自动化综合项目升级改造专项方案.docx

伟星自动化项目升级改造
建设方案

浙江中创科联智能装备技术
哈工大工研院智控所
12月

目 录

1.系统研制背景 2
1.1系统行业应用背景介绍 2
1.2系统中国外现实状况 2
1.3我们产品、行业及技术优势 3
2.用户对项目标需求描述 3
2.1 功效需求 3
2.2 性能需求 5
3.项目需求分析 6
3.1 功效需求分析 6
3.2 性能需求分析 6
4. 系统设计 6
4.1系统介绍 6
4.2布局示意图 7
4.3系统操作步骤设计 8
4.4系统组成 8
4.5关键模块设计 9
5.供货范围 11
6.相关我们 11

1.系统研制背景
1.1系统行业应用背景介绍
伴随加工企业生产发展需要，劳动力市场人员紧缺，人力成本逐年攀升，不可预见风险原因，为企业生产带来了无须要制约原因。能否减人增效，增加企业经济效益，同时确保生产质量，实现批量化、批次化，已经成为当今企业发展一大难题。
1.2系统中国外现实状况
依据调研信息掌握和了解，现在中国外企业生产模式，关键采取以下多个工作方法：
l 人工手动作业
由人工完成全部作业，比如将生产货物进行灌装、封包，经过叉车、推车等辅助设备，将加工货物运输到下一工位，该种工作方法为最原始作业，工程造价成本低，用工需求量大，短途作业速度快，不过长时间作业后，生产配送效率将大大降低，犯错率增高等情况，再搬运大型货物时，还易发生重大安全隐患。
l 大型生产线
该种方法实现了企业自动化生产，经过传送装置，运输到工位或仓储区，再配合对应作业或工艺步骤，需要人工来操作控制台。该种模式生产造价成本高，用工数量不减，只是实现了半自动化生产模式。
l 智能装备
该种作业方法是现在最为主流生产加工方法，中国多个大型企业全部以采取这种方法进行货物配送及加工。采取AGV或机械手完成整改生产作业步骤，AGV配送能够确保货物按时抵达，同时对车上货物信息进行信息统计登记，确保货物信息和物流信息统一，降低人工参与，依据工艺步骤和生产线节拍即可制订对应路径计划。经过机械手利用，自动化完成生产线加工，省去人力和物力，降低生产成本，是工业4.0在企业生产运行一个表现。
以上三种模式，只是实现了点自动化，没有将整个生产线进行串联，同时，需要人工配合程度高。
1.3我们产品、行业及技术优势
企业秉承着“挖掘企业需求，立足自主开发，提升品质效率，改造传统产业，引领自控市场，创建民族品牌”为己任，以“高效、实用、优质、共赢”为企业宗旨，量身定制自动化、智能化、高效化生产设备。行业产研发展包含到印染业、医药业、新能源行业、高中职院校等。
我企业拥有10余年智能装备及工业机器人研发和产业化经验，以哈工大专业技术团体为依靠，所研产品硬件设备和软件控制并重，充足利用远程控制、互联网+及大数据等高精尖技术。企业不仅重视自动化控制，而且更重视设备所传达潜在信息，挖掘工业级数据潜能，从内在改变现有生产模式，致力于建设无人化和智能化智慧工厂。

2.项目一 波纹管自动码垛
2.1用户对项目标需求描述
2.1.1功效需求
实现两台注塑机生产出波纹管后，自动码垛，根据码垛要求，第一层管口朝里，第二层管口朝外摆放。

图2.1现场注塑机实物图

图2.2波纹管及料车

图2.3现场CAD图纸

2.1.2 性能需求
l 波纹管长6.1m，直径225mm和300mm。
l 波纹管一根重40KG。
l 注塑机每3分钟出一根管子。
l 改造现场有两台注塑机。
l 接料车尺寸：长3160mm*宽1550mm*高1150mm。
l 现场有1米左右安全通道，不能占用。

