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半岛平台卷料类OHT搬运的智能化提效改造 助力企业健康与幸福劳动

2023-05-23 阅读次数:

  半岛平台卷料是生产工艺过程中原材料或成品形态的一种,如新能源电池极料卷、极卷卷料、铝塑膜卷料,化纤化工行业碳纤维卷料、纺织布料行业布料卷、印刷纸品卷料、不干胶黏胶带卷料、卫生行业纸卷。料卷的上下线就成为了各行业的重要工艺环节。

  2、卷料均涉及成品卷料上分卷轴或成品绕卷下线,频繁的上下线操作均需要设备辅助才能完成。

  工业卷料上下料工序,看似简单,由于工件笨重且部分卷料易损坏比如碳纤维径向较脆等材质特点,更需要用到带有专用卷料设备来完成卷料上下料及后续工作,需要专用的智能设备去辅助,基于企业的产能及产线布局,选择合适的上下料机械手成为了生产工序的重要一环。

  以下为碳纤维卷料上料和下料姿态,上料(或卷绕完成时)为轴心水平于地面姿态(图1),而下料(或入库时)需要将其翻转90°,轴心垂直地面存放(图2)

  1、机械手辅助人工完成:采用 “人机交互式助力机械手” ,以实现轻松操作,高效生产为原则,辅助人员进行上下料作业;

  2、全自动完成卷料上下料及后续工作:采用“自动搬运智能OHT机械手”来完成卷料上下料转运,过程中包括:自动化控制、上下料转运、数字化监控、智能化管理、信息化展示等一系列作业。

  AMB™ “人机交互式助力机械手”一般有“四连杆式”及“T型臂”两种结构形式的助力机械手。

  AMB人机交互式助力上下料机械手(助力机械臂)采用模块化设计,可以进行各种形式的模块化组合。主要组成部分有:桁架系统、AMB轨道系统、控制系统、上下料机械手、定制夹具系统等。各模块在机械上彼此相对独立,亦可以在一定范围内进行任意组合,可实现对模切机床、卷料开平机、绕卷机等各类卷料生产设备的人工助力上下料生产。

  AMB人机交互式助力搬运机械手满足EHS对于Ergonomics的要求,融合AMB高强度低摩擦铝合金轨道技术及AMB电气悬浮平衡控制对位技术,轻松实现人工对位、按钮控制、手动牵引行走控制,达到人机协同。

  ⑥取料后,人工对接卷料与上料机台料轴,借助涨轴料卷导向机构,推动料卷至上料卷轴上,完成上料功能;

  AMB“人机交互式助力机械手”的设计可适应不同身高作业人员操作,讲求Job fits with the People(设备适应人员,而不是人员适应设备);

  海同工业根据不同岗位的人因工效特点,包括人机界面的设置,物料搬运的原则实践、预防WMSDs(与工作有关的肌肉骨骼疾患),人员辅助岗位也可以做的轻松又高效!

  随着科技的不断进步,卷料上下料设备生产商也逐渐将自动化控制、视觉识别、智能仓库管理系统串联到机械设备中,形成了从上料到下料的运动控制、生产信息及物料管理一整套的系统解决方案。

  采用AMB™OHT机械手连同信息化系统,通过MES、对接资源管理平台(ERP),使用计算机程序智能化管理,实现工件生产和存储管理自动化、智能化、信息化,提高工件、料架周转率,降低差错率。

  桁架系统为OHT机械手提供空中吊挂基础,确保机械手在自动行走过程中安全、稳定;

  轨道滑车采用高强度低阻尼尼龙轮,承载可达500kg,运动摩擦阻力小且静音;

  轨道系统配置输能组件,根据实际需求输入气源、电源或电气同输,图为拖链组件;

  轨道系统为OHT机械手提供X、Y向电驱动行走基础,通过轨道滑车和葫芦滑车与轨道行走腔的配合使用,确保机械手行走平稳顺畅,噪声低阻力小;

  X、Y 向采用伺服驱动结合齿轮齿条传动形式,行程二维码检测系统,实现精确定位,高效传动及任意行程位置实时反馈。

  主机由X、Y、Z向电机驱动机构、滚珠丝杆升降机构、定位机构以及相应的电气控制模块组成,实现点对点的定位行走;

  ②Z向采用伺服电机+滚珠丝杆实现升降及旋转控制,结合轨道系统X、Y轴驱动系统,可精准实现运动闭环控制,实现精确定位;

  ⑥配置安全扫描仪,实现在自动行走时安全避障,避免主机在自动行走时碰撞现场设备及人员;

  由胀轴、料筒夹取机构/翻转机构、推料机构、胀轴水平校准机构、对位悬浮机构以及相应的电气控制模块组成,实现电池薄膜、新能源极片或碳纤维卷料的料卷夹持、搬运、翻转或夹持、搬运、上料、下料;

  ②水平校正机构,对因负载引起设备弹性变形,进行水平校正,保证与机台料轴对接时水平精度;

