来自 彩世界计划平台-企业 / 电工电气 2019-11-01 16:56 的文章
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入库物流自动化系统的探索与应用,打造安全高

码垛,顾名思义,就是将物品堆放起来。在工业领域中,通常是指将已经装入成品的料袋、货箱或其他包装材料按照客户工艺要求的工作方式按一定顺序排列和放置在托盘、栈板上的系统,一般可堆码多层然后推出,便于叉车或AGV运至仓库储存。

物流自动化是指物流作业过程的设备和设施自动化,包括运输、装卸、包装物流自动化、分拣、识别等作业过程,如自动识别系统、自动检测系统、自动分拣系统、自动存取系统、自动跟踪系统等。

码垛,通常是在运输到仓库前的最后一道工序。以前该工序多数是由人力来完成,而如今码垛机器人由于其运作灵活精准、快速高效而且稳定性高,越来越多地出现在了码垛的工位,大大减少了劳动力,降低了劳动强度。

物流自动化是指物流作业过程的设备和设施自动化,包括运输、装卸、包装物流自动化、分拣、识别等作业过程,如自动识别系统、自动检测系统、自动分拣系统、自动存取系统、自动跟踪系统等。

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物流自动化应用

山东鲁信天一印务有限公司结合经营、生产特点,优先从人力集中、劳动强度大、操作频次高的糊盒、成品的打包、堆垛、入库等工序着手,结合企业未来业务发展的趋势,根据科学的数据分析,提出前瞻性的技术方案,紧盯提高生产效率,降低生产成本,提升企业自动化、智能化生产水平的目标,分别与济南丰科机械设备有限公司,北京悟略科技有限公司三方合作,采用定制开发的方式,拟建成国内一流的包装印刷行业糊盒工序的产品包装、分拣、码垛、入库输送的自动物流系统。

1.遇到的问题

目前,在国内包装印刷企业实施物流自动化的企业较少,且不同的产品,在实施自动化的过程中遇到的问题也不尽相同。在前期的方案规划设计过程中,鲁信天一遇到了一些困难:

鲁信天一生产的产品种类多,规格复杂,每天经过糊盒、成品打包、堆垛、入库等工序的产品有近百种,这就需要控制系统、封箱系统、喷码系统、扫码分拣系统、堆垛系统及相关的传送设备完全满足生产需求,确保物流的顺畅、生产的高效和装箱、喷码、分拣、入库的正确无误。

鲁信天一物流自动化系统图例

由于产品种类多、规格复杂,相应的外包装箱的种类、规格也就较多,这就使外包装箱的喷码、堆垛增添了难度。

鲁信天一8条全自动高速糊盒线同时开动时,由于生产的产品规格大小不一,机器出成品的效率也不一致,为了节省堆垛机器人的成本,鲁信天一使用每台堆垛机器人同时伺服4条全自动高速糊盒线的方法完成生产。在这种情况下,对堆垛机器人的控制系统要求极高。

彩世界计划平台,机器人码垛系统

自动物流不是一个独立的系统,其必须与企业现有的ERP系统无缝对接,既要解决物流系统的信息来源问题,又要解决通过自动物流系统的成品入库后,入库数据返回ERP的仓库管理系统的问题,还要解决在实际生产过程中,各种异常调整的问题,例如零头箱的处理、临时更换外箱规格等。

2.解决方案

针对上述问题,鲁信天一同北京悟略、丰科机械合作,从方略ERP的生产执行系统、同丰机械的封箱、喷码、分拣和堆垛系统设计中,逐一解决了以上问题。下面对各系统作简单介绍。

方略ERP生产执行系统

方略ERP 执行系统,是一套面向印刷企业车间执行层的生产信息化管理系统。在鲁信天一的糊盒工序中,MES主要是糊盒机台接受生产任务指令和各类生产参数标准、机台在设备终端实时反馈生产进度和自动采集生产数据,并根据生产的执行,生成自动物流喷码子系统需要的喷码数据,并处理和调整异常的生产数据。