2.2项目需求分析
2.2.1 功效需求分析
依据用户自动化需求，提议采取龙门式码垛生产线，龙门架设计摆放在两条注塑机旁，不会占用安全通道，同时依据码放要求，设计机械手工装夹具能够旋转180°，机械手能够上下抓取，左右移动龙门结构。
2.2.2 性能需求分析
l 完成波纹管长度6.1m，重量40KG，直径225mm和300mm两种管材码垛。
l 符合现场注塑机工作节拍。
l 满足码垛需求，一层管口朝外，一层管口朝内。

2.3系统设计
2.3.1系统介绍
该方案采取三轴机械手，配有180°旋转双夹具结构。A注塑机生产完波纹管后，传送到接料装置。
当不需要对波弯管进行旋转时，中控系统开启气动装置，波纹管直接从接料装置滚落到接料车中。
当需要波纹管进行旋转时，机械手从待作业区，横向滑动到注塑机作业区，抓取波纹管，横向移动到接料车，工装夹具旋转180°，码垛放置到接料车中。
整个生产过程由中控系统进行控制，依据生产节拍，确保波纹管码放根据用户要求进行码垛。

2.3.2布局示意图

图2.4 系统布局示意图

说明： 1：机械手 2：龙门架 3：接料车
4：接料装置 5：波纹管

2.3.3系统作业步骤设计

中控系统

夹取
码垛一层结束后，
机械手滑动到
注塑机生产区
波纹管传送到接料装置
注塑机生产波纹管
波纹管滑落到接料车
接料台上波纹管
接料车
翻转、码垛

监控、控制

图2.5 系统作业步骤图

2.3.4系统工作步骤设计
开启机械手
波纹管
波纹管落料车
报警
系统开启
码放逻辑
判定
开启接料装置
波纹管落料车
系统检测
有没有异常
有
无
需翻转
无需翻转
抓取、翻转

图2.6 系统工作步骤图

2.4系统组成
该系统由机械手和中控系统组成。
l 机械手：采取龙门式机械手机构，机械手配有能够旋转180°工装夹具，夹取波纹管。
l 中控系统：采取上位机控制系统，联动控制工业机器人启停、夹具工装装卡、接料装置开启等动作，采取简单易操作人机界面，方便人员更改系统参数和调整动作时间，并可调整程序，实现波纹管码垛作业。

2.5关键模块设计
2.5.1机械手
经过综合性考虑，能够完成波纹管抓取及码放同时，又能提升经济效益，同时还能够降低成本，此方案中选配机械手为三轴机械手。
三轴机械手是一款经济实用性产品，它不仅能够满足生产工序需要，而且以价格优势占据了一定市场空间。

图2.7机械手示意图（具体依据实物设计为主）
2.5.2机械手末端夹具
依据工件特征量身定制夹具，采取180度旋转头双夹具结构。为了确保波纹管夹取稳固性，设计两爪间距1m。抓取后，不会出现偏坠现象。
夹具设计配置传感器及电气保护装置，在设备忽然失电或失气情况下，仍能确保工件抓取牢靠。

图2.8机械手末端夹具示意图（具体依据实物设计为主）

图2.9机械手末端双夹具示意图（具体依据实物设计为主）
2.5.3生产节拍
依据生产步骤及节拍，两台注塑机加工时间基础一致，取其中任一道工序来计算：机械手抓取、移动、下料及翻转时间需要10s，注塑机出管需要180s，即10+180=190s可完成一个波纹管搬运，计算一定不可预估时间5s，即方案一生产节拍可达195s/件。因为机械手生产可二十四小时不停工，按每个月工作29天，天天工作20小时计算，月产量可高达：29×20×60×60/195=10707件。

3.项目二 原材料自动称量输送线
3.1用户对项目标需求描述
3.1.1 功效需求
完成料袋自动称量，而且将称量后料袋，自动封包，设置一定码垛规则，完成托盘码放，完成码放作业后，将托盘自动运输到原料堆放区，依据作业要求，将原料堆放区原料，自动搬运到仓库中。

