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粮油食品

  • 分类:应用案例
  • 作者:NOBOT
  • 来源:www.nuobote.cn
  • 发布时间:2020-04-29
  • 访问量:0

【概要描述】此案例重点在于介绍机器人堆垛系统,用以完成12条低速生产线与10条高速生产线输出牛奶箱的堆垛工作。

在方案中,从客户对堆垛系统的具体要求出发,在介绍了堆垛系统各组成部分之后,对该系统的工作原理与流程进行了阐述,最后对重要组成部分的性能指标作了简单的描述。

粮油食品

【概要描述】此案例重点在于介绍机器人堆垛系统,用以完成12条低速生产线与10条高速生产线输出牛奶箱的堆垛工作。

在方案中,从客户对堆垛系统的具体要求出发,在介绍了堆垛系统各组成部分之后,对该系统的工作原理与流程进行了阐述,最后对重要组成部分的性能指标作了简单的描述。

  • 分类:应用案例
  • 作者:NOBOT
  • 来源:www.nuobote.cn
  • 发布时间:2020-04-29
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ABB IRB660机器人在粮油食品饮料行业中的应用

 

1  概述

此案例重点在于介绍机器人堆垛系统,用以完成12条低速生产线与10条高速生产线输出牛奶箱的堆垛工作。

在方案中,从客户对堆垛系统的具体要求出发,在介绍了堆垛系统各组成部分之后,对该系统的工作原理与流程进行了阐述,最后对重要组成部分的性能指标作了简单的描述。

2 基本信息

2.1 成品码盘设计

成品高架库内承载托盘的规格:(W)1000mm(L)1200mm(H)150mm

2.2 含托盘货物最高1350mm

2.3 成品牛奶箱规格

低速生产线牛奶箱规格有两种,其外形尺寸分别为:

(1) (W)200mm(L)353mm(H)116mm

(2) (W)235mm(L)240mm(H)143mm

经过综合考虑,分别为两种规格的牛奶箱设计垛形,如图1-2所示。

图1 牛奶箱(1)的垛形

高度: 1350mm(含托盘)

重量:约6-8kg/箱, 15箱/层,共10层,约900-1200Kg(不含托盘)

数量:150件

图2 牛奶箱(2)的垛形

高度: 1350mm(含托盘)

重量:约6-8kg/箱, 15箱/层,共8层,约720-960Kg(不含托盘)

数量:150件

高速生产线牛奶箱的规格有一种,其外形尺寸为:

(W)204mm(L)340mm(H)116mm

同样为该规格的牛奶箱设计垛形,如图3所示。

图3 高速生产线牛奶箱的垛形

高度:1350mm(含托盘)

重量:约6-8kg/箱, 共10层,约900-1200Kg(不含托盘)

数量:150件;

3 方案描述

3.1产量为843箱/小时10条生产线上的堆垛机器人系统,使用ABB机器人来进行操作

·本方案中共配五套机器人堆垛系统,每台机器人处理两条生产线上的输出牛奶箱。

·机器人堆垛系统由两条牛奶箱输入传送带,两条托盘输出传送带,IRB6600-2.8/175机器人配备底座以及夹具等组成。

·输入传送带的控制系统每次输入六个牛奶箱并定位,以供机器人进行堆垛。 

·机器人采取一抓一放或一抓二放的方式,每次从输入传送带上吸取或抓取六个牛奶箱;并放置在相应输出传送带相应的位置上;

·具体工作流程:

a.   输入传送带将牛奶箱输入定位,并由总控PLC通知机器人牛奶箱到位;

b.输出传送带将托盘输入定位,并由总控PLC通知机器人输出托盘到位;

c.机器人到牛奶箱输入位置吸取或抓取牛奶箱,完成吸取或抓取牛奶箱后通知总控PLC牛奶箱已吸走或抓走;

d.总控PLC通知输入传送带输入新牛奶箱;

e.机器人根据垛型要求将吸取或抓取的牛奶箱摆放在输出托盘上;

f.如一垛牛奶箱完成堆垛后,机器人将通知总控PLC托盘堆垛完成;

g.总控PLC将通知输出传送带送走完成堆垛的满托盘并输入新空托盘。

h.关于非满垛情况机器人堆垛情况说明和分析:

当牛奶箱输入传送带输入最后一个同品种牛奶箱时,待此牛奶箱到位后,总控PLC通知机器人此为最后的牛奶箱,并通知机器人此次抓取几个牛奶箱。机器人在堆完此次牛奶箱后,通知总控PLC堆垛完毕,总控PLC通知托盘传送带,将堆垛完毕的托盘送走并送入新的空托盘。

·如堆垛过程中产生意外情况,如机器人吸取或抓取牛奶箱失败,机器人未完成工作托盘即被送走等情况,机器人将立即停止工作并等待人工诊断处理。

·循环时间分析:根据此种工作方式,如每次抓取或吸取六箱,每台机器人每小时约完成1800个牛奶箱的堆垛工作,五台机器人每小时约完成9000个牛奶箱的堆垛工作。(不含等待传送带将牛奶箱或托盘运输到位或移走的时间。)

