基本信息
- 项目名称：
- 板材搬运与送料系统的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本系统采用PLC控制，有手动、半自动、全自动的三种工作模式；可以实现板材与隔架的自动识别与分类搬运，平均每分钟搬运板材4-7块；动力滚筒线的内宽达到1600mm（包含90°转弯部分），速度可调。1、可以进行质量小于150kg，平面尺寸大于600mm×800mm小于1500mm×2500mm范围内表面平整的板材的搬运与送料；2、可以进行板材与隔架的自动识别与搬运；3、稳定性好，自动化程度高
- 详细介绍：
- 本板材的搬运送料中除了涉及到板材的搬运与送料外，还涉及到不锈钢隔架的自动识别与搬运。因此，本作品的总体设计思路是对板材采用气动吸盘进行吸附与搬运，对不锈钢隔架采用机械手抓进行抓取与搬运，对二者通过传感器进行识别。整个运动系统涉及到X、Y、Z三个方向的平动，所以整个运动系统的运动平台为类似行车的结构。在送料部分采用动力滚筒线传送。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、作品设计、发明的目的： 在建材生产企业中，板材搬运与送料工作量大、劳动强度高、劳动力密集度高是板材搬运送料工作的显著特点。通过调查发现，当前的大多数企业还处于人工搬运送料阶段，这严重影响了企业的生产效率，增加了企业的生产成本。正是在这种应用背景下，本作品以四川嘉华集团生产的1220mm×2440 mm型号板材为搬运和送料的对象，进行了板材搬运与送料系统的研制。 二、基本思路： 本板材的搬运送料中除了涉及到板材的搬运与送料外，还涉及隔架的识别与搬运。因此，本作品的基本思路是对板材采用气动吸盘进行吸附与搬运，对不锈钢隔架用机械手进行抓取与搬运，对二者通过传感器进行识别。整个运动系统涉及到X、Y、Z三个方向的平动，所以整个运动系统的运动平台为类似行车的结构。在送料部分采用动力滚筒线传送。 三、创新点： 1、该系统能够对板材和不锈钢隔架进行自动识别与分类搬运，具有原始创新性； 2、送料部分的动力滚筒线有效内宽达到1600mm，高于常用的1200mm范围，并具有90°平稳转弯和速度可调功能； 3、搬运部分有手动、半自动、自动三种控制模式。 三、技术关键： 1、机械系统设计与稳定性分析；2、板材与不锈钢隔架的自动识别与搬运；3、机械手抓的设计与加工；4、PLC控制系统的设计。 四、主要技术指标： 1、平均每分钟搬运4-7张板材（其中包括搬运不锈钢隔架的情况）； 2、有手动、半自动、全自动三种控制模式； 3、动力滚筒线的内宽达到1600mm，速度可调。
科学性、先进性
- 根据当前对资料的检索与调研，没有发现能够对板材和不锈钢隔架进行自动识别与分类搬运这种功能的板材搬运与送料系统的产品出现，所以本作品具有原始的创新性并具有突出的实用性与推广使用价值。对解决广大建材企业的板材搬运与送料以及类似产品的搬运与送料具有重要的实用价值，并且在一定程度上降低了企业的人力成本。 本作品目前已经顺利交付企业使用。现通过以下的技术分析进行说明当前该系统具备的功能：可以实现手动、半自动、全自动的三种控制模式；可以实现板材与隔架的自动识别与搬运，平均每分钟搬运板材4-7块（其中包括搬运不锈钢隔架的情况）；动力滚筒线的内宽达到1600mm（包含90°转弯部分），速度可调。以上这些功能基本可以满足目前国内建材企业对板材的搬运与送料的生产需求。 根据目前的调研情况，尚未检索到相关的参考文献。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 部分技术转让
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■图纸 ■图片 ■录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品将被使用于需要进行大量板材的搬运与送料的场所。技术特点与优势：1、可以进行质量小于150kg，平面尺寸大于600mm×800mm小于1500mm×2500mm范围内表面平整的板材的搬运与送料；2、可以进行板材与隔架的自动识别与搬运；3、稳定性好，自动化程度高。 当前国内外还未见与本系统具有同等功能的产品出现，相当多的相关企业还处于人工的搬运与送料阶段。尤其在当下国内处于大建设阶段，板材需求量大，搬运频繁，该套系统在搬运和输送板材的效率上相当于4—10个一线工人的工作效率总和，在实现企业生产线的完全自动化和提高企业的生产效益上都具有重要的实际意义。批量生产时制作成本可以控制在10万元以内，成品价格可以定位在20万元左右。因此，本系统将是企业降低用工成本以及降低劳动强度的典范，具有较好的市场需求前景以及较高的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 国内研究状况：目前，在相当多的建材企业中，板材的搬运与送料主要依靠人工实现。通过进一步的调研发现，在国内的相关产品中仅有搬运机械手的产品出现，这种产品只能实现板材的吸取与搬运动作，并且价格较贵。在国内，暂时还没出现能够对板材和不锈钢隔架进行自动识别与分类搬运的设备系统。 国外研究状况：目前，在国外也是仅出现了只能够利用吸盘吸取板材与搬运的相关产品，但是在实际生产过程中，它不能自动识别板材和隔板并进行搬运和送料，且价格较贵，这也在一定程度上限制了整套系统的推广应用。 总之，同国内外同类课题研究水平相比，本课题的研究具有如下优势： 1、该系统能够对板材和不锈钢隔架进行自动识别与分类搬运，这是该系统独有的特点； 2、送料部分的动力滚筒线的有效内宽达到1600mm，高于通常工业中使用的1200mm范围，并具有90°平稳转弯以及变频调速的功能； 3、搬运部分具有手动、半自动、自动三种控制模式，方便现场操作； 4、在研发技术上，采用了虚拟样机技术对系统进行虚拟产品开发，缩短了研发周期、降低了研发成本、提高了系统的稳定性。 5、目前国内进口国外的类似产品价格在16-20万元人民币之间。本产品批量生产后，价格可控制在6-10万元，且增加了自动识别、搬运隔架的功能。
