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智能搬運(yùn)機(jī)器人導(dǎo)入需要考慮的要素
  • 發(fā)布日期:2019-06-13      瀏覽次數(shù):1387
    • 繼上次我們討論《企業(yè)如何導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人》之后,很多讀者包括企業(yè)lian系小藍(lán)(杭州藍(lán)芯科技有限公司簡稱),希望小藍(lán)再繼續(xù)發(fā)表第二季。非常感謝這些讀者的關(guān)注,本文我們?cè)賮碛懻摗吨悄馨徇\(yùn)機(jī)器人導(dǎo)入需要考慮的要素》。

      當(dāng)我們?cè)u(píng)估一家企業(yè),其業(yè)務(wù)情況值得導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人的時(shí)候,我們需要考慮如何導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人。智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)入需要考慮眾多要素包括但不限于應(yīng)用工序、物料特征、物流通道情況、搬運(yùn)節(jié)拍、對(duì)接設(shè)備的要求等。

      一、應(yīng)用工序

      首先我們要考慮我們的智能搬運(yùn)機(jī)器人會(huì)用什么工序。一般來說我們會(huì)將智能物流搬運(yùn)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域劃分為如下三個(gè)大類:
      1、倉庫內(nèi)物料的搬運(yùn):倉庫=》倉庫口
      2、產(chǎn)線物料的配送和回收:倉庫《==》生產(chǎn)線線頭
      3、生產(chǎn)線之間的轉(zhuǎn)運(yùn):產(chǎn)線《==》產(chǎn)線

      不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ悄馨徇\(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)航方式的選擇會(huì)有很大的影響。目前來說市面上常用的導(dǎo)航方式有:反射激光導(dǎo)航、slam激光導(dǎo)航、3D視覺導(dǎo)航、磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航、GPS定位導(dǎo)航等,不同的導(dǎo)航方式有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

       

      對(duì)比方式詳情如下:

       

      不同的應(yīng)用環(huán)境需要選擇的導(dǎo)航方式會(huì)存在很大的區(qū)別。選擇錯(cuò)誤的導(dǎo)航方式會(huì)導(dǎo)致智能搬運(yùn)機(jī)器人在后期的使用過程中會(huì)出現(xiàn)很多異常問題,如定位丟失、定位不準(zhǔn)確、上下料失敗、故障停止等。更嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)撞人或設(shè)備相互碰撞等安全事故的現(xiàn)象。按照環(huán)境特點(diǎn)來選擇智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)航方式是一個(gè)復(fù)雜的過程,需要對(duì)使用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行專業(yè)的評(píng)估,終確定使用導(dǎo)航方案。

       

      二、物料特征

      搬運(yùn)機(jī)器人的選擇除了需要考慮使用環(huán)境之外,還需要考慮物料的特征(物料的單元存放模式)。常見的標(biāo)準(zhǔn)存放模式包括:靜電箱、標(biāo)準(zhǔn)托盤、標(biāo)準(zhǔn)紙箱等。除了標(biāo)準(zhǔn)的存放模式外,每個(gè)企業(yè)都有自身生產(chǎn)需求定制的非標(biāo)準(zhǔn)的存放單元,主要為料車和料箱。下面是幾種料車案例:

       

       

      不同物料的存儲(chǔ)形態(tài)需要的智能搬運(yùn)機(jī)器人類型也不盡相同,一般情況下:

       

      以上應(yīng)用方式在大多數(shù)情況適用,有些存儲(chǔ)單元比較特殊的需要綜合考慮。不同的存儲(chǔ)單元對(duì)于相同的物流搬運(yùn)量,需要搬運(yùn)的次數(shù)不同,終使用機(jī)器人的數(shù)量也會(huì)有很大差異。比如:料箱的搬運(yùn)量是100箱/h,如果采用料車的模式,一個(gè)料車可以放置5個(gè)料箱,搬運(yùn)節(jié)拍可以從100次/h減少到20次/h。可以較大幅度的減少機(jī)器人的使用數(shù)量。當(dāng)然這個(gè)還與產(chǎn)線的上下料方式相關(guān),需要綜合考慮。

       

      三、物料節(jié)拍的要求

      在生產(chǎn)過程中,物料運(yùn)送節(jié)拍是直接關(guān)系生產(chǎn)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素,因此,物料節(jié)拍是導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人需要考慮的重要因素。


      一般生產(chǎn)環(huán)境下,在考慮導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人時(shí),節(jié)拍的計(jì)算方式是按照峰值節(jié)拍上浮20%核算,這樣不僅可以滿足目前生產(chǎn)的需求,同時(shí)可以為將來產(chǎn)能提升預(yù)留空間。(注:峰值指的是生產(chǎn)旺季的大運(yùn)輸數(shù)值)。當(dāng)然這樣考慮會(huì)出現(xiàn)投入成本過高的情況,如果投資預(yù)算有限,也可以按照平均值上浮20%計(jì)算。