在生产执行系统环节,处理了前面提到的四大问题的部分问题,例如产品信息、包装信息由ERP传输到物流的喷码子系统的节点。由于一些异常的情况需要及时调整,系统提供了自动传输和手工调整相结合的方式,一些异常的生产信息的传输由人机对话方式,在生产执行系统中完成。

自动封箱系统

自动封箱系统由纸箱收集滚筒输送机、自动折盖一字封箱机构成。在自动封箱系统设计中,为了解决生产产品多、规格复杂的问题,鲁信天一选用了自动封箱系统,满足现有生产2000多个品种的纸箱尺寸要求,在匹配生产要求时保证了生产的每一个品种都能与ERP里的产品一一对应。并且根据纸箱的大小,设计了适用于所有产品的通用定位,以满足现在和未来发展的要求。

自动喷码系统

自动喷码系统用于产品的包装外箱唛头的喷印,主要由喷码皮带输送机、喷码机系统及喷码机构成。鲁信天一的产品种类繁多、规格复杂,这势必带来产品外包装箱种类繁多、规格大小复杂等问题,给外包装箱的喷码和喷标带来难度。由于喷码和喷标的位置在纸箱的一侧,通过靠边辊道机能够准确无误的使箱子靠近喷头进行喷码和喷标作业。

喷码机系统中的HSA HP-TIJ喷码机,可广泛应用于商业印刷,票据印刷,一维码、二维码打印,药品电子监管码打印等领域,具有清晰度高、稳定性好、速度快、性价比高等优点。

包装箱降箱机

包装箱降箱机是成品包装、入库物流自动化系统的一个重要组成部分,为自动化的实现奠定了基础。

高空合流动力滚筒输送系统

高空合流动力滚筒输送系统由七大部分构成,包括45合流动力滚筒输送机、59010mm直段动力滚筒输送机、5000mm皮带输送机、459010mm直段动力滚筒输送机、90转弯动力滚筒输送机、4200mm直段动力滚筒输送机、87700mm钢结构平台等。

扫码工位

扫码工位包括靠边机构输送机、动力滚筒输送机、条码阅读器等。

斜导轮分拣机构

斜导轮分拣机构包括主线滚筒输送机、斜导轮分拣机、分拣出口滚筒输送机等。

机器人码垛系统

机器人堆垛系统包含机械手自动码垛系统、码垛工位输送机,自动拆盘分配系统、出口叉车缓存滚道线等。其中,机器人堆垛系统工作流程为:空托盘经拆盘机自动拆盘后,经过分配系统滚筒输送机及顶升移栽机分配到码垛工位输送机,机械手根据纸箱规格自动判断码垛方式并将纸箱码垛至对应托盘,码垛完成托盘经主线合流输送机输送至叉车缓存滚筒机,叉车将托盘跺叉走入库。整个过程自动高效,全程由PLC 及程序控制,处理纸箱能力达到 1000箱/小时。

在分拣、堆垛的方案设计环节,为了解决8条全自动高速糊盒线同时开动,生产的产品规格大小不一,造成机器出成品的效率不一致的问题,采用了自动化物流线,可完成600-700箱/小时的生产量,大大高于现在人工装箱的速度。库卡机器人自带的扫码系统的误扫率为4,每台机器人的抓取量为8箱/分钟。

方略ERP仓库管理系统

方略ERP仓库管理系统针对物料、成品、半成品的入库、出库、盘点、移动等的库存管理系统,结合条码、二维码技术,实现仓库对物料、成品、半成品的移动、库存管理。在仓库管理环节,处理了由自动物流系统返回的成品移动的库房数据,实现了成品的自动入库。

结束语

成品包装、入库物流自动化系统的开发与应用,在国内包装印刷领域并不多见,鲁信天一在这一方面走在了行业的前列。鲁信天一结合企业的经营、生产特点,立足当下,放眼未来,精心规划,借助现代物流自动化设备和先进的系统设计理念,以及科学的实施方法,将建成国内包装印刷领域一流的糊盒工序的产品包装、分拣、码垛、入库输送的自动化物流系统。该系统未来必将在提高生产效率,降低生产成本,规范生产标准化,提高设备自动化、智能化等方面,起到至关重要的作用。

关键词:物流自动化

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