图2.1现场烘车实物图

图2.2现场CAD图纸

图2.3现场CAD图纸

3.1.2 性能需求
l 完成颗粒料自动称量，称重25KG一包。
l 称量精度：±0.1kg。
l 缝袋要求，料袋可反复利用。
l 码垛要求：8层5袋，3袋横放，2袋竖放，确保稳固。
l 完成天天50吨原料运输。
l 完成两个车间直接运输，其中地面不平整，两车间距离30m。
l 地面坡度：4000:30。
l 灌装区到原料堆放区距离17m。
l 天天要确保50吨货物入库量。
l 一托盘颗粒料高1.2m。
3.2项目需求分析
3.2.1 功效需求分析
依据用户提供需求，进行分析，需要完成以下作业：
l 颗粒料袋自动称量：配置对应控制器，对称量进行自动化控制，达成系统上线时，调整称量精度。
l 颗粒料袋自动码垛：完成封包后颗粒料自动码垛，根据一定规则进行码放。
l 颗粒料袋运输：将成托盘颗粒料运输到暂存区，和暂存区颗粒料运输到仓库中。
3.2.2 性能需求分析
自动称重一包25KG颗粒料，而且精度达成±0.1KG。
完成一吨货物搬运，确保天天运输50托货物最大输送量。
智能叉车举升需要在1.2m以上。
码垛机械手配置要在

3.3系统设计
3.3.1系统介绍
依据用户提供性能需求，本企业初步制订本方案以下，系统由自动称量、自动输送、机械手码垛系统及智慧物流系统组成。
l 自动称量：用于完成颗粒料自动称量。
l 自动输送系统：颗粒料袋称量完成后，人工进行封装，封装完成后，经过传送线运输到码垛区，并在传送线上设置缓存区，进行料袋位姿调整，确保下一步机械手码垛作业。
l 机械手码垛系统：完成颗粒料袋码垛。
l 智慧物流系统：用于物料托盘运输，该项目分为称量区到原料堆放区运输，和原料堆放区到仓库物流运输。
3.3.2系统操作步骤设计

