AGV(自动导引车)在各行各业得到了越来越广泛的应用,承担的角色也逐渐丰富起来,与自动化生产线的紧密结合,使其从单一的搬运设备逐渐成为生产线必需的关键装备。本文介绍的AGV在自动配墨生产线中的运用就是一个很好的案例。
油墨生产现状
油墨是用于印刷的重要材料。随着我国经济的飞速发展,印刷包装业的繁荣带动了油墨制造业的快速成长,使得我国在最近的十几年间迅速崛起成为世界油墨制造大国之一,2010年全国油墨总产量共计58.99万吨,位居全球第二。但在一片繁荣的同时,油墨生产也存在不足,其中自动化程度不高、生产工艺技术创新能力不强等严重阻碍了油墨行业的发展,主要体现在以下方面。
人工配墨及调度管理方式效率低下,面对众多材料和配方,配墨生产线人工管理调度难免造成混乱;操作人员长时间接触各种粉尘危及身体健康。
图1 AGV单机图
人工称量方式影响产品质量,人工操作下的称重配料容易造成失误或出错,影响配方效果。
人工输送配料桶劳动强度大,因工作疲劳造成的漏料、撒料现象时有发生。
人工配墨生产线在低产能和低效率的情况下,难以快速应对新形势下的市场需求。
AGV在自动配置生产线的运用
近期,笔者负责实施了一个自动化配墨生产线项目,AGV系统在与第三方生产管理系统结合后,完全实现了全过程的自动配墨,满足用户企业每年250个工作日8小时连续生产作业的需求。
1.AGV单机设计
根据用户的实际需求,AGV采用磁带导引,两轮差速驱动,额定承载800kg。AGV主要由车体、称重单元、行走驱动单元、安全防护单元、通信单元、显示及操作单元、主控制器和相关控制单元等组成。
2.工艺流程及实现
AGV系统结合第三方生产管理系统实现了全过程的自动生产,工艺实现过程如下:
a)当有配墨任务时,由生产管理系统产生任务并下发给AGV地面控制系统。AGV地面控制系统接收到任务后,指派最近的空闲AGV到达装桶工位。
b)AGV到达装桶工位,AGV地面控制系统向生产管理系统发送AGV到达信息(x号AGV到达x工位),此时该AGV保持停止状态。
c)生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后,开始进行装桶作业。装桶作业完成,由生产管理系统发送装桶完毕信息至AGV地面控制系统。
d)装桶完毕,AGV地面控制系统指挥AGV行驶向第一个加料工位。AGV到达第一个加料工位,AGV地面控制系统发送AGV到位信息给生产管理系统,此时AGV保持停止状态。
e)生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后进行加料作业,直到加料完成,由生产管理系统发送“加料完毕”信息至AGV地面控制系统。
f)生产管理系统判断是否是最后一个加料工位,如果不是最后一个加料工位,生产管理系统下达下一个加料工位信息给AGV地面控制系统。AGV地面控制系统指挥AGV行驶向下一个加料工位,重复e)、f)项流程;如果是最后一个加料工位,生产管理系统下达下桶位信息给AGV地面控制系统,AGV地面控制系统指挥AGV行驶到下桶工位。
g)AGV到达下桶工位,AGV地面控制系统发送AGV到位信息给生产管理系统,此时AGV保持停止状态。
h)生产管理系统接收到AGV地面控制系统确认信息后进行下桶作业,直到下桶完成,由生产管理系统发送下桶完毕任务结束信息至AGV地面控制系统。
AGV地面控制系统收到任务结束信息,把AGV置成空闲状态,等待下一次搬运任务。除正常工作流程外,自动操作还包括中途配方变更和异常终止等流程。
图2 自动配墨任务实现流程图
3.运用效果
该自动配墨生产线在投入使用后,完成以前每天两班(16小时)同等工作量只使用了不到一班的时间(6小时),大大提高了工作效率和产品质量。主要表现为:
a)信息化提升效率
AGV系统配合生产管理系统实现了整条生产线的信息化,从配方产生下达,到任务实施完成,省去了各种人为确认和记录环节,作业流程顺畅而高效。工艺配方现场定制和管理、配方自动下达和执行、配方更改和重新完成、配方中断、配方查询、库管及物料管理等方面提供了完善而便捷的手段,使得配方的现场管理效率得到了大幅度提升。
图3 AGV现场运行图
b)自动配送提升效率
各种原料预存放于各储罐内,当需要配制时,液态原料通过管道泵送,粉状和固态块状原料通过传送带或螺旋输送机等装置配送到各配料El,AGV在各配料口间自动运行接料。物料从储罐开始到配料完成全线自动化,极大地提高了生产效率。
c)自动称重提升效率
AGV加电子称的配料称重模式是结合配墨生产线的一种新运用模式,对实现配方的精细化、准确性、灵活性、超差处理及容错性都提供了有力的保障。
综上,AGV在自动配墨生产线的实际运用,极大地提高了生产效率,降低了劳动强度,并充分展示了在科学结合生产工艺后,AGV作为柔性自动化装备能够提高产品工艺质量、提高生产效率的巨大优势。此项目的成功实施,也为生产工艺相类似的食品、医药、化工等行业提供了借鉴和示范。
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本文标题:AGV在自动配墨生产线中的运用
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