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公司基本資料信息
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1 項目背景
在選煤廠煤泥水處理過程中，聚丙烯酰胺、尿素等藥劑是被最廣泛使用的一種。在生產(chǎn)過程中，需要人員手動將藥劑進行搬運、拆包等工作。
機器人有對環(huán)境狀態(tài)快速反應(yīng)的能力，而且還可以進行簡單的分析判斷，并且能在極端、惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定、精確的進行連續(xù)不間斷作業(yè)。因此，工業(yè)機器人在多數(shù)工業(yè)行業(yè)中被應(yīng)用，替代了人工完成作業(yè)任務(wù)，節(jié)省了人力資源。
2 方案綜述
針對選煤廠人工搬運、拆包藥劑勞動量大的難點，結(jié)合選煤廠藥劑搬運拆包工藝流程分析，設(shè)計和開發(fā)供料機器人系統(tǒng)解決方案，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的無人或少人化改造。機器人系統(tǒng)由機械臂搬運系統(tǒng)、3D視覺定位系統(tǒng)、軌道輸送機器人系統(tǒng)及供料系統(tǒng)四部分組成。機械臂搬運系統(tǒng)主要由搬運機械臂及真空吸盤（或夾爪）組成，機械臂搬運系統(tǒng)采用大負載六軸機械臂和真空吸盤。
供料系統(tǒng)主要通過機械臂、3D工業(yè)相機、軌道循環(huán)輸送系統(tǒng)將托盤上的聚丙烯酰胺及明礬分別自動輸送至對應(yīng)的接受料倉中。
在裝有聚丙烯酰胺及明礬的儲料袋分別堆放至專用托盤上，由人工利用電動叉車將對應(yīng)的托盤搬運至指定區(qū)域放置?；?span>PLC控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)現(xiàn)場控制柜，利用區(qū)域托盤正上方的3D相機對儲料袋進行定位，并將數(shù)據(jù)傳輸至機械臂。機械臂接收到來自3D相機的定位信息后，利用前端真空吸盤抓取儲料袋運送至一樓拆袋倉正上方。拆袋倉口設(shè)置交叉破袋裝置，可直接破袋并將對應(yīng)藥劑輸送至拆袋倉。拆袋倉下方設(shè)置光電感應(yīng)裝置，當搬運料倉掛載于搬運機器人上運動至拆袋倉正下方式，光電感應(yīng)裝置接收信號并控制拆袋倉出料口的控制閥打開出料閥板，物料在重力作用下從拆袋倉輸送至搬運料倉，之后由搬運機器人通過循環(huán)軌道將搬運料倉輸送至二樓對應(yīng)接收料倉正上方，并通過搬運料倉下端的控制閥打開出料倉口的閥板，完成物料投放。
二樓接收料倉部分設(shè)置密封間，密封間內(nèi)部安裝空調(diào)，保證密封間內(nèi)部接受料倉干燥；同時，二樓接受料倉內(nèi)部設(shè)置物位監(jiān)測裝置，實時監(jiān)測料倉內(nèi)部物料裝填狀態(tài)，確保料倉正常供料。
3 供料系統(tǒng)
供料系統(tǒng)主要由電動叉車及專用托盤組成，儲料袋擺放至托盤上，再由電動叉車將托盤運送至指定區(qū)域。系統(tǒng)由兩套叉車及40個托盤組成，分別將明礬及聚丙烯酰胺粉劑輸送至對應(yīng)區(qū)域，方便后續(xù)搬運系統(tǒng)進行搬運。
機器人搬運系統(tǒng)主要由搬運機械臂及真空吸盤組成，搬運機械臂采用大負載六軸機械臂，固定式回轉(zhuǎn)基座及大功率伺服電機驅(qū)動，配合機械臂前端的真空吸盤將儲料袋精準的從托盤移送至進料倉中。
4.1搬運機械臂
搬運機械臂作為機器人搬運系統(tǒng)的核心組件，采用了大負載六軸機械臂，具備卓越的性能參數(shù)。該機械臂在持重方面能夠處理210kg的負載，臂展達到2674mm，而其重復定位精度更是高達±0.1mm。為適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，尤其是在處理藥劑袋的定點吸取和搬運任務(wù)時，機械臂采用了固定旋轉(zhuǎn)基座的安裝方式。
為了提高系統(tǒng)的可靠性和維護的便捷性，該機械臂的執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)進行了獨立安裝，確保了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。該機械臂在技術(shù)上采用了一系列先進的技術(shù)手段，主要包括碰撞檢測技術(shù)、抖動抑制技術(shù)、拖動示教技術(shù)、本體高剛度設(shè)計技術(shù)以及安全區(qū)域監(jiān)控技術(shù)。
1) 碰撞檢測技術(shù)
基于動力學模型開發(fā)，滿足機器人任意位置安裝、碰撞靈敏度白由設(shè)置、碰撞后停止或回退可選，更好的保護人機設(shè)備安全。
2) 抖動抑制技術(shù)
機器人在低速勻速沿軌跡運動時、程序點位距離小短距離頻繁加減速時、高速啟停時都會產(chǎn)生抖動。EFORT采用先講技術(shù)，通過對減速機、本體結(jié)構(gòu)及傳動