3.3.3系统逻辑结构设计

3.4系统组成

3.5关键模块设计

5.供货范围
表5.1系统供货范围

序号
系统名称
明细
数量
单价
（万元）
价格
（万元）
备注
1
机械手

1台

含轨道
2
机械手夹具

1套

3
中控系统

1套

4
防护系统

1套

光电传感器、
报警系统等
5
施工费
2人15天

0
0

7
运费

8
税费
10%

9
总计

注：如经过实际测试后发觉需对物流机器人AGV进行改型或定制，以上左右价格均会产生一定调整。

6.相关我们
6.1企业介绍
智科技，是集自动化工装、工业机器人应用等自动化产品研发、生产、销售于一体高科技企业，为用户提供个性化系统处理方案；量身定做自动化、智能化生产设备，满足用户不一样需求。包含为提供分选、搬运、包装、码垛、运输机器人设计、生产、制造一条龙服务及交钥匙工程。
企业秉承“智慧生活，智发明”理念，坚持以“挖掘企业需求，立足自主开发，提升品质效率，改造传统产业，引领自控市场，创建民族品牌”为己任，以“高效、实用、优质、共赢”为企业宗旨，量身定做自动化、智能化生产设备，为用户提供个性化系统处理方案。努力打造含有自主知识产权中国机器人产品第一品牌，为中国传统制造业产业升级系统工程服务，为不停提升民族企业自动化能力，振兴民族自动化产业助推、加力。
企业已拥有10多项含有自主知识产权关键技术，并成功研制了智能导航运输机器人系统、多关节机器人20余款产品。覆盖汽车生产制造、3C电子、印染、陶瓷、机械制造等行业，在自动化搬运、焊接、喷漆、上下料、装配等应用领域取得了丰富行业经验，并赢得了用户广泛认可和高度好评。
企业致力于为企业提供自动化产业改造升级服务，打造无人化车间。降低企业生产对人工依靠，提升生产效率，提升产品一致性，降低工伤事故发生。
多年来，企业涉足高校机器人教育领域，为多所大专院校建成工业4.0智能装备实训室，为工业4.0人才培养助推加力。
截至现在，企业已经形成以三个中心+三个研究所运行模式。
技术总部——哈尔滨智机器人技术在中国著名北方冰城---哈尔滨经济技术开发区内, 企业经过多年技术积淀和市场开拓在机器人领域已拥有二十几项含有自主知识产权关键技术，并成功研制了AGV（智能导航运输机器人）、多关节机器人、自动上下料系统、智慧仓储系统等20余款产品及智能化整体处理方案。在一汽大众、北汽福田、东风日产、松本电工等著名企业投入使用，并赢得用户认可和高度好评。
长三角运行中心——浙江中创科联智能装备技术隶属于智科技集团，面向长三角地域，提供印染行业“无人工厂”整体处理方案、智能装备推广，O2O印染交易平台建设及经营，印染业智能装备产业园建设及经营等。企业研发元明粉自动输送系统、染色机集散控制系统等多款产品能够在处理上述问题同时确保收益。企业已为浙江航民集团、天马集团等多家印染企业带来了不小经济效益和社会效益，并赢得了用户广泛认可和高度好评。同时企业也为长三角地域制药及新能源电池企业提供智能化处理方案。
珠三角运行中心——广州智智能装备技术（筹）面向珠三角地域，为机械制造、3C电子等行业自动化产业升级提供全方面整体处理方案。关键包含机械手自动上下料系统；基于O2O智慧物流仓库系统平台---电商物流智能仓储整体处理方案。
三大研究所——哈尔滨工业大学工业技术研究院智能控制研究所、哈尔滨工业大学（威海）智智能装备研究所和广州番禺职业技术学院机器人应用技术研究所。
企业并以哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学等中国著名院校为技术依靠，和德国倍福、上海高威科等中国外高科技企业进行广泛深度交流和合作，凭借雄厚技术实力，为用户提供高水平处理方案、技术支持及高端产品。
6.2技术沿革
l 承揽建设部“智能管廊机器人”中机器人导航方法，该机器人经过了建设部技术判定，取得技术判定证书；
l 承揽上海市关键项目“上海化工区智能巡检机器人”中机器人相关技术。
l 成功开发武汉神龙焊装车间车架运输系统。
l 至今开始和北汽福田大量合作，被纳入其合格供给商行列，合作项目包含IDS物流配送、双驱AGV、柔性生产线等。
l 至连续三期为东风日产不一样厂址改造自动化生产线，搭建KIT料车随线系统。产品经试用后得到了用户高度认可。本项目标产品之一“低成本、高可靠、智能型AGV”，取得广东省科技厅产学研项目基金资助。
6.3合作单位
l 哈尔滨工业大学机器人研究所。企业技术合作单位，是企业关键和关键组员长久合作伙伴。
l 哈尔滨工业大学汽车学院。是企业技术合作单位，经过学校建立和各汽车企业之间紧密关系。
l 哈尔滨工业大学计算机及软件学院。企业技术合作单位，是企业关键和关键组员长久合作伙伴。
l 哈尔滨工业大学材料学院复合材料研究中心，共同就导航材料方面做了深入研究，并取得了重大突破，处理了业界里一直存在问题。
l 中山大学物联网研究室。是企业RFID项目标合作伙伴，双方之间技术合作已经有十年之久。
l 哈尔滨工程大学计算机和控制学院。企业在图像处理方面合作伙伴，长久以来保持有稳定合作关系。