3.1.1 平面图

3.2产量为500箱/小时12条生产线上的堆垛机器人系统

·本方案中共配四套机器人堆垛系统,每台机器人处理三条生产线上的输出牛奶箱。

·机器人堆垛系统由三条牛奶箱输入传送带,三条托盘输出传送带,IRB6600-2.8/175机器人配备底座以及夹具等组成。

·输入传送带的控制系统每次输入五个或六个牛奶箱并定位,以供机器人进行堆垛。 

·机器人采取一抓一放或一抓二放的方式,每次从输入传送带上吸取或抓取五或六个牛奶箱;并放置在相应输出传送带相应的位置上;

·具体工作流程:

a.   输入传送带将牛奶箱输入定位,并由总控PLC通知机器人牛奶箱到位;

i.输出传送带将托盘输入定位,并由总控PLC通知机器人输出托盘到位;

j.机器人到牛奶箱输入位置吸取或抓取牛奶箱,完成吸取或抓取牛奶箱后通知总控PLC牛奶箱已吸走或抓走;

k.总控PLC通知输入传送带输入新牛奶箱;

l.机器人根据垛型要求将吸取或抓取的牛奶箱摆放在输出托盘上;

m.如一垛牛奶箱完成堆垛后,机器人将通知总控PLC托盘堆垛完成;

n.总控PLC将通知输出传送带送走完成堆垛的满托盘并输入新空托盘。

o.关于非满垛情况机器人堆垛情况说明和分析:

当牛奶箱输入传送带输入最后一个同品种牛奶箱时,待此牛奶箱到位后,总控PLC通知机器人此为最后的牛奶箱,并通知机器人此次抓取几个牛奶箱。机器人在堆完此次牛奶箱后,通知总控PLC堆垛完毕,总控PLC通知托盘传送带,将堆垛完毕的托盘送走并送入新的空托盘。

·如堆垛过程中产生意外情况,如机器人吸取或抓取牛奶箱失败,机器人未完成工作托盘即被送走等情况,机器人将立即停止工作并等待人工诊断处理。

·循环时间分析:根据此种工作方式,对于牛奶箱(1)的垛形,每次抓取或吸取六箱,每台机器人每小时约完成1800个牛奶箱的堆垛工作,四台机器人每小时约完成7200个牛奶箱的堆垛工作。(不含等待传送带将牛奶箱或托盘运输到位或移走的时间。)对于牛奶箱(2)的垛形,每次抓取或吸取五箱,每台机器人每小时约完成1700个牛奶箱的堆垛工作,四台机器人每小时约完成6800个牛奶箱的堆垛工作。(不含等待传送带将牛奶箱或托盘运输到位或移走的时间。)

3.2.1 平面图

3.3 机器人IRB6600-2.8/175性能指标及参数

·本体部分:

手腕持重: 175 kg

最大臂展半径:2.8m

轴数:6轴

重复定位精度:0.1mm

防护等级:       IP67

轴运动:轴 动作范围    最大速度

1  回转+180至-180100/s

2  立臂+ 85至- 65 90/s

3  横臂+ 70至-180 90/s

4  腕        +300至-300150/s

5  腕摆+120至-120120/s

6  腕传+360至-360190/s

电源:3相四线 400V(+10%,-15%), 50Hz

耗电量:8.5 KVA 

机器人尺寸:      底座:1136 x 850mm

机器人重量:1,780kg

环境温度:5C- 50C

最大湿度:95%

最大噪音: 73dB(A)

·IRC5控制柜

控制硬件:                     多处理器系统

                               总线结构

                               奔腾CPU

                               闪存(128M)

                              20s UPS 备份电源

控制软件:BaseWare 5.0 机器人操作系统

                              强大的RAPID编程语言

                              PC-DOS文本格式

                              软件出厂预装,并存于光碟

电源:3相400V(+10%,-15%), 48.5~61.8Hz

耗电量:               8.5KVA

控制柜尺寸:850700700 mm

控制柜重量:最大250kg

环境温度:5C- 45C 

最大湿度:95%

防护等级:IP54

操作面板:控制柜上

编程单元:便携式示教盒,具备操纵杆和键盘

                彩色触摸式显示,具中、英文菜单选项

安全性:紧急停止,自动模式停止,测试模式停止等

输入输出:数字式直流24V, 16进/16出, 输入输出板

3.4  机器人系统工作的部分要求

·与安装有关的土建参数

              厂房净高:>4.5米

             地基要求:

 以上参数不含机器人底座,土建方应再考虑机器人底座重量。

·工件(牛奶箱)的参数要求

牛奶箱表面须平整,无皱褶,无不适合真空吸附的封箱材料。

牛奶箱尺寸:参见基本信息

牛奶箱重量: 8kg

·夹具的真空系统对真空有关参数的要求:

压缩空气:≥6 bar

耗气量:1500升/分.机器人(如夹取式为700升/分)

空气质量:3级 DIN ISO 8673-1

粉尘直径:< 0.005mm

粉尘含量:< 5mg/m³

油污含量:< 1mg/m³

露点:-20度

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