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瀝青瓦自動(dòng)滾切分揀碼垛生產(chǎn)線
瀝青瓦自動(dòng)滾切分揀碼垛生產(chǎn)線
1. 項(xiàng)目概述
本生產(chǎn)線用以實(shí)現(xiàn)瀝青瓦滾切工序后的自動(dòng)分揀機(jī)碼垛工序。采用分層導(dǎo)向、及輸送線速度差，解決瀝青瓦滾切工序后存在的橫向、縱向粘連問(wèn)題；利用視覺(jué)系統(tǒng)智能識(shí)別殘次品，并配合輸送線分揀出殘次品。通過(guò)立體，多層式輸送線及碼垛機(jī)器人，將層疊碼放的瀝青瓦有規(guī)律的碼放到轉(zhuǎn)運(yùn)托盤上，方便后續(xù)工序的加工處理。生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了分揀工序速度與滾切工序速度完全一致，同時(shí)采用智能分層導(dǎo)向系統(tǒng)，實(shí)不同工件的智能導(dǎo)向，避免人工干預(yù)；加之立體式輸送線可以將不同種類疊放的工件輸送到同一碼垛機(jī)器人抓取位置，配合碼垛機(jī)器人實(shí)現(xiàn)不同工件的分批碼放。
2. 功能滿足
生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)下圖所示兩種不同滾切出料方式的分揀、碼垛工序。
3. 主要設(shè)備布置圖及配置清單
1) 二維布置圖（示意）：
2) 主要設(shè)備清單
注：如以上配置發(fā)生變動(dòng)，須有雙方確認(rèn)的書(shū)面文件。
二、 系統(tǒng)功能及設(shè)備功能簡(jiǎn)述
此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)瀝青瓦滾切工藝后的分揀及碼垛工序。主要包含自動(dòng)分揀系統(tǒng)、殘次品分揀系統(tǒng)及碼垛系統(tǒng)三大部分。
1. 自動(dòng)分揀系統(tǒng)
1) 前端輸送線:為滾切工序出料提供導(dǎo)向和輸送動(dòng)力，以便工件順利進(jìn)入分層導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。同時(shí)其膠滾輪的線速度與滾切刀的線速度保持一致。
2) 分層導(dǎo)向系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)不同工件或同一種工件的分層出料，同時(shí)解決工件在滾切工藝后的橫向粘連（長(zhǎng)度1000mm方向）。出料方式有上中下三種，根據(jù)出料工藝的不同選擇其兩種或三種；然后每種工件進(jìn)入各自的輸送線，在上中下三層輸送線上設(shè)置雙動(dòng)力輸送滾輪，其中一組動(dòng)力提供給線速度與滾切刀速度一直的動(dòng)力，另外一種也與其保持一致，只是間斷性（每一個(gè)工件提速一次）提供高于滾切刀線速度的速度，用以解決滾切工藝縱向的粘連（寬度333mm方向），于此將工件輸送到各層對(duì)應(yīng)的立體輸送線上。
3) 立體式輸送線：其分為上中下三層，與分層導(dǎo)向的輸送線保持一致，用以疊放每層的工件，并將疊層完成的工件輸送到碼垛機(jī)器人抓取位置。立體式輸送線，每層獨(dú)立運(yùn)作，可以單獨(dú)控制啟停，并配合分層導(dǎo)向系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)。
2. 殘次品分揀系統(tǒng)
1) 視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)：用于分揀工件中存在物理缺陷的殘次品。
機(jī)器視覺(jué)又稱計(jì)算機(jī)視覺(jué)，是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人或再現(xiàn)與人類視覺(jué)有關(guān)的某些智能行為的技術(shù)，從客觀事物的圖像中提取信息進(jìn)行處理，并加以理解，用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。機(jī)器視覺(jué)是一項(xiàng)綜合技術(shù)，其中包括：數(shù)字圖像處理技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)、控制技術(shù)、電光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與數(shù)字視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)等。這些技術(shù)在機(jī)器視覺(jué)中是并列關(guān)系，相互協(xié)調(diào)應(yīng)用才能構(gòu)成一個(gè)成功的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)。一個(gè)典型的工業(yè)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用系統(tǒng)包括圖像捕捉系統(tǒng)、光照系統(tǒng)、圖像數(shù)字化模塊、數(shù)字圖像處理模塊、智能判斷決策模塊和機(jī)械控制執(zhí)行模塊。
圖像捕捉系統(tǒng)采用CCD攝像機(jī)將所要識(shí)別的作業(yè)對(duì)象和背景轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，以圖像形式記錄下來(lái)，然后轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布亮度和顏色等信息進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，根據(jù)預(yù)設(shè)的容許度和其他條件輸出判斷結(jié)果。將分析出的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸至PLC。
工作過(guò)程描述：在工件分離完成后，通過(guò)電機(jī)動(dòng)作到位信號(hào)作為視覺(jué)相機(jī)的觸發(fā)信號(hào)，視覺(jué)相機(jī)接收到觸發(fā)信號(hào)啟動(dòng)，取景后與原內(nèi)存的標(biāo)準(zhǔn)樣品相比對(duì)，如正常則將工件輸送到每層對(duì)應(yīng)的立體式輸送線上。如有殘次品則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，殘次品輸送線接收信號(hào)并動(dòng)作，然后將殘次品輸送到指定位置。
本方案是在確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠的基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)的視覺(jué)技術(shù)采用圖象化處理并建立強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，具有操作簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)；
2) 殘次品輸送線：配合視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)分揀出工件中的殘次品。
3. 碼垛系統(tǒng)
? 碼垛機(jī)器人
本系統(tǒng)選用efort六軸工業(yè)機(jī)器人，荷重20kg，工作半徑R1722mm，包括機(jī)器人本體、機(jī)器人控制柜、示教盒及供電電纜等。
機(jī)器人主要層疊瀝青瓦的碼垛工作。
ER20-C10工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動(dòng)速度快，具有較高的重復(fù)定位精度和軌跡跟蹤精度，采用總線架構(gòu)，擴(kuò)展應(yīng)用方便，適用于機(jī)床上下料、激光切割、打磨、碼垛等行業(yè)。
? 碼垛抓手：采用合理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足不同寬度工件的抓取，取保全系列產(chǎn)品的全適應(yīng)。
? 碼垛垛盤：由公司采購(gòu)符合碼垛功能要求的垛盤。
4. 護(hù)圍欄
將所有運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)布置于圍欄內(nèi)，可以為工人及其他相關(guān)人員提供一個(gè)安全可靠的工作環(huán)境。圍欄布置有檢修和人工上料門，布置必要的檢測(cè)開(kāi)關(guān)，并與整套控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，在設(shè)備正常工作時(shí)，假如有人員闖入，將立即停止所有設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，確保人員安全。
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