[00145881]柔性智能型材包裝生產線

本項目是根據客戶需要,在充分調研國內外市場需求及技術發展的基礎上,仔細分析異型材包裝工藝,采用機構創新設計、先進控制、智能傳感、計算機軟件等多學科技術,攻克了異型材自動輸送、堆垛、套袋和捆扎等行業關鍵共性技術,開發出了異型材在線自動打包機器人、異型材自動堆垛機器人、異型材自動套袋機器人等關鍵裝置,建立異型材垛型數據庫,設計出異型材柔性智能包裝生產線的機械系統和控制系統,開發出異型材柔性智能包裝生產線機器人樣機,實現異型材包裝的柔性化和智能化,降低了異型材包裝的勞動強度、節約人力成本、提升產品的包裝質量和一致性。本項目的研發成功和產業化,將有利于提升異型材生產流程的智能化程度,有利于我國異型材的國際競爭力的提高。同時,為我國在長物料包裝方面的智能化共性技術的進步提供了新的技術解決方案。 研究的關鍵功能： （1）自動堆垛技術。人工堆垛的垛型不能滿足自動堆垛技術的需求,所以為了滿足自動堆垛的要求,必須對各種不同橫截面形狀的垛型進行重新設計。同時,生產線要能夠實現長物料的自動輸送、自動翻轉、自動定位等功能。 （2）型材自動套袋技術。自動套袋技術包括自動撐袋、自動抽真空、自動熱封等技術,是實現異型材智能包裝的關鍵技術,目前國內外尚未有此技術,填補了國內外在此技術方面的空白。 （3）型材在線打包技術。目前市場上的自動打包機采取的是物料傳送到位再打包的形式,不能適應于型材在線捆扎的要求。為了滿足自動化包裝的需求,必須打破傳統自動打包機,采取物料靜止不動、打包機運動的新型打包模式,研究出長物料的在線打包技術。 技術及工藝特點 型材柔性智能包裝生產線包括：機械系統、控制系統和軟件系統三個子系統。 1．型材柔性智能包裝生產線的機械系統設計。 包裝生產線的機械系統包括型材輸送系統、堆垛機器人、套袋機器人、在線打包機器人等關鍵部件,是實現型材自動包裝的基礎。 型材柔性智能包裝線的工作流程如下：型材經輸送系統進入堆垛工作臺,堆垛機器人對其進行翻轉、堆垛,經輸送系統推送到套袋工作臺;套袋機器人中袋自動放卷,由撐袋吸嘴完成型材的套袋,經過抽真空、熱封后,由在線打包機器人進行打包;最后經輸送系統進入周轉車,完成整個工作。根據包裝流程擬將包裝線分為四個模塊：堆垛機器人、套袋機器人、在線打包機器人和輸送系統。 堆垛機器人擬由翻轉機構、推送機構、堆垛工作臺等組成。翻轉機構由從動輪上安裝夾緊氣缸的齒輪副組成,實現型材的定位、夾緊和翻轉;推送機構擬采用氣缸實現型材的推送功能;堆垛工作臺由電機驅動,能夠根據不同型材的截面尺寸,實現相應的上升下降。 套袋機器人由放卷機構、壓袋機構、自動張袋機構、熱封機構、抽真空設備等組成。放卷機構主要實現袋卷的支撐及滾動釋放,擬采用“氣漲軸+安全卡盤”的方式,放卷穩定可靠,換卷方便。壓袋機構主要用于配合放卷機構和張袋機構,控制型材包裝膜或袋的前進與停止,擬采用氣缸推動橡膠壓條壓緊輥子的方式實現。自動張袋機構主要實現袋口的張開功能,擬采用集成無桿氣缸、導向輥輪、張袋器等部件實現。熱封機構和抽真空設備擬購置現有產品進行集成,有利于縮短項目的研發周期,保證生產線的穩定可靠。 在線打包機器人由打包機芯、固定弓架、移動弓架等組成。打包機芯主要實現打包帶的粘合,擬購置現成產品集成于整機中。固定弓架、移動弓架主要實現打包帶的導向,固定弓架固定在機架上,移動弓架在齒輪齒條帶動下能夠往返運動,當其張開時能夠避開套袋工作臺和異型材,當其閉合時和固定弓架形成一個龍門,實現打包帶的導向。輸送系統擬采取輸送帶、氣缸等部件實現異型材的軸向和橫向輸送。 2 .型材柔性智能包裝生產線的控制系統設計。 控制系統以PLC為主控制器,負責伺服電機,氣缸,抽真空系統的控制,傳感器和真空壓力的讀取及系統故障診斷與安全?？刂葡到y決定了異型材包裝的智能化程度。整個過程按照事先編制的PLC控制程序自動完成全部作業?？刂葡到y配有液晶觸摸屏人機界面,可以方便快捷地設置和修改參數?？刂葡到y可在自動與手動兩種控制模式之間靈活切換。 3 .型材柔性智能包裝生產線的軟件系統設計。由于每批次異型材的尺寸、截面形狀都不一樣,這就需要針對各種異型材的截面形狀,設計出符合自動堆垛的垛型,并建立異型材垛型數據庫,將各種垛型需要對異型材的操作轉化為運動指令,以便在每一批次產品的包裝前進行選擇。當要包裝某一型號的異型材時,只需在上位機中選擇相應的型號,上位機將相應的運動指令發送至PLC,驅動生產線運行。軟件系統決定了異型材包裝的柔性化程度。