บทนำพื้นหลัง
บริษัท Tangshan Zhengfeng Iron and Steel Co., Ltd. เป็นองค์กรชั้นนำด้านการผลิตเหล็กโครงสร้างในเมือง Tangshan พื้นที่วางซ้อนเหล็กแบบดั้งเดิมนั้นใช้มือวางซ้อนกัน ด้วยต้นทุนแรงงานที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง องค์กรต่างๆ จึงตัดสินใจปรับปรุงและปรับเปลี่ยนพื้นที่ทำงานนี้โดยใช้เครื่องจักรจัดเรียงบนพาเลทแบบหุ่นยนต์เพื่อลดจำนวนคนงานและประหยัดต้นทุนแรงงาน
วัตถุประสงค์ของโครงการ:
- 1ส่วนเหล็กจะถูกนับและจัดกลุ่มโดยอัตโนมัติตามประเภทการซ้อนที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยไม่ต้องดำเนินการด้วยตนเอง
- 2การซ้อนส่วนเหล็กแบบอัตโนมัติ โดยหุ่นยนต์จะซ้อนส่วนเหล็กที่จัดกลุ่มไว้โดยอัตโนมัติตามประเภทการซ้อนที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
- 3ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลังจากการซ้อนจะถูกลำเลียงโดยอัตโนมัติตามสัญญาณความต้องการเหล็กของเครื่องอัดปลายน้ำ
สารละลาย
เพื่อบรรลุเป้าหมายข้างต้น บริษัทได้เลือกโซลูชันที่ครอบคลุมซึ่งรวมระบบอัตโนมัติ Siemens S7-1500 เข้ากับระบบควบคุมความเร็ว Sinamics DCM DC
เพื่อบรรลุเป้าหมายข้างต้น บริษัทของเราจึงได้ออกแบบและผลิตหุ่นยนต์วางพาเลทเหล็กน้ำหนัก 800 กก. ด้วยตนเอง และใช้ตัวควบคุม CX2030 จากบริษัท Beifu และแพลตฟอร์มควบคุมการเคลื่อนที่ TWINCAT2.0 เพื่อสร้างระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ที่เข้ากันได้กับหุ่นยนต์
การกำหนดค่าระบบ
1. CX2030 เป็น PLC หลักที่รับผิดชอบในการควบคุมมอเตอร์เซอร์โว 16 ตัว โดยจะคำนวณการวางแผนเส้นทางโดยอิงจากพิกัดการหยิบและวางที่ตั้งไว้ล่วงหน้า และใช้อัลกอริทึมโซลูชันผกผันเพื่อสร้างตำแหน่งที่ตั้งไว้ของมอเตอร์เซอร์โวตัวเดียว จากนั้นตำแหน่งที่ตั้งไว้จะถูกส่งไปยังไดรเวอร์เซอร์โวด้วยความเร็วสูงด้วยรอบเวลา 1 มิลลิวินาทีโดยใช้โปรโตคอลการสื่อสาร ETHERCAT
2. ระบบควบคุมเซอร์โว Huichuan SV660N ใช้ตัวเข้ารหัสค่าสัมบูรณ์ 23 บิตที่มีความแม่นยำสูง โดยมีรอบการทำงานขั้นต่ำ 125 μs สำหรับลูปตำแหน่งและลูปความเร็ว และความสามารถในการรับน้ำหนักเกินสูงสุด 300% สำหรับมอเตอร์ ช่วยให้มอเตอร์เซอร์โวตอบสนองคำสั่งตำแหน่งด้วยความเร็วสูง
3. อุปกรณ์นี้ใช้อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรแบบคู่ ได้แก่ หน้าจอสัมผัสและคอมพิวเตอร์ส่วนบน มีหน้าจอสัมผัสและกล่องควบคุมอยู่ถัดจากอุปกรณ์เพื่อควบคุมอุปกรณ์ ในเวลาเดียวกัน คอมพิวเตอร์ส่วนบนหนึ่งเครื่องติดตั้งอยู่เบื้องหลังโดยใช้ซอฟต์แวร์ Siemens WINCC ซึ่งสามารถควบคุมและวินิจฉัยระบบทั้งหมดที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นได้
สารละลาย
ขั้นตอนการดำเนินการ
- การตรวจสอบในสถานที่ เข้าใจกระบวนการไหล สถานะอุปกรณ์ และข้อกำหนดการควบคุมของสายการผลิตที่มีอยู่อย่างครอบคลุม
- การออกแบบโครงร่างเชิงกล จากข้อกำหนดด้านการผลิตของผู้ใช้ เป้าหมายการออกแบบการรับน้ำหนักของหุ่นยนต์จึงตั้งไว้ที่ 800 กก. และเมื่อรวมกับขนาดของพื้นที่ทำงานแล้ว ส่วนขยายแขน 1 แกนและ 2 แกนของหุ่นยนต์จึงถูกกำหนดให้เป็น 1,250 มม. และ 1,394 มม.
- การออกแบบโครงร่างมอเตอร์ จากข้อกำหนดการออกแบบหุ่นยนต์ จึงตัดสินใจใช้มอเตอร์เซอร์โวซีรีส์ SV660N ระดับไฮเอนด์จากแบรนด์ Huichuan
- การออกแบบโซลูชั่นอัตโนมัติ จากการเปรียบเทียบโซลูชันของซัพพลายเออร์อย่างต่อเนื่อง ในที่สุดก็ตัดสินใจใช้ตัวควบคุมระดับไฮเอนด์ CX2030 และแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ควบคุมการเคลื่อนไหว TWINCAT2.0 จากบริษัท Beifu ของเยอรมนี
- การพัฒนาโปรแกรม พัฒนาโปรแกรมควบคุม PLC และอินเทอร์เฟซการทำงานของ HMI ตามข้อกำหนดกระบวนการผลิต
- การดีบักระบบ หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์เสร็จสมบูรณ์แล้วให้ดำเนินการดีบักระบบเพื่อให้แน่ใจว่าตรรกะการควบคุมถูกต้องและมีเสถียรภาพของระบบ
- การฝึกอบรมและการจัดส่ง ฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับการทำงานและการบำรุงรักษาระบบ และส่งมอบสายการผลิตที่ปรับปรุงใหม่ให้ใช้งานได้
สรุป:
การอัพเกรดและปรับปรุงอุปกรณ์ในพื้นที่วางพาเลทเหล็กรูปพรรณของบริษัท Tangshan Zhengfeng Iron and Steel ประสบความสำเร็จ ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น
การลดจำนวนคนงานและลดความเข้มข้นของแรงงานลง ทำให้คุณภาพบรรจุภัณฑ์ดีขึ้นเมื่อเทียบกับอดีต ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความสามารถในการแข่งขันมากขึ้น และวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนขององค์กร
- 01.สายการผลิตได้รับการควบคุมอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ช่วยลดจำนวนคนงานและลดความเข้มข้นของแรงงานได้อย่างมาก
- 02.ด้วยการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง คุณภาพของบรรจุภัณฑ์จึงสม่ำเสมอมากกว่าเดิม
- 03.สามารถใช้ได้กับเหล็กหลายประเภท เช่น เหล็กฉากด้านเท่า (เบอร์ 3-12.5), เหล็กฉากไม่เท่า (40 * 25-140 * 90), เหล็กช่อง (เบอร์ 5-20), และเหล็กตัว I (เบอร์ 10-20)