  视觉识别定位系统由工业相机及图像处理软件系统组成,目的在于对料轴进行识别,引导OHT胀轴与机台料轴定位,最终以最优姿态实现精准对位;

  ③计算机算法和图像处理技术相结合,使设备对位具备主观判断能力,更加智能化;

  卷料自动搬运OHT机械手信息化管理系统,通过MES、对接资源管理平台(ERP),使用计算机程序智能化管理,实现工件生产和存储管理自动化、智能化、信息化,提高工件、料架周转率,降低差错率。同时对生产线生产数据信息采集、生产过程实时监控、人员状况分析等,把生产、设备、人员和物料有机结合一体,促进生产管理水平的提高。

  ①系统化人机工作站,可集成ERP、MRP、MES、等多项物料生产管理系统,实现数字化精益生产。

  ④减少由于长期重复性频繁作业给工人造成的职业性肌肉骨骼疾患(WMSDs),彻底解放劳动力;

  由于人力成本的上升,自动化技术的发展,越多越多的企业开始引进OHT自动上下料机械手,但是部分企业由于各种原因限制,与自己企业的实际情况相结合,同样会选择AMB人机交互式卷料上下料助力机械手,自动上料机械手主要与产品种类、产能节拍、生产工艺、配套设备、工序平衡率、布局、人员配置相关。在OHT自动上料和AMB上下料助力机械手助力设备两种方式之间,如何选择?下面为大家介绍几项重要评估因素。

  OHT自动上下料机械手适合大批量产品,机台平行线布局的卷料生产,单台自动上料X向可覆盖范围达20m以上,左右两侧机台均可满足上下料,若为单机单工位上下料,则选用AMB人机交互式卷料上下料助力机械手更为合适;

  采用OHT自动上下料机械手,需同步配置Docking来料小车或AGV自动送料,以满足机械手自动取料定位精度,周边配套若不能及时满足,则可AMB人机交互式卷料上下料助力机械手。

  人工操作使产品品质不稳定,如碳纤维卷料产生挤压易碎等风险,采用自动上料可有效避免人工操作的潜在人为风险;

  上下料作业主要操作主要涉及卷料重量、上料高度、变位翻转角度,若卷料重量>500Kg以上,采用AMB上下料助力机械手操作相应惯性较大,同时,若上料高度大于1.7米,基于Ergonomics评估风险,卷轴对位轴线高于视野范围,操作难度加大,选择自动上下料机械手更为合适。

  AMB™智能全自动方案,实现了卷料上下料OHT机械手与控制技术及信息技术相融合,通过对生产线生产数据信息采集、生产过程实时监控、人员状况分析等,把生产、设备、人员和物料有机结合一体,促进生产管理水平的提高。契合工业及信息化融合的行业发展方向,对于日益增长的产能需求,人工效率不足以匹配的情况下,自动化上下料解决方案会是将来众多卷料厂家最优之选;

  AMB™人机交互式助力机械手方案融合Ergonomics技术,助力卷料上下料生产,减低员工劳动强度。根据现场观察与评估实践,此方案也可有效提升工厂生产运营效率,对于卷料上下料作业来说是高性价较高的方案选择,在现阶段仍然有很多卷料厂家采取此种方式来解决卷料上下料作业。

  海同工业通过对卷料生产现场产线的科学改造和设备升级,对比改造前产能,可实现产能提升150%。目前AMB™OHT机械手改造升级自动上下料方案在宁德时代的新能源极卷卷料、艾利(中国)的不干胶黏胶带卷料上下料,及中国巨石,重庆复合材料,上海石化等碳纤维上市公司的碳纤维卷料卷材上下料等已开始应用。

  海同工业成立于2004年,深耕人机交互技术领域10余年,是国内领先的集研发、设计、制造、营销为一体的高端智能装备高新企业。历年来被认定为广东省高新技术企业、广东省智能人机交互外骨骼工程技术研究中心、广东省机器人骨干(培育)企业、广东省专精特新企业、广州市级研究开发机构。专注于利用机械与智能赋能产业劳动工人,以流体动力技术为创新基础,在中高端智能装备细分市场采取差异化竞争战略,形成以“人体工程、仿形工艺、动作捕捉、动作识别、触觉交互、生命监测、模拟仿真” 等“人机交互核心技术”,综合人体与机械的力量,减轻体能负担,放大体能输出,结合Intellidyne5G物联网平台,实时掌握劳动状况,促进高效生产。

  海同工业已成功开发系列人机交互自主研发品牌产品:AMB高强度复杂截面铝合金轨道、AMB平衡提升装置,EXO可穿戴人机协作外骨骼、FAP流体动力关键部件等产品,能有效解决现代离散型制造业生产制造工序高度离散等问题,将设备与人员集成到统一的管理系统,高效发挥人与机器在各生产环节的综合优势。

  拥有国内人机交互核心技术并形成多项自主知识产权和100多项技术专利,实现自主民族品牌设备替代进口的局面,围绕“机器帮助人类生产更美好”的产业理念持续实现技术突破和发展。