      考慮物料運(yùn)送節(jié)拍時(shí)需要同時(shí)考慮物料的工裝模型,不同的模型,同樣的物料搬運(yùn)量會(huì)有不同的搬運(yùn)需求。

       

       

      四、物流對(duì)接設(shè)備的要求

      物流機(jī)器人在工廠內(nèi)的應(yīng)用主要是為了解決倉庫到生產(chǎn)線物料的自動(dòng)運(yùn)輸問題。因此,在智能搬運(yùn)機(jī)器人接收到物料運(yùn)送到產(chǎn)線后,智能搬運(yùn)機(jī)器人如何與生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接,是否能夠自動(dòng)上下料會(huì)對(duì)整體項(xiàng)目率有很大影響。自動(dòng)上下料的方式會(huì)一定程度上減少使用的人工數(shù)量,提高率。

      一般情況可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料對(duì)接的方式有如下幾種:
      輥筒線、皮帶線、鏈條輸送機(jī)、上下板機(jī)等自動(dòng)輸送設(shè)備,配套選擇的智能搬運(yùn)機(jī)器人的類型為輥筒式、智能抓取式或者叉車式。
      設(shè)備上料(一般配備機(jī)械手),如果是大型料框的形式可以采用頂升式,如果是小型料箱的模式,可以采用輥筒式或者背負(fù)式。
      機(jī)床、注塑機(jī)、測(cè)試工位等單個(gè)物料上下料的,可以采用協(xié)作式、固定機(jī)械臂配合背負(fù)式等。

      其他情況,需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。一般來說,機(jī)器人的導(dǎo)入會(huì)要求按上下料方式進(jìn)行調(diào)整,設(shè)備需要與機(jī)器人進(jìn)行交互。

       

       

      5、物流通道的要求

      物流通道是保證物料準(zhǔn)時(shí)送達(dá)的重要途徑,通道的寬度直接決定智能物流搬運(yùn)機(jī)器人的效率。原則上是物流通道越寬越好,但是實(shí)際情況是為了提高單位面積的生產(chǎn)能力,物流通道的寬度會(huì)受到很大的限制。尤其在廠房租金較高區(qū)域,物流通道寬度通常較小。

      一般而言,通道寬度設(shè)計(jì)有以下幾個(gè)原則:
      單向通道寬度:在搬運(yùn)物料的外邊緣兩側(cè)各預(yù)留100-150mm的寬度。(比如:叉車搬運(yùn)的搬運(yùn)托盤后,大寬度的尺寸是1200mm,所以單向通道的寬度至少預(yù)留1500mm)。

      直角轉(zhuǎn)彎通道寬度,根據(jù)車體的長度和寬度確定,一般智能搬運(yùn)機(jī)器人的參數(shù)會(huì)有相關(guān)要求,參考這個(gè)要求即可。

      上下料機(jī)臺(tái)對(duì)接空間,這個(gè)與對(duì)接形式和車型導(dǎo)航定位形式相關(guān)。

      新廠房在設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)在考慮導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人,建議物流通道規(guī)劃預(yù)留雙向物流運(yùn)輸通道和人工行走通道,做到人車分流。這樣可以有效的保證物流的效率和物流安全。

      老廠房改造或者新廠房條件不允許的,無法設(shè)計(jì)人工通道或雙向運(yùn)行通道的,這需要根據(jù)實(shí)際情況規(guī)劃物流路線。

      根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)看,不同導(dǎo)航方式對(duì)通道寬度的要求不同,不*統(tǒng)計(jì)如下:
      磁條導(dǎo)航-需要較大掉頭空間,物流通道寬度大。
      舵輪驅(qū)動(dòng)-掉頭空間需求大,物流通道寬度大。
      激光類雙輪差速驅(qū)動(dòng)-可以原地掉頭,對(duì)物流通道空間要求小。
      視覺導(dǎo)航雙輪差速-空間要求低,可以原地掉頭。

       

      以上這些要素是導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人必須要考慮的因素,這些因素與選擇的產(chǎn)品的使用類型不匹配會(huì)直接導(dǎo)致項(xiàng)目無法達(dá)到預(yù)期效果。當(dāng)然導(dǎo)入智能搬運(yùn)機(jī)器人還需要考慮很多其他要素,如防爆、無塵等級(jí)、系統(tǒng)對(duì)接、廠房高度、地面環(huán)境等,這些條件無法通過簡單的描述進(jìn)行歸納,需要專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際的情況提出更適合客戶自己的解決方案。

       

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