自動化項目升級改造方案

1、偉星自動化項目升級改造建設(shè)方案浙江中創(chuàng)科聯(lián)智能裝備技術(shù)有限公司哈工大工研院智控所2017年12月1 .系統(tǒng)研制背景21.1 系統(tǒng)的行業(yè)應(yīng)用背景介紹21.2 系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀21.3 我們的產(chǎn)品、行業(yè)及技術(shù)優(yōu)勢22 .客戶對項目的需求描述42.1 功能需求42.2 性能需求63 .項目需求分析63.1 功能需求分析63.2 性能需求分析64 .系統(tǒng)設(shè)計64.1 系統(tǒng)介紹64.2 布局示意圖74.3 系統(tǒng)操作流程設(shè)計84.4 系統(tǒng)組成104.5 重要模塊設(shè)計105 .供貨范圍126 .關(guān)于我們18.系統(tǒng)研制背景00000000000000000 系統(tǒng)的行業(yè)應(yīng)用背景介紹隨著加工企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，勞

2、動力市場人員緊缺，人力成本逐年攀升，不可預(yù)見的風(fēng)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(zhì)量，實現(xiàn)批量化、批次化，已經(jīng)成為當(dāng)今企業(yè)發(fā)展的一大難題。00000000000000000 系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀根據(jù)調(diào)研信息的掌握和了解，目前國內(nèi)外企業(yè)生產(chǎn)模式，主要采取以下幾種工作方式：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、推車等輔助設(shè)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

3、大安全隱患。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(yīng)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。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(nèi)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，AGW送能夠保證貨物準(zhǔn)時到達(dá)，同時對車上的貨物信息進行信息記錄登記，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(yīng)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)

4、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。00000000000000000 我們的產(chǎn)品、行業(yè)及技術(shù)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(zhì)效率，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)自控市場，創(chuàng)建民族品牌”為己任，以“高效、實用、優(yōu)質(zhì)、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(shè)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(shù)團隊為依托，所研產(chǎn)品硬件設(shè)備與軟件控制并重，充分利用遠(yuǎn)程控制、互聯(lián)網(wǎng)+及大數(shù)據(jù)等高精尖技術(shù)。公司不僅注重自動化

5、控制，而且更注重設(shè)備所傳達(dá)的潛在信息，挖掘工業(yè)級數(shù)據(jù)潛能，從內(nèi)在改變現(xiàn)有的生產(chǎn)模式，致力于建設(shè)無人化和智能化的智慧工廠。.項目一波紋管自動碼垛11111111111111111 客戶對項目的需求描述功能需求實現(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CAD0紙性能需求波紋管長6.1m,直徑225mnf口300mm波紋管一根重40KG注塑機每3分鐘出一根管子。改造現(xiàn)場有兩臺注塑機。接料車尺寸：長3160mm寬1550mm高1150mm現(xiàn)場有1米左右的安全通道，不能占用。1111111111111

6、1111 項目需求分析功能需求分析根據(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(shè)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(shè)計機械手工裝夾具能夠旋轉(zhuǎn)1800,機械手可以上下抓取，左右移動的龍門結(jié)構(gòu)。性能需求分析完成波紋管長度6.1m,重量40KG直徑225m嘛口300mnffi種管材的碼垛。符合現(xiàn)場注塑機的工作節(jié)拍。滿足碼垛需求，一層管口朝外，一層管口朝內(nèi)。11111111111111111 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)介紹該方案采用三軸機械手，配有180旋轉(zhuǎn)雙夾具結(jié)構(gòu)。A注塑機生產(chǎn)完波紋管后，傳送到接料裝置當(dāng)不需要對波彎管進行旋轉(zhuǎn)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

7、料車中。當(dāng)需要波紋管進行旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。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：波紋管系統(tǒng)作業(yè)流程設(shè)計注塑機生產(chǎn)波紋管波紋管傳送到接料裝置波紋管滑落到接料車碼垛一層結(jié)束后,機械手滑動到翻轉(zhuǎn)、碼垛夾取接料車接料臺上波紋管注塑機生產(chǎn)區(qū)監(jiān)控、控制中控系統(tǒng)圖2.5系統(tǒng)作業(yè)流程圖系統(tǒng)工作流程設(shè)計系統(tǒng)啟動系統(tǒng)檢測有無異常報警碼放邏輯判斷需翻轉(zhuǎn)無需翻轉(zhuǎn)啟動接料裝置啟動機械手抓取、

8、翻轉(zhuǎn)波紋管落料車波紋管波紋管落料車圖2.6系統(tǒng)工作流程圖11111111111111111 系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由機械手和中控系統(tǒng)組成。機械手：采用龍門式機械手機構(gòu)，機械手配有能夠旋轉(zhuǎn)180工裝夾具,夾取波紋管。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(diào)整動作時間，并可調(diào)整程序，實現(xiàn)波紋管碼垛作業(yè)。11111111111111111 重要模塊設(shè)計機械手經(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

