水泥作為建筑的重要材料，應用非常廣泛，袋裝水泥的裝車系統(tǒng)作為水泥生產(chǎn)運輸過程中的重要環(huán)節(jié)，其成本約占物流成本很大比重。目前，我國現(xiàn)有的袋裝水泥裝車設備普遍采用移動式袋裝水泥裝車機，該種裝車機采用半自動化的裝車方式，其裝車終端要求工人站在貨車車箱里進行人工裝車。
主要存在以下問題：
① 袋裝水泥裝車過程中易產(chǎn)生粉塵，影響環(huán)境和工人身體健康。
② 因人工裝車碼放隨意，易產(chǎn)生人身財產(chǎn)等潛在危險。
③ 勞動力生產(chǎn)成本昂貴。
④ 裝車工作效率低。
隨著人們生活水平和生活品質的提高，水泥裝車運輸行業(yè)已經(jīng)由原來的高價聘請勞動力逐漸轉變?yōu)閯趧恿ο∪钡牡夭?。同時國家安全監(jiān)管總局辦公廳提出，認真落實黨中央、國務院關于嚴格落實安全生產(chǎn)和職業(yè)健康法規(guī)標準，提高水泥行業(yè)安全生產(chǎn)和職業(yè)健康水平，維護廣大勞動者職業(yè)安全健康權益。要突出對水泥包裝和裝車環(huán)節(jié)的治理改造，選用質量高、防塵效果好的水泥包裝和裝車設備系統(tǒng)。
這種轉變是社會發(fā)展的必然結果，但同時也給水泥包裝運輸行業(yè)帶來了轉型的重大契機。
系統(tǒng)組成與研發(fā)
合肥固泰自動化有限公司抓住這一重大契機，利用公司在自動化控制和工業(yè)機器人應用領域多年的研發(fā)成果，并結合公司在碼垛機器人上的實踐經(jīng)驗和其他大量市場調研數(shù)據(jù)，研發(fā)出一種基于工業(yè)機器人的袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)。
袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)，是一種適用于水泥廠袋裝水泥裝車環(huán)節(jié)的全自動裝車系統(tǒng)，它可以縮短裝車碼垛時間、降低勞動強度、減少貨品損傷、降低裝車成本和提高工作效率，從而實現(xiàn)袋裝水泥裝車過程的自動化。該系統(tǒng)在水泥行業(yè)中擁有廣泛的應用前景，是現(xiàn)代化水泥企業(yè)降低勞動生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和實現(xiàn)智能化生產(chǎn)的重要節(jié)點。
袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)，通過伺服系統(tǒng)控制機器人抓手上下擺動來進行裝車碼垛，這樣可以省時省力。此過程完全自動化，不需要人工輔助，是現(xiàn)代生產(chǎn)線裝車自動化的理想設備。袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)由桁架、工業(yè)機器人、控制系統(tǒng)、收塵系統(tǒng)等部分組成。裝載前，待裝載車輛進入指定位置，通過桁架上的紅外激光掃描，確定車輛的大小及停放位置，桁架通過軌道移動到車輛貨箱前端裝包區(qū)域。輸入裝車重量，開啟設備，當水泥袋通過皮帶輸送到裝車位置時，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，機器人將水泥袋搬運到待裝載車輛中，當前位置裝載完成后，桁架通過軌道沿車輛方向移動，繼續(xù)其他位置的裝載。達到裝載重量后，設備停止運行，車輛離開裝車區(qū)域。
工業(yè)機器人是裝車機的核心部分，機器人主要由執(zhí)行機構、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及位置檢測裝置等所組成。在PLC程序的控制下，采用電動傳動方式，來實現(xiàn)執(zhí)行機構的相應部位，發(fā)生規(guī)定要求的有順序、有運動軌跡、有一定速度和時間的動作。同時按其控制系統(tǒng)的信息對執(zhí)行機構發(fā)出指令, 必要時可對機器人的動作進行監(jiān)視, 當動作有錯誤或發(fā)生故障時即發(fā)出報警信號。位置檢測裝置隨時將執(zhí)行機構的實際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設定的位置進行比較, 然后通過控制系統(tǒng)進行調整，從而使執(zhí)行機構以一定的精度達到設定位置。
控制系統(tǒng)是機器人的重要組成部分。本裝車系統(tǒng)機器人采用PLC控制方式，機器人的手部、腕部、臂部等的動作以及相關機械的協(xié)調動作都是通過PLC的控制來實現(xiàn)的。主要控制內容有動作的順序，動作的位置與路徑、動作的時間。設定模擬一個工作過程來編制程序：小臂伸長→小臂下降→手部抓緊→ 腕部回轉→小臂上升→小臂回轉→小臂收縮→小臂下降→小臂回轉→手部放松。
系統(tǒng)參數(shù)
袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)，直接與包裝線對接，按需進行設計，機器人抓手可適應各種水泥包裝袋。與除塵系統(tǒng)相連，可以有效降低裝車過程中的粉塵污染。具有計數(shù)裝置，便于水泥廠對袋數(shù)監(jiān)管，具有車輛識別系統(tǒng)，能快速識別裝車車型，并選擇碼垛方式?？刂葡到y(tǒng)設計滿足自動識別車輛大小，提供可選裝載模式、人工控制裝載量，所有調節(jié)參數(shù)進行程序化處理。
技術參數(shù)：
1）裝車能力：90～120t/h
2）裝車長度：4～8米
3）裝車寬度：1.6～2.6米
4）裝車高度：1～3.2米
5）整機行走速度：0.16m/s
6）設備行走軌距：5700mm
7）整機裝機功率：50KW
系統(tǒng)應用
工業(yè)機器人是智能制造的一個典型代表和優(yōu)先發(fā)展方向，針對當前水泥等建材行業(yè)生產(chǎn)中，在高粉塵環(huán)境下，物件的搬運與碼垛，以機器人取代傳統(tǒng)設備和人工，消除危險、不環(huán)保的工作，降低工人的勞動強度，以適應國家對提高水泥行業(yè)安全生產(chǎn)和職業(yè)健康水平的要求。同時還可以提高勞動生產(chǎn)效率，便于調整生產(chǎn)能力，實現(xiàn)柔性制造，提升產(chǎn)品質量。
袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)是一種新型專業(yè)的和可人性化操作的裝車系統(tǒng)，同時還可應用于郵政、快遞、機場、碼頭、醫(yī)藥、化工、煙草等行業(yè)。特別適合于小規(guī)模貨運場合，也可以應用于工廠平臺的裝卸貨物等。
合肥固泰自動化有限公司一直從事自動化控制的研究與機電裝備的研發(fā)工作，擁有一支經(jīng)驗豐富的控制與機電專業(yè)高學歷人才隊伍；其中：教授級高工占8%，高級工程師占20%，研究生占15%，工程師占25%。同時，公司正與合肥工業(yè)大學、浙江大學等有專業(yè)商談合作，優(yōu)勢互補，促進研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進程。固泰公司堅持以智能化技術和裝備為公司的核心競爭力，努力成為集計量、檢測、驅動與控制為一體的，為客戶提供智能化領域整體解決方案的工程服務商。公司堅持以客戶為中心、以創(chuàng)新為動力、以雙贏為目標的經(jīng)營理念。用先進的智能化技術和裝備，助推傳統(tǒng)工業(yè)轉型升級，提質增效。
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