺建

16、設及經(jīng)營，印染業(yè)智能裝備產(chǎn)業(yè)園建設及經(jīng)營等。公司研發(fā)的元明粉自動輸送系統(tǒng)、染色機集散控制系統(tǒng)等多款產(chǎn)品可以在解決上述問題的同時保證收益。公司已為浙江航民集團、天馬集團等多家印染公司帶來了不小的經(jīng)濟效益和社會效益，并贏得了客戶的廣泛認可和高度好評。同時公司也為長三角地區(qū)的制藥及新能源電池企業(yè)提供智能化解決方案。珠三角運營中心廣州智的智能裝備技術有限公司（籌）面向珠三角地區(qū)，為機械制造、3C電子等行業(yè)的自動化產(chǎn)業(yè)升級提供全面的整體解決方案。主要包括機械手自動上下料系統(tǒng)；基于O2O的智慧物流倉庫系統(tǒng)平臺-電商物流智能倉儲整體解決方案。三大研究所哈爾濱工業(yè)大學工業(yè)技術研究院智能控制研究所、哈爾濱工業(yè)大

17、學（威海）智的智能裝備研究所以及廣州番禺職業(yè)技術學院機器人應用技術研究所。公司并以哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱工程大學等國內知名院校為技術依托，與德國倍福、上海高威科等國內外高科技企業(yè)進行廣泛深度的交流與合作，憑借雄厚的技術實力，為客戶提供高水平的解決方案、技術支持及高端產(chǎn)品。6.2技術沿革l 2004年承攬的建設部“智能管廊機器人”中的機器人導航方法，該機器人通過了建設部的技術鑒定，獲得技術鑒定證書；l 2007年承攬的上海市重點項目“上?；^(qū)智能巡檢機器人”中的機器人相關技術。l 2010年成功開發(fā)武漢神龍焊裝車間車架運送系統(tǒng)。l 2011年至今開始與北汽福田的大量合作，被納入其合格供應商行列

18、，合作項目包括IDS物流配送、雙驅AGV、柔性生產(chǎn)線等。l 2011年至2012年連續(xù)三期為東風日產(chǎn)不同廠址改造自動化生產(chǎn)線，搭建KIT料車隨線系統(tǒng)。產(chǎn)品經(jīng)試用后得到了客戶的高度認可。本項目的產(chǎn)品之一“低成本、高可靠、智能型AGV”，獲得廣東省科技廳產(chǎn)學研項目基金資助。6.3合作單位l 哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所。公司的技術合作單位，是公司主要和核心成員的長期合作伙伴。l 哈爾濱工業(yè)大學汽車學院。是公司的技術合作單位，通過學校建立與各汽車企業(yè)之間的緊密關系。l 哈爾濱工業(yè)大學計算機及軟件學院。公司的技術合作單位，是公司主要和核心成員的長期合作伙伴。l 哈爾濱工業(yè)大學材料學院的復合材料研究中心，

19、共同就導航材料方面做了深入的研究，并取得了重大突破，解決了業(yè)界里始終存在的問題。l 中山大學物聯(lián)網(wǎng)研究室。是公司RFID項目的合作伙伴，雙方之間的技術合作已有十年之久。l 哈爾濱工程大學計算機與控制學院。公司在圖像處理方面的合作伙伴，長期以來保持有穩(wěn)定的合作關系。7.售后及服務7.1 項目“三包”說明l 項目自安裝調試完成，驗收合格7日內，項目發(fā)生性能故障，我方可根據(jù)采購人需求對故障設備進行整體更換或修理。l 項目自安裝調試完成，驗收合格l5日內，項目發(fā)生性能故障，我方可根據(jù)采購人需求對故障設備進行關鍵模塊更換或修理。l 該項目售后質保期為從該項目驗收交付后的12個月。所有設備、整體工程及其配

20、套設備材料免費保修一年。在質量保證期內，我方負責免費維護，并免費提供備品、備件；非采購人人為原因而出現(xiàn)設備材料及工程質量問題，由我方負責其故障排除、設備材料及零配件更換等維修、維護工作，并承擔因此而產(chǎn)生的一切費用。l 質保期滿后需提供終身有償維修服務，僅收取材料工本費，不收人工及交通等費用。l 該項目安裝調試完成，驗收合格后，我司派專人陪產(chǎn)6個月，保證設備安全穩(wěn)定的運行。7.2 對用戶人員培訓l 在設備安裝進場調試過程中，采購方可安排相關人員（不超過3人）進行安裝、調試跟蹤。l 在項目安裝調試完成，驗收合格的5個工作日內，為采購方提供所有設備的技術性能說明及操作簡介（各10份），同時提供電子版

21、技術性能說明及操作簡介。l 在項目安裝調試完成，驗收合格的30個工作日內，培訓講座安排如下：表5.1 培訓講座安排時間地點規(guī)模培訓講師培訓內容驗收合格5個工作日內項目實施地內采購方指定地點30人項目經(jīng)理項目整體情況介紹、技術介紹驗收合格10個工作日內項目實施地內采購方指定地點30人項目經(jīng)理項目整體使用介紹及注意事項驗收合格15個工作日內項目實施地內采購方指定地點10人機械工程師項目故障的檢測及維護機械部分（1）驗收合格15個工作日內項目實施地內采購方指定地點10人電子工程師項目故障的檢測及維護電子及軟件部分（2）驗收合格15個工作日內項目實施地內采購方指定地點10人機械工程師項目故障的檢測及維護機械部分（1）驗收合格15個工作日內項目實施地內采購方指定地點10人電子工程師項目故障的檢測及維護電子及軟件部分（2）驗收合格30個工作日內項目實施地內采購方指定地點30人項目總工程師項目整體答疑除上述培訓安排外，可根據(jù)采購方需求，另行舉辦相關培訓，具體時間、地點及規(guī)模由雙方協(xié)商。l 現(xiàn)場培訓：項目安裝調試完成，驗收合格后，我司派專人陪產(chǎn)6個月，在此期間，采購方隨時可根據(jù)需求要求我方進行現(xiàn)場培訓。7.3 售后服務機構浙江中創(chuàng)科聯(lián)智能裝備技術有限公司是整體項目的售后服務機構，我司長期派遣工程師進駐進行技術活動。公司