9、不但能夠滿足生產(chǎn)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(shè)計為主）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(zhuǎn)頭雙夾具結(jié)構(gòu)。為了保證波紋管夾取的穩(wěn)固性，設(shè)計兩爪間距1R1抓取后，不會出現(xiàn)偏墜現(xiàn)象。夾具設(shè)計配備傳感器及電氣保護裝置，在設(shè)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(shè)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(shè)計為主）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(zhuǎn)時間需要10s,注塑機出管需要180s,即10

10、+180=190s可完成一個波紋管的搬運，計算一定的不可預(yù)估時間5s,即方案一的生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)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(dá)：29X20X60X60/195=10707件。.項目二原材料自動稱量輸送線22222222222222222 客戶對項目的需求描述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(shè)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CAD0紙圖2.3現(xiàn)場CAD0紙性能需求完成顆粒料自動稱

11、量，稱重25KG一包。稱量精度：士0.1kg?？p袋要求，料袋可重復(fù)利用。碼垛要求：8層5袋，3袋橫放，2袋豎放，保證穩(wěn)固。完成每天50噸原料的運輸。完成兩個車間直接的運輸，其中地面不平整，兩車間距離30m地面坡度：4000:30。灌裝區(qū)到原料堆放區(qū)距離17m每天要保證50噸貨物的入庫量。一托盤顆粒料高1.2m。22222222222222222 項目需求分析功能需求分析根據(jù)客戶提供的需求，進行分析，需要完成以下作業(yè)：顆粒料袋的自動稱量：配置相應(yīng)的控制器，對稱量進行自動化控制，達(dá)到系統(tǒng)上線時，調(diào)節(jié)稱量的精度。顆粒料袋的自動碼垛：完成封包后顆粒料的自動碼垛，按照一定規(guī)則進行碼放。顆粒料袋的運輸：將

12、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。性能需求分析自動稱重一包25KG的顆粒料，并且精度達(dá)到土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22222222222222222 系統(tǒng)設(shè)計系統(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。自動稱量：用于完成顆粒料的自動稱量。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,通過傳送線運送到碼垛區(qū)，并在傳送線上設(shè)置緩存區(qū)，進行料袋位姿調(diào)整，保證下一步機械手碼垛作業(yè)。機械手碼垛系統(tǒng)

13、：完成的顆粒料袋的碼垛。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。系統(tǒng)操作流程設(shè)計系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計22222222222222222 系統(tǒng)組成22222222222222222 重要模塊設(shè)計.供貨范圍表5.1系統(tǒng)供貨范圍序號系統(tǒng)名稱明細(xì)數(shù)量單價（力兀）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、-,yFf-t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AGVS行改型或定制，以上左右價格均會產(chǎn)生一定的調(diào)整。.關(guān)于我們公司簡介智的科技，是集自

14、動化工裝、工業(yè)機器人應(yīng)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(shè)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(shè)計、生產(chǎn)、制造一條龍服務(wù)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(zhì)效率，改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)自控市場，創(chuàng)建民族品牌”為己任，以“高效、實用、優(yōu)質(zhì)、共贏”為企業(yè)宗旨，量身定做自動化、智能化的生產(chǎn)設(shè)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(quán)的中國機器人產(chǎn)品第一品牌，為中國傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的系統(tǒng)工程服務(wù)，為不斷提升民族企業(yè)自動

15、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(quán)的核心技術(shù)，并成功研制了智能導(dǎo)航運輸機器人系統(tǒng)、多關(guān)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(yīng)用領(lǐng)域取得了豐富的行業(yè)經(jīng)驗，并贏得了用戶的廣泛認(rèn)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(wù)，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(lǐng)域，為多所大專院校建成工業(yè)4.0智能裝備實訓(xùn)室，為工業(yè)4.0的人才培養(yǎng)助推加力。截至目前，公司已經(jīng)形成以三個中心十三個研究所的

16、運營模式。技術(shù)總部一一哈爾濱智的機器人技術(shù)有限公司位于中國著名的北方冰城-哈爾濱經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，公司經(jīng)過多年的技術(shù)積淀和市場開拓在機器人領(lǐng)域已擁有二十幾項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，并成功研制了AGV智能導(dǎo)航運輸機器人）、多關(guān)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(fēng)日產(chǎn)、松本電工等知名企業(yè)投入使用，并贏得用戶認(rèn)可和高度好評。長三角運營中心一一浙江中創(chuàng)科聯(lián)智能裝備技術(shù)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，O2Cff染交易平臺建設(shè)及經(jīng)營，印染業(yè)智能裝備產(chǎn)業(yè)園建設(shè)及經(jīng)營等。公司研

