王德琳

（湯臣倍健股份有限公司，廣東 珠海 519040）

1 概述

所謂的自動(dòng)化，包括機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)控制相結(jié)合的結(jié)果，處理離散工件。在早期的機(jī)械制造自動(dòng)化中它是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動(dòng)化或是簡(jiǎn)單的自動(dòng)生產(chǎn)線。到20 世紀(jì)中期，由于電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用后，出現(xiàn)了先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及自動(dòng)化倉庫等等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動(dòng)化生產(chǎn)車間，加上信息管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動(dòng)化，以及采用計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動(dòng)化車間。

到21 世紀(jì)以后，近幾年來，機(jī)械自動(dòng)化檢測(cè)、產(chǎn)品分類、對(duì)規(guī)格生產(chǎn)、包裝、彩印，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工廠。提高工業(yè)效率、減少公司成本，為中國現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)成品輸送是目前物流分揀的一種，有手動(dòng)分揀系統(tǒng)，半自動(dòng)分揀系統(tǒng)和全自動(dòng)分揀系統(tǒng)，全自動(dòng)分揀系統(tǒng)是將所有需要分揀的產(chǎn)品通過一個(gè)或多個(gè)輸送帶將產(chǎn)品輸送到指定位置進(jìn)行分揀，通過紙箱上的條碼信息將產(chǎn)品分道各個(gè)需要碼垛生產(chǎn)線上，通過分道及每個(gè)紙箱上的條碼信進(jìn)行碼垛綁定，最后通過ABB 機(jī)械手進(jìn)行碼垛裝車等。

2 改造前成品輸送方式

成品輸送分揀系統(tǒng)主要分為四個(gè)大區(qū)域：（1）蜘蛛網(wǎng)式生產(chǎn)線；（2）匯流數(shù)據(jù)分析裝箱條碼識(shí)別區(qū)；（3）產(chǎn)品分道數(shù)據(jù)采集區(qū)；（4）分道產(chǎn)品碼垛區(qū)。

從生產(chǎn)線裝箱封箱到最后成品進(jìn)行碼垛可以分為七個(gè)階段：包裝好的成品通過自動(dòng)封箱機(jī)將紙箱上下口進(jìn)行膠帶封口，通過各支線的滾筒輸送帶輸送到合流滾筒輸送帶，產(chǎn)品合流后通過螺旋機(jī)將產(chǎn)品輸送到下一層進(jìn)行分裝，當(dāng)產(chǎn)品通過螺旋機(jī)出口時(shí)紙箱噴碼面通過數(shù)據(jù)采集器采集產(chǎn)品是否合格產(chǎn)品，如果產(chǎn)品合格將流入下一個(gè)分揀掃描數(shù)據(jù)采集器，如果不合格產(chǎn)品流入異常區(qū)進(jìn)行二次數(shù)據(jù)采集，當(dāng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)合格后通過分道器時(shí)用伺服分道轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分到對(duì)應(yīng)碼垛區(qū)，當(dāng)產(chǎn)品進(jìn)入分道碼垛區(qū)后，通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行卡板與產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)綁定關(guān)聯(lián)，確保每板數(shù)據(jù)和數(shù)量準(zhǔn)確，合格產(chǎn)品通過ABB 機(jī)械手將產(chǎn)品碼垛到卡板上，不通過產(chǎn)品通過ABB 機(jī)械手將產(chǎn)品抓入回流系統(tǒng)進(jìn)行二次分揀。

