繼上次我們討論《企業(yè)如何導(dǎo)入智能搬運機器人》之后,很多讀者包括企業(yè)lian系小藍(杭州藍芯科技有限公司簡稱),希望小藍再繼續(xù)發(fā)表第二季。非常感謝這些讀者的關(guān)注,本文我們再來討論《智能搬運機器人導(dǎo)入需要考慮的要素》。
當(dāng)我們評估一家企業(yè),其業(yè)務(wù)情況值得導(dǎo)入智能搬運機器人的時候,我們需要考慮如何導(dǎo)入智能搬運機器人。智能搬運機器人的導(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、搬運節(jié)拍、對接設(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機器人會用什么工序。一般來說我們會將智能物流搬運機器人的應(yīng)用領(lǐng)域劃分為如下三個大類:
1、倉庫內(nèi)物料的搬運: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:產(chǎn)線《==》產(chǎn)線
不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ悄馨徇\機器人的導(dǎo)航方式的選擇會有很大的影響。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。
對比方式詳情如下:
不同的應(yīng)用環(huán)境需要選擇的導(dǎo)航方式會存在很大的區(qū)別。選擇錯誤的導(dǎo)航方式會導(dǎo)致智能搬運機器人在后期的使用過程中會出現(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。更嚴重的會出現(xiàn)撞人或設(shè)備相互碰撞等安全事故的現(xiàn)象。按照環(huán)境特點來選擇智能搬運機器人的導(dǎo)航方式是一個復(fù)雜的過程,需要對使用現(xiàn)場進行專業(yè)的評估,終確定使用導(dǎo)航方案。
二、物料特征
搬運機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:
不同物料的存儲形態(tài)需要的智能搬運機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,有些存儲單元比較特殊的需要綜合考慮。不同的存儲單元對于相同的物流搬運量,需要搬運的次數(shù)不同,終使用機器人的數(shù)量也會有很大差異。比如:料箱的搬運量是100箱/h,如果采用料車的模式,一個料車可以放置5個料箱,搬運節(jié)拍可以從100次/h減少到20次/h??梢暂^大幅度的減少機器人的使用數(shù)量。當(dāng)然這個還與產(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,物料運送節(jié)拍是直接關(guān)系生產(chǎn)能否正常運行的關(guān)鍵因素,因此,物料節(jié)拍是導(dǎo)入智能搬運機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)入智能搬運機器人時,節(jié)拍的計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)旺季的大運輸數(shù)值)。當(dāng)然這樣考慮會出現(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%計算。
考慮物料運送節(jié)拍時需要同時考慮物料的工裝模型,不同的模型,同樣的物料搬運量會有不同的搬運需求。
四、物流對接設(shè)備的要求
物流機器人在工廠內(nèi)的應(yīng)用主要是為了解決倉庫到生產(chǎn)線物料的自動運輸問題。因此,在智能搬運機器人接收到物料運送到產(chǎn)線后,智能搬運機器人如何與生產(chǎn)系統(tǒng)進行自動對接,是否能夠自動上下料會對整體項目率有很大影響。自動上下料的方式會一定程度上減少使用的人工數(shù)量,提高率。
一般情況可以實現(xiàn)自動上下料對接的方式有如下幾種:
輥筒線、皮帶線、鏈條輸送機、上下板機等自動輸送設(shè)備,配套選擇的智能搬運機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式。
機床、注塑機、測試工位等單個物料上下料的,可以采用協(xié)作式、固定機械臂配合背負式等。
其他情況,需要根據(jù)實際需求進行定制化設(shè)計。一般來說,機器人的導(dǎo)入會要求按上下料方式進行調(diào)整,設(shè)備需要與機器人進行交互。
5、物流通道的要求
物流通道是保證物料準(zhǔn)時送達的重要途徑,通道的寬度直接決定智能物流搬運機器人的效率。原則上是物流通道越寬越好,但是實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)計有以下幾個原則:
單向通道寬度:在搬運物料的外邊緣兩側(cè)各預(yù)留100-150mm的寬度。(比如:叉車搬運的搬運托盤后,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,一般智能搬運機器人的參數(shù)會有相關(guān)要求,參考這個要求即可。
上下料機臺對接空間,這個與對接形式和車型導(dǎo)航定位形式相關(guān)。
新廠房在設(shè)計階段就已經(jīng)在考慮導(dǎo)入智能搬運機器人,建議物流通道規(guī)劃預(yù)留雙向物流運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)計人工通道或雙向運行通道的,這需要根據(jù)實際情況規(guī)劃物流路線。
根據(jù)項目經(jīng)驗看,不同導(dǎo)航方式對通道寬度的要求不同,不*統(tǒng)計如下:
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-掉頭空間需求大,物流通道寬度大。
激光類雙輪差速驅(qū)動-可以原地掉頭,對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)入智能搬運機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直接導(dǎo)致項目無法達到預(yù)期效果。當(dāng)然導(dǎo)入智能搬運機器人還需要考慮很多其他要素,如防爆、無塵等級、系統(tǒng)對接、廠房高度、地面環(huán)境等,這些條件無法通過簡單的描述進行歸納,需要專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)實際的情況提出更適合客戶自己的解決方案。
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