17、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(rèn)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。珠三角運營中心一一廣州智的智能裝備技術(shù)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勺智慧物流倉庫系統(tǒng)平臺-電商物流智能倉儲整體解決方案。三大研究所一一哈爾濱工業(yè)大學(xué)工業(yè)技術(shù)研究院智能控制研究所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）智的智能裝備研究所以及廣州番禺職

18、業(yè)技術(shù)學(xué)院機器人應(yīng)用技術(shù)研究所。公司并以哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等國內(nèi)知名院校為技術(shù)依托，與德國倍福、上海高威科等國內(nèi)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(shù)實力，為客戶提供高水平的解決方案、技術(shù)支持及高端產(chǎn)品。技術(shù)沿革2004年承攬的建設(shè)部“智能管廊機器人”中的機器人導(dǎo)航方法，該機器人通過了建設(shè)部的技術(shù)鑒定，獲得技術(shù)鑒定證書；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(guān)技術(shù)。2010年成功開發(fā)武漢神龍焊裝車間車架運送系統(tǒng)。2011年至今開始與北汽福田的大量合作，被納入其合格供應(yīng)商行列，合作項目包括IDS物流配送、雙驅(qū)AGV柔性生產(chǎn)線等。2011年

19、至2012年連續(xù)三期為東風(fēng)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(rèn)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(xué)研項目基金資助。合作單位哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人研究所。公司的技術(shù)合作單位，是公司主要和核心成員的長期合作伙伴。哈爾濱工業(yè)大學(xué)汽車學(xué)院。是公司的技術(shù)合作單位，通過學(xué)校建立與各汽車企業(yè)之間的緊密關(guān)系。哈爾濱工業(yè)大學(xué)計算機及軟件學(xué)院。公司的技術(shù)合作單位，是公司主要和核心成員的長期合作伙伴。哈爾濱工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院的復(fù)合材料研究中心，共同就導(dǎo)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。中山大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)

20、研究室。是公司RFID項目的合作伙伴，雙方之間的技術(shù)合作已有十年之久。哈爾濱工程大學(xué)計算機與控制學(xué)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(guān)系。.售后及服務(wù)項目“三包”說明項目自安裝調(diào)試完成，驗收合格7日內(nèi)，項目發(fā)生性能故障，我方可根據(jù)采購人需求對故障設(shè)備進行整體更換或修理。安裝調(diào)試完成，驗收合格15日內(nèi)，項目發(fā)生性能故障，我方可根據(jù)采購人需求對故障設(shè)備進行關(guān)鍵模塊更換或修理。該項目售后質(zhì)保期為從該項目驗收交付后的12個月。所有設(shè)備、整體工程及其配套設(shè)備材料免費保修一年。在質(zhì)量保證期內(nèi)，我方負(fù)責(zé)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(shè)備材料及工程質(zhì)量問題，由我

21、方負(fù)責(zé)其故障排除、設(shè)備材料及零配件更換等維修、維護工作，并承擔(dān)因此而產(chǎn)生的一切費用。質(zhì)保期滿后需提供終身有償維修服務(wù)，僅收取材料工本費，不收人工及交通等費用。該項目安裝調(diào)試完成，驗收合格后，我司派專人陪產(chǎn)6個月，保證設(shè)備安全穩(wěn)定的運行。對用戶人員培訓(xùn)在設(shè)備安裝進場調(diào)試過程中，采購方可安排相關(guān)人員（不超過3人）進行安裝、調(diào)試跟蹤。在項目安裝調(diào)試完成，驗收合格的5個工作日內(nèi)，為采購方提供所有設(shè)備的技術(shù)性能說明及操作簡介（各10份），同時提供電子版技術(shù)性能說明及操作簡介。在項目安裝調(diào)試完成，驗收合格的30個工作日內(nèi)，培訓(xùn)講座安排如下：表5.1培訓(xùn)講座安排時間地點規(guī)模培訓(xùn)講師培訓(xùn)內(nèi)容驗收合格5個工作日

22、內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點30人項目經(jīng)理項目整體情況介紹、技術(shù)介紹驗收合格10個工作日內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點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(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點10人機械工程師項目故障的檢測及維護一一機械部分（1）時間地點規(guī)模培訓(xùn)講師培訓(xùn)內(nèi)容驗收合格15個工作日內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點10人電子工程師項目故障的檢測及維護一一電子及軟件部分（2）驗收合格15個工作日內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點10人機械工程師項目故障的檢測及維護一一機械部分（1）驗收合格15個工作日內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點10人電子工程師項目故障的檢測及維護一一電子及軟件部分（2）驗收合格30個工作日內(nèi)項目實施地內(nèi)采購力指定地點30人項目總工程師項目整體答疑除上述培訓(xùn)安排外，可根據(jù)采購方需求，另行舉辦相關(guān)培訓(xùn)，具體時間、地點及規(guī)模由雙方協(xié)商?，F(xiàn)場培訓(xùn)：項目安裝調(diào)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(xùn)。售后服務(wù)機構(gòu)浙江中創(chuàng)科