FXC大面積真空吸盤在煙草行業(yè)的運(yùn)用

中國(guó)是q*z*大的煙草消費(fèi)市場(chǎng)，不但中國(guó)的煙草產(chǎn)品基本上是面向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)外的煙草巨頭也將中國(guó)市場(chǎng)視為重頭戲，甚至紛紛尋求建廠的可能。對(duì)此，施邁茨Schmalz針對(duì)煙草企業(yè)自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)特征，研發(fā)出FXC大面積真空吸盤，結(jié)合工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用使得煙草自動(dòng)化搬運(yùn)系統(tǒng)的工作效率提高為原來(lái)的230%-250%，甩箱率由3/10，000降低為1/100，000，維護(hù)費(fèi)用基本為0，以下是FXC大面積真空吸盤在某卷煙廠的成功案例。

隨著近年來(lái)眾多煙草企業(yè)對(duì)成品自動(dòng)化物流系統(tǒng)熱衷程度越來(lái)越高，作為自動(dòng)化物流系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，碼拆垛機(jī)器人也被越來(lái)越多的采用，承擔(dān)著物流系統(tǒng)中成品煙箱的入庫(kù)、出庫(kù)的碼垛、拆垛工作。作為某地區(qū)z*大的煙草企業(yè)，某卷煙廠于2007年建立了成品物流系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，選用了三臺(tái)德國(guó)KUKA機(jī)器人作為碼垛s*選設(shè)備。每臺(tái)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的進(jìn)煙輸送線有8條，分上下兩層，8條輸送線能向左右兩個(gè)托盤中的任意一個(gè)工位進(jìn)行碼垛操作，機(jī)器人的夾具具有完成立放煙箱1~3件、平放煙箱1~2件抓取的功能，能完成28件/托盤、30件/托盤、20件/托盤、16件/托盤等多種垛型的不同煙箱類型碼垛。

某卷煙廠自動(dòng)化系統(tǒng)要求較高

與其他煙廠不同的是，以前各煙廠所使用的碼垛系統(tǒng)，通常單臺(tái)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的進(jìn)煙輸送線有2~3條，一對(duì)一向2~3個(gè)托盤工位進(jìn)行碼垛作業(yè)，且采用的機(jī)器人數(shù)量也比較多（如某卷煙廠年產(chǎn)量約90萬(wàn)箱，采用了5臺(tái)機(jī)器人；某卷煙廠產(chǎn)量約170萬(wàn)箱，采用了14臺(tái)機(jī)器人），因此對(duì)機(jī)器人的碼垛效率要求難度一般，而且垛型相對(duì)單一，僅有24件/托盤或者28件/托盤。反觀該卷煙廠，年產(chǎn)量150萬(wàn)箱，僅采用了3臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行碼垛，而且每臺(tái)機(jī)器人對(duì)應(yīng)的進(jìn)煙輸送線有8條，分上下兩層，分別向左右兩個(gè)托盤進(jìn)行碼垛（見(jiàn)示意圖），還有多種垛型要求。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，業(yè)主就提出了3臺(tái)機(jī)器人碼垛效率不低于2232件/小時(shí)、每個(gè)碼垛周期平均碼垛時(shí)間不大于10秒、掉煙率≤1/100，000的嚴(yán)格要求。

圖1： 某煙廠碼垛系統(tǒng)示意圖

要完成如此高效率的碼垛作業(yè)，必須使機(jī)器人以極高的速度運(yùn)行，而要使機(jī)器人高速運(yùn)行，同時(shí)還要保證碼垛過(guò)程中煙箱抓取的穩(wěn)定，這就對(duì)吸盤的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。憑借多年對(duì)碼垛拆垛系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，施邁茨Schmalz承接了這個(gè)難度極高的項(xiàng)目。

經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的仔細(xì)研究，他們決定應(yīng)用FXC大面積真空吸盤，其特點(diǎn)是抽吸量大，采用小孔多路原理，每個(gè)小孔都是一個(gè)獨(dú)立的吸盤，且任何一個(gè)小孔未接觸工件或泄露較大時(shí)，能自動(dòng)關(guān)閉以保持吸盤的真空度，產(chǎn)生z*大程度的提高抓取力，從而保證機(jī)器人高速運(yùn)行中煙箱的穩(wěn)定性；針對(duì)該卷煙廠煙箱類型多，垛型多的情況，我們對(duì)該吸盤安裝了伸縮功能，可根據(jù)上位系統(tǒng)發(fā)出的煙箱品牌，自動(dòng)調(diào)整吸盤之間的寬度，以實(shí)現(xiàn)不同類型煙箱的抓取。

FXC大面積真空吸盤效果分析

碼垛系統(tǒng)于2008年2月安裝完畢后，3月投入了使用，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行，系統(tǒng)完全達(dá)到了某卷煙廠的要求，尤其是FXC大面積真空吸盤的杰出表現(xiàn)，更使碼垛系統(tǒng)成為了整個(gè)物流系統(tǒng)中的z*大亮點(diǎn)。

圖2： FXC大面積真空吸盤示意圖

系統(tǒng)正式運(yùn)行后，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，各項(xiàng)性能指標(biāo)完全達(dá)到并超過(guò)了該卷煙廠的要求，下層4條軌道，z*近距離碼垛30件/托盤垛型（12個(gè)動(dòng)作周期）僅需1分20秒，z*遠(yuǎn)距離碼垛需1分40秒，平均碼垛時(shí)間1分30秒，每個(gè)動(dòng)作周期7.5秒；上層4條軌道，z*近距離碼垛一個(gè)托盤1分42秒，z*遠(yuǎn)2分04秒，平均1分53秒，每個(gè)動(dòng)作周期9.42秒，由此可以推算出，三臺(tái)機(jī)器人碼垛的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)之初該卷煙廠對(duì)我們提出的每小時(shí)2232件的要求，達(dá)到了3000件/小時(shí)，創(chuàng)造了煙草行業(yè)成品物流煙箱碼垛系統(tǒng)的新記錄。

如此優(yōu)異的成績(jī)的取得，F(xiàn)XC大面積真空吸盤功不可沒(méi)，正是由于該吸盤的使用，有效的保證了碼垛系統(tǒng)在高速運(yùn)行中煙箱抓取的穩(wěn)定性。從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，在抓取質(zhì)量較好的5層箱，真空度大于-0.7bar，z*高可達(dá)-0.8bar以上，即使是質(zhì)量較差的3層箱，真空度也達(dá)到-0.6bar以上。

客戶評(píng)價(jià)

在項(xiàng)目的實(shí)施初期，客戶對(duì)施邁茨的系統(tǒng)能否達(dá)到要求心存疑慮，擔(dān)心運(yùn)行效率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也懷疑在高速運(yùn)行過(guò)程中是否會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樗俣冗^(guò)快而導(dǎo)致掉箱。可當(dāng)他們看到碼垛系統(tǒng)在投入運(yùn)行后，出現(xiàn)了機(jī)器人在等待輸送線釋放煙箱的情況，且機(jī)器人在以100%的全速運(yùn)動(dòng)，煙箱就像和吸盤焊接在一起一樣的時(shí)候，都紛紛對(duì)碼垛系統(tǒng)贊不絕口。該煙廠負(fù)責(zé)成品物流項(xiàng)目實(shí)施的張工說(shuō)：“碼垛系統(tǒng)如此高的效率和穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的預(yù)期，圓滿達(dá)到了我們的要求，是整個(gè)成品物流系統(tǒng)中我們z*滿意，z*放心的設(shè)備！”