張騰

中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院有限公司 江蘇南京 2 1 1 8 0 0

1 系統(tǒng)整體功能介紹

下料車間產(chǎn)品智能分揀系統(tǒng)旨在將多種不同形狀不同規(guī)格鐵塊進(jìn)行智能分揀的過程，具體為將料框裝載的多種鐵塊倒入到系統(tǒng)上料設(shè)備，系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)堆疊鐵塊進(jìn)行物流多級(jí)分散，以達(dá)到鐵塊平鋪輸送，在后續(xù)輸送過程中包括鐵塊自動(dòng)理料，AI智能識(shí)別鐵塊規(guī)格種類，通過四軸工業(yè)機(jī)器人將一塊塊鐵塊按直線排列輸送，自動(dòng)刻錄二維碼，去坡口產(chǎn)品自動(dòng)分揀，自動(dòng)掃碼，六軸機(jī)器人非坡口成品智能分揀，不合格剔除等工序[1]。

2 設(shè)備介紹及實(shí)現(xiàn)原理

2.1 系統(tǒng)三維示意圖

2.2 關(guān)鍵設(shè)備介紹及原理說明

（1）自動(dòng)倒料升降機(jī)。自動(dòng)倒料升降機(jī)通過鏈條傳動(dòng)，人工點(diǎn)動(dòng)啟停，控制減速電機(jī)正反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)料斗提升和下降。當(dāng)料斗在低位時(shí)，人工通過行車將鐵塊倒入料斗中，且一次最多倒入鐵塊數(shù)量為1T重，完成后，料斗提升至高位并能自動(dòng)將鐵塊倒入到六角去毛刺機(jī)中。

（2）六角去毛刺機(jī)。六角去毛刺機(jī)通過減速電機(jī)（變頻電機(jī)0-70HZ）正反轉(zhuǎn)，根據(jù)其功能帶動(dòng)六角滾筒正反轉(zhuǎn)。設(shè)備總重約4.2T，最高轉(zhuǎn)速約為40轉(zhuǎn)每分鐘，滾筒一次裝入鐵塊最重為2T。六角滾筒開口朝上時(shí)，由氣缸將蓋子拉開，此時(shí)自動(dòng)倒料升降機(jī)可將鐵塊倒入其中，完成后，由氣缸將蓋子合上（自鎖），減速電機(jī)啟動(dòng)，對(duì)鐵塊進(jìn)行滾毛刺表面處理，完成后，由接近開關(guān)檢測到位置，使六角滾筒開口朝上停止，氣缸將蓋子拉開，完成后，減速電機(jī)啟動(dòng)并慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過4-6個(gè)等角度啟停使鐵塊分批次慢慢自動(dòng)掉落到緩沖機(jī)組上然后滑落爬坡式隔板輸送線上，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到開口朝下時(shí)停止，此時(shí)鐵塊也會(huì)全部掉出，減速電機(jī)反轉(zhuǎn)使得開口再次朝上進(jìn)行下一次裝料，以此循環(huán)（爬坡式隔板輸送機(jī)上含防撞，防堵，防疊機(jī)組）。

（3）爬坡式隔板輸送線。爬坡式隔板輸送線為板鏈輸送方式，帶有中間隔板和側(cè)邊擋板，中間隔板的作用是對(duì)掉落下來的鐵板進(jìn)行隔開分料，側(cè)邊擋板是為了防護(hù)鐵塊滑落出去。輸送速度為10m/min（可調(diào)）。六角滾筒不斷有鐵塊掉落的同時(shí)，爬坡式隔板輸送線也緩慢進(jìn)行輸送，輸送到高處末端后自動(dòng)掉落到拉速板鏈輸送線上。①二側(cè)含有護(hù)欄附件防止鐵塊下料“意外”撞擊鏈板護(hù)欄；②去毛刺機(jī)下料過程中附件緩存機(jī)組緩沖鐵塊對(duì)鏈板的沖擊；③去毛刺機(jī)每次倒料下料時(shí)，爬坡鏈板中隔板會(huì)通過傳感器檢測進(jìn)行步進(jìn)式避讓開防止壓彎；④鐵板在上提過程中存在鐵塊部分下滑，鏈板隔板高度50mm，大部分鐵塊在上坡瞬間進(jìn)行滑落，對(duì)鏈板沖擊力可忽略不計(jì)，爬坡鏈板上含附件限高限位進(jìn)一步規(guī)避鐵塊過多提升堆疊滑落現(xiàn)象。