2.1 改造前狀況

在改造前紙箱通過分道轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品分揀到各指定分揀區(qū)域，通過滾筒輸送帶輸送到數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行卡板與產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)綁定關(guān)聯(lián)的皮帶式輸送帶上，大箱數(shù)據(jù)采集器通過產(chǎn)品上的信息進(jìn)行信息識(shí)別，合格產(chǎn)品通過ABB 機(jī)械手將產(chǎn)品碼垛到卡板上，不通過產(chǎn)品通過ABB 機(jī)械手將產(chǎn)品抓入回流系統(tǒng)進(jìn)行二次分揀因?yàn)樵撛O(shè)備是多品種切換導(dǎo)，同時(shí)在生產(chǎn)過程中還有因?yàn)榈撞磕z帶在前面分道蜘蛛網(wǎng)或合流滾筒輸送帶上時(shí)將膠帶卷掉，底部膠帶未粘黏好導(dǎo)致在ABB 機(jī)械手抓箱碼垛時(shí)產(chǎn)品未封口造成產(chǎn)品掉落，因底部無封口檢測(cè)ABB 機(jī)械手碼垛時(shí)紙箱往下碼垛因紙箱是敞開的放箱，因此造成高度不一致導(dǎo)致下方已碼垛好產(chǎn)品被未封口的紙箱擠壓變形或損壞。

因底部無膠帶每天都會(huì)出現(xiàn)幾十個(gè)或者上百個(gè)底部膠帶未封口紙箱造成產(chǎn)品脫落形變現(xiàn)象。需要花費(fèi)大量的人員去碼垛區(qū)返工嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。導(dǎo)致每個(gè)班次11 小時(shí)生產(chǎn)量產(chǎn)品紙箱浪費(fèi)超過50-60 箱，內(nèi)部產(chǎn)品破損或變形超個(gè)300-400 盒。

2.2 碼垛時(shí)因底部未封口產(chǎn)品掉落圖（圖1）

3 膠帶檢測(cè)改造后

3.1 改造方案選型

圖1

在成品輸送系統(tǒng)中為了避免紙箱在輸送過程中封箱膠帶被滾筒卷掉底部膠帶，在分道碼垛區(qū)域加裝兩個(gè)電眼進(jìn)行膠帶檢測(cè)：（1）在滾筒輸送帶下方加裝物料傳感器檢測(cè)是否有產(chǎn)品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)（型號(hào)：倍加福ML100-8-H-350-RT/95//103（216895）。（2）同時(shí)在滾筒輸送帶下方加裝物料光澤傳感器檢測(cè)底部紙箱是否有膠帶（型號(hào)：基恩士CZ-H72），當(dāng)產(chǎn)品檢測(cè)進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域后膠帶檢測(cè)傳感器確認(rèn)紙箱底部是否有膠帶，當(dāng)?shù)撞繜o膠帶時(shí)停止掃描輸送帶避免紙箱流入機(jī)械手抓箱區(qū)域，同時(shí)報(bào)警燈進(jìn)行報(bào)警提醒操作人員處理，如有膠帶產(chǎn)品自動(dòng)流入下一工序繼續(xù)碼垛。因產(chǎn)品規(guī)格多無法安裝多個(gè)檢測(cè)電眼，在檢測(cè)區(qū)域加裝一個(gè)靠邊滾筒，每次產(chǎn)品過來紙箱都是靠邊行走，在更換規(guī)格時(shí)員工只需將電眼移到膠帶下方即可完成檢測(cè)。

3.2 改造后倒瓶流程示意圖（圖2）

圖2

3.3 增加膠帶檢測(cè)程序（圖3）

4 結(jié)論

改造后只要紙箱進(jìn)入檢測(cè)工位后通過光澤傳感器進(jìn)行紙箱底部膠帶識(shí)別，確保每個(gè)產(chǎn)品都能有效識(shí)別到并進(jìn)行判定底部封箱是否有膠帶，有效杜絕此類因紙箱底部膠帶脫落未封箱導(dǎo)致碼垛過程中紙箱被壓壞，確保成品碼垛質(zhì)量減少了員工的工作量，避免因紙箱底部未封口導(dǎo)致產(chǎn)品掉落變形或損壞造成報(bào)廢和設(shè)備故障的發(fā)生。

圖3

通過本次改造達(dá)到了改造的目的。在這次過程中是一個(gè)具有很大的挑戰(zhàn)，改變了成品輸送傳統(tǒng)運(yùn)輸模式，拉近了成品輸送全自動(dòng)化的距離，此次改進(jìn)使作者學(xué)習(xí)了很多的知識(shí)，開闊了視野，提升了理論水平和動(dòng)手能力。