創新產品:智能制造模擬產線
“2016‘物聯之星’ RFID世界年度最有影響力評選”活動已于2016年12月19日正式啟動。本次評選活動的網友、企業及專家公開投票階段為2017年1月4日--2017年2月26日,最終獲獎結果將于2017年3月1日公布,并將于2017年3月29在蘇州國際博覽中心舉辦頒獎典禮。“智能制造模擬產線”已正式申報“2016年度中國RFID行業最有影響力創新產品獎”。
產品技術創新點
現今智能制造領域中,對于生產執行環節的數據采集、監控和可視化是非常重要的一環,也是打開“生產黑箱”的重要的一步。本產線通過機械手、條碼識讀、MES、組態軟件、產品追溯管理系統等軟硬件結合,選擇性地構建智慧工廠的雛形,體現了我司具備助力生產型企業改造產線、提高生產效率的整合能力。在該產線基礎上,華工賽百整合了工業數據監控和可視化系統,通過融合MES模型和ISA-95標準、SCADA和結構化數據語言SQL等技術,為制造企業實現生產執行精益化、工序流程可視化、設備管理標準化、統計分析信息化提供全面支持:
? 對車間的生產管控更加精益化。生產量加大、生產時間縮短、成本減少、質量提高;
? 設備利用率達到最大化;
? 保存生產過程和步驟的完整記錄;
? 前端及時的質量控制;
? 準確緊湊的生產調度;
? 嚴格執行制造業政策和規定;
? 收集生產數據用于分析和生成報告(提供實時的數據,便于及時做出正確決策);
? 清晰、有序的成本核算;
在國家智慧工業多個指引性綱領及眾多制造型企業“制造向高端,服務型制造”轉型的戰略指引下之下,本產品選擇性地構建了智慧工廠的雛形,系統化地展示了為客戶提供產線改造、軟硬件集成、智能制造技術及服務的綜合能力。能夠有效幫助生產型企業達到提升生產效率、降低企業成本的效果。該產線在數字化工廠的基礎上,利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務,提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、及時正確地采集生產數據,形成合理的生產計劃編排與生產進度,為工業領域制造企業提供技術先進性能可靠的物聯網應用系統集成解決方案。最終實現生產制造企業研發、生產、制造、售后等各環節的精細化管理及計劃、物流、質量、設備、能耗的全面管控,形成產品全生命周期質量安全追溯體系,促進生產過程無縫銜接、企業內部優化配置,保障系統的高可靠性,高擴展性及高效性。
產品介紹
1 設計方案
1.1 智慧工廠
智慧工廠是現代工廠信息化發展的新階段。是在數字化工廠的基礎上,利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務;提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據,以及合理的生產計畫編排與生產進度。

1.2 總體設計
本項目可實現自動化模擬生產線出庫入庫、產品追溯、實時監控、生產管理、激光在線打碼、RFID自動識別、自動剔除、自動上下料等功能。
通過上位機軟件或手機APP來實現監控和控制生產線的關鍵點數據,實現遠程監控,遠程控制,指導產線運行,數據統計分,故障排查等。上位機軟件以一定的編碼規則發碼到激光機,進行打二維碼和識別號到產品上;當產品傳送至產線末端后,可以通過電子看板相關信息取走屬于該客戶填寫的信息的產品。

1.3 功能描述
1) 手機微信或上位機軟件自動撿選系統
手機微信或上位機軟件自動撿選系統,實現對分揀任務單的排序、發布,根據物料編碼,自動與貨位對應,發送指令序列給PLC,實現自動揀選指定物品或禮品。手機微信如圖所示:

2) 機械手或伺服系統自動揀選
機械手通過PLC與伺服電機通訊,實現貨位物料精確抓取。根據手機或上位為發送的指定去執行抓取動作。機械手可選配6軸機械手或線性機械手。
3) 自動上料
機械手將物料放置鏈板輸送線上,鏈板帶動物料至上料位,此時上料位檢測電眼檢測到物料,上料機構自動將物料抓取/吸取到環形輸送線上,實現自動上料。通過手機APP自動選擇上料,即不需人員干預,啟動PLC程序內循環方式抓取;手動上料,即在手機上面選擇需要上料的代碼,機械手抓取該代碼對應的物品上料。
4) 分料機構
抓取的物料放置在鏈板輸送線上,形成序列,可根據客戶要求對速度節拍范圍進行調節,然后對堆積的物品進行RFID自動識別并單個分離,保證激光打碼逐一打標。如果中途希望停止分料,可以選擇停止分料,物料將不會再流入后端輸送帶。
5) 激光打碼靜態平臺
由于鏈板輸送線據有一定的抖動性,為了讓激光打碼的效果最佳狀態,不受外界影響,通過氣缸將物品準確定位后,進行打二維碼、數字碼等內容,然后再有氣缸推送到輸送線上。
6) 激光打碼系統
激光打碼位主要由激光機和定位機構還有分離機構構成。物料傳送至激光打碼位處,檢測電眼檢測到物料,定位氣缸夾住物料,防止物料震動影響激光打碼效果,激光機正常打碼,賦予每一件物料唯一的追溯碼,所有物料打碼結束,激光打碼機釋放完成信號。激光機類型及型號需根據打碼物品材質及工作節拍等因素確定。
7) 讀碼系統
固定式讀碼器(RFID,二維碼)識讀物料的唯一追溯碼,并將信息反饋到管理系統。
8) 自動下料
當物料輸送至尾端,推料機構感應到3個物料后,自動推料到6格下料貨位,當貨位物料達到6個后,下料機械手將6個物料一次性抓取到裝盒區,人工取走物料。
9) 不合格剔除
條碼識讀設備未識別到物料條碼時,該物料為不合格品,傳送至剔除工位。
10) 成品入庫
物料傳送至入庫工位,檢測電眼檢測到物料,XYZ機械手自動抓取物料放置于貨位。
11) HMI觸摸屏