（4）拉速板鏈輸送線。拉速板鏈輸送線為板鏈輸送方式，輸送速度為20m/min（可調(diào)），速度是爬坡式隔板輸送線的2倍，作用是將掉落在板鏈上的鐵塊快速拉來，減少鐵塊的堆疊。當(dāng)鐵塊輸送到末端后掉落到伸縮板鏈輸送線上。

（5）伸縮板鏈輸送線。伸縮板鏈輸送線為板鏈輸送方式，輸送速度為20m/min（可調(diào)），輸送部分整體可由氣缸控制進(jìn)行前后伸縮運(yùn)動(dòng)，并定時(shí)進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，使鐵塊掉落到緩存輸送線上分散成二道輸送，減少堆疊情況。

（6）分流板鏈輸送線。分流板鏈輸送線為板鏈輸送方式，輸送速度為10m/min（可調(diào)），輸送部分整體可由氣缸控制進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，作用是將鐵塊進(jìn)行分流，當(dāng)前端檢測到有堆疊產(chǎn)品時(shí)，該輸送線會(huì)自動(dòng)下降到低位，將堆疊鐵塊輸送到回流線上；當(dāng)前端未檢測到堆疊產(chǎn)品時(shí)，該輸送線保持在高位將鐵塊輸送到后續(xù)工位。

（7）桁架機(jī)器人及刻錄段工位。該工位包括桁架段板鏈輸送線、刻錄段板鏈輸送線、桁架機(jī)器人及抓手、視覺識(shí)別系統(tǒng)、激光刻錄機(jī)。其中視覺系統(tǒng)安裝在桁架段板鏈輸送機(jī)上方，激光刻錄機(jī)安裝在刻錄段板鏈輸送線上方，并由氣缸控制激光刻錄機(jī)移動(dòng)，目的是為了與桁架抓手移動(dòng)過程中干涉，桁架段板鏈輸送線末端安裝有對(duì)射光電，當(dāng)檢測到有鐵塊通過，該輸送線停止，上方視覺識(shí)別鐵塊信息及抓取位置，桁架機(jī)器人移動(dòng)到鐵塊抓取點(diǎn)上方，由磁鐵抓手將鐵塊抓取并放置到刻錄段板鏈輸送線中線位置上，桁架抓手移開，激光刻錄機(jī)由氣缸控制移動(dòng)到鐵塊上方，然后開始對(duì)鐵塊進(jìn)行刻錄二維碼，完成后輸送線啟動(dòng)，鐵塊往后流轉(zhuǎn)輸送，以此循環(huán)。

（8）八米網(wǎng)帶輸送線。八米網(wǎng)帶輸送線為雙層人字形網(wǎng)帶輸送方式，輸送速度為10m/min（可調(diào)），網(wǎng)帶上方安裝有編碼器，對(duì)網(wǎng)帶輸送距離進(jìn)行檢測，網(wǎng)帶上方每間隔1.5米安裝有推料機(jī)構(gòu)，共有4個(gè)推料機(jī)構(gòu)，并在推料機(jī)構(gòu)處都安裝有光電檢測，輸送機(jī)一側(cè)安裝有對(duì)應(yīng)4個(gè)滑槽，滑槽下方對(duì)應(yīng)有4個(gè)料框。前端通過視覺檢測到鐵塊信息，并對(duì)比輸入到系統(tǒng)中鐵塊信息，如果判斷鐵塊需要推入到哪個(gè)料框，則當(dāng)該鐵塊輸送到對(duì)應(yīng)推料機(jī)構(gòu)處，光電檢測到鐵塊，輸送線停止，推料機(jī)構(gòu)將鐵塊推入對(duì)應(yīng)料框中，不需要推入料框的成品則輸送到末端，通過小滑槽滑落到六米板鏈輸送機(jī)上[2]。

（9）六米板鏈輸送線。六米板鏈輸送線為板鏈輸送方式，輸送速度為10m/min（可調(diào)），該輸送線作用為緩存功能，增加輸送長度，避免后端碼垛區(qū)域與坡口下料區(qū)域位置上干涉。

3 結(jié)語

本文只是對(duì)設(shè)計(jì)智能分揀系統(tǒng)的基本介紹。下一步，我們考慮提高系統(tǒng)應(yīng)急能力，應(yīng)對(duì)特殊情況時(shí)系統(tǒng)可能會(huì)無法及時(shí)做出判斷；希望通過進(jìn)一步改進(jìn)，不斷提升效率[3]。