7.售后及服务
7.1 项目“三包”说明
l 项目自安装调试完成，验收合格7日内，项目发生性能故障，我方可依据采购人需求对故障设备进行整体更换或修理。
l 项目自安装调试完成，验收合格l5日内，项目发生性能故障，我方可依据采购人需求对故障设备进行关键模块更换或修理。
l 该项目售后质保期为从该项目验收交付后12个月。全部设备、整体工程及其配套设备材料无偿保修十二个月。在质量确保期内，我方负责无偿维护，并无偿提供备品、备件；非采购人人为原所以出现设备材料及工程质量问题，由我方负责其故障排除、设备材料及零配件更换等维修、维护工作，并负担所以而产生一切费用。
l 质保期满后需提供终生有偿维修服务，仅收取材料工本费，不收人工及交通等费用。
l 该项目安装调试完成，验收合格后，本企业派专员陪产6个月，确保设备安全稳定运行。
7.2 对用户人员培训
l 在设备安装进场调试过程中，采购方可安排相关人员（不超出3人）进行安装、调试跟踪。
l 在项目安装调试完成，验收合格5个工作日内，为采购方提供全部设备技术性能说明及操作介绍（各10份），同时提供电子版技术性能说明及操作介绍。
l 在项目安装调试完成，验收合格30个工作日内，培训讲座安排以下：
表5.1 培训讲座安排
时间
地点
规模
培训讲师
培训内容
验收合格5个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
30人
项目经理
项目整体情况介绍、技术介绍
验收合格10个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
30人
项目经理
项目整体使用介绍及注意事项
验收合格15个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
10人
机械工程师
项目故障检测及维护——机械部分（1）
验收合格15个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
10人
电子工程师
项目故障检测及维护——电子及软件部分（2）
验收合格15个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
10人
机械工程师
项目故障检测及维护——机械部分（1）
验收合格15个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
10人
电子工程师
项目故障检测及维护——电子及软件部分（2）
验收合格30个工作日内
项目实施地内采购方指定地点
30人
项目总工程师
项目整体答疑
除上述培训安排外，可依据采购方需求，另行举行相关培训，具体时间、地点及规模由双方协商。
l 现场培训：项目安装调试完成，验收合格后，本企业派专员陪产6个月，在此期间，采购方随时可依据需求要求我方进行现场培训。
7.3 售后服务机构
浙江中创科联智能装备技术是整体项目标售后服务机构，本企业长久派遣工程师进驻进行技术活动。企业在浙江绍兴，距离项目实施地宁波市保税区约150公里，车程约2小时，拥有独特地理位置优势，充足确保了本项目售后服务立即性和稳定性。
7.4 质保期政策
l 该项目售后质保期为从该项目验收交付后12个月。
l 全部设备、整体工程及其配套设备材料无偿保修十二个月。在质量确保期内，我方负责无偿维护，并无偿提供备品、备件；非采购方人为原所以出现设备材料及工程质量问题，由我方负责其故障排除、设备材料及零配件更换等维修、维护工作，并负担所以而产生一切费用。质保期满后需提供终生有偿维修服务，仅收取材料工本费，不收人工及交通等费用。
l 设备发生故障后，自报障时起算，10分钟内响应，电话或网络远程指导用户自行进行问题排查，如远程无法处理，从双方确定之时算起，4小时内抵达现场，8小时内处理问题。假如设备故障在检修12小时后仍无法排除，我方在随即二十四小时内提供不低于故障设备规格型号档次备用设备供采购人替换使用，直至故障设备修复。
l 零部件供给：本企业为给用户提供长久（不少于5年）且相对稳定配件供给，超出质保期后，更换零部件仅收取成本价。五年内无偿提供系统软件升级版本及补丁程序。
l 设备出厂时，易损件提供备件，我方负责无偿培训采购人使用人员，直至完全掌握设备操作、日常维护保养及简单维修方法。同时可双方协商可依据采购方提供无偿讲座，出现简单故障时用户维护人员可自行进行维护。
l 本系统采取模块化设计，出现故障能够快速更换问题模块单元，缩短维护时间。
l 保修期后维护：设备保修期过后，终生提供广泛优惠技术支持，包含技术咨询，技术服务，产品深入开发等。
l 文明施工、珍惜现场其它设施。
l 交付使用前要清理现场，不得留下任何垃圾，做到现场整齐、货物洁净。