其主要功能涵蓋報警記錄、參數設置、IO點位監控、手動模式、自動模式。

通過多媒體手段(畫面、聲音等),為操作人員提供生產流水線形象直觀的現場過程數據、過程報警、事件報警等。
12) 電子看板系統

2 技術性能
1) 輸入電源: 交流220V±10% 50Hz
2) 工作環境:溫度-10℃~+40℃ 相對濕度≤85%(25℃) 海拔<4000m
3) 裝置容量:≤1.5kVA
4) 外形尺寸:300cm×215cm×150cm
5) 安全保護:具有漏電保護,安全符合國家標準
3 產品特點
3.1 機械特性
機械設計符合國家標準;機器框架采用鋁型材,機械非標加工件材質為6063、45#、SUS304、POM等,6063、45#等材質表面鍍鎳處理。運動部件運行平穩,無停頓。輸送線運行平穩,無停頓、跳動等。產品在生產過程中運行穩定,無倒料現象。
3.2 電氣特性
電氣設計符合國家標準,設計合理,安全措施齊全;標識正確、完整、與圖紙一致;布線符合標準、美觀,接線牢固。
4 系統組成
4.1 硬件清單
|
序號 |
設備名稱 |
規格及參數 |
單位 |
數量 |
|
1 |
鏈板輸送線 |
鏈板,10米,帶減速電機 |
套 |
1 |
|
2 |
上料倉庫 |
12格,非標定制 |
套 |
1 |
|
3 |
取料機械手 |
|
套 |
2 |
|
4 |
上料機構 |
非標定制,含氣缸、電磁閥、加工件 |
套 |
1 |
|
5 |
分料機構
|
非標定制,含氣缸、電磁閥、加工件 |
套 |
1 |
|
6 |
激光打碼平臺 |
非標定制 |
套 |
1 |
|
7 |
電子看板 |
|
套 |
1 |
|
8 |
工控機 |
研華 |
臺 |
1 |
|
9 |
下料機構 |
|
套 |
1 |
|
10 |
傳感器、氣動元器件、線纜一批 |
歐姆龍 |
批 |
1 |
|
11 |
PLC |
西門子 |
套 |
1 |
|
12 |
二維碼讀碼設備 |
康耐視DM100 |
套 |
1 |
|
13 |
激光打碼機 |
華工激光,CO2或光纖視一臺需求來定 |
套 |
1 |
4.2 軟件清單
|
序號 |
名稱 |
功能 |
|
1 |
工業智能監控管理 |
1)基于二維碼和RFID自動識別的產品標識和查詢 2)實現生產批次和生產過程的記錄和查詢 3)實現生產質量結果的記錄、統計和查詢 4)實現生產過程中的防錯和防漏 |
|
2 |
手機APP無線控制系統 |
1)實現手機與上位機同步對接 2)實現可視化監控管理 3)實現庫存查詢統計 4)實現安全庫存的設置和預警等功能 |
5 相關文檔
5.1 技術文檔
1) 操作和維護說明
2) 產品技術信息
3) 軟件工具(PLC、HMI、OCR、激光打標機等)
4) 計劃任務書
5) 操作手冊
6) 安裝手冊
7) PLC、HMI程序、追溯系統軟件
5.2 基本資料
(此項可以提供作為設備維護使用但不能作為商用)
1) 總布局圖
2) 電路圖,總布線圖;氣路圖
3) 設備機械圖紙 (2D),
4) 設備機械圖紙(3D), (Autocat, eplan, Pro engineer ....)
5) 元器件明細表(機械、電氣、氣動)
6) 其他
6 安全要求
1) 設備的透明觀察窗均采用高透PVC板(or有機玻璃)制作,可以開啟的門一律采用門檢,如果門在開啟的狀態,系統將提示報警,停止設備動作,以免危險發生。
2) 露出的通電的部位一律采用防護罩,防止觸電,有警告標簽加以提醒。
3) 設備運動部件外露機構需要有安全保護。
4) 傳動部分外露間隙不大于5mm 。
5) 設備及外殼接地按行業標準。
6) 說明書注明安全注意事項。
7) 安全標識按照國家標準。
8) 電氣配線標準符合國際標準SEMI S2;SEMIS22;IEC6020401或JISB9960-1.
9) 安全回路符合ISO 12849-1(EZ954-1).
10) 14級激光按照國家的相關要求做好防護。防護材料需提供國家相關部門出據的檢驗報告。
11) 提供激光防護設備及相應品牌。







