下料车间产品智能分拣系统的应用

张腾

中煤科工集团南京设计研究院有限公司 江苏南京 2 1 1 8 0 0

1 系统整体功能介绍

下料车间产品智能分拣系统旨在将多种不同形状不同规格铁块进行智能分拣的过程，具体为将料框装载的多种铁块倒入到系统上料设备，系统将自动对堆叠铁块进行物流多级分散，以达到铁块平铺输送，在后续输送过程中包括铁块自动理料，AI智能识别铁块规格种类，通过四轴工业机器人将一块块铁块按直线排列输送，自动刻录二维码，去坡口产品自动分拣，自动扫码，六轴机器人非坡口成品智能分拣，不合格剔除等工序[1]。

2 设备介绍及实现原理

2.1 系统三维示意图

2.2 关键设备介绍及原理说明

（1）自动倒料升降机。自动倒料升降机通过链条传动，人工点动启停，控制减速电机正反转，带动料斗提升和下降。当料斗在低位时，人工通过行车将铁块倒入料斗中，且一次最多倒入铁块数量为1T重，完成后，料斗提升至高位并能自动将铁块倒入到六角去毛刺机中。

（2）六角去毛刺机。六角去毛刺机通过减速电机（变频电机0-70HZ）正反转，根据其功能带动六角滚筒正反转。设备总重约4.2T，最高转速约为40转每分钟，滚筒一次装入铁块最重为2T。六角滚筒开口朝上时，由气缸将盖子拉开，此时自动倒料升降机可将铁块倒入其中，完成后，由气缸将盖子合上（自锁），减速电机启动，对铁块进行滚毛刺表面处理，完成后，由接近开关检测到位置，使六角滚筒开口朝上停止，气缸将盖子拉开，完成后，减速电机启动并慢速转动，通过4-6个等角度启停使铁块分批次慢慢自动掉落到缓冲机组上然后滑落爬坡式隔板输送线上，当转动到开口朝下时停止，此时铁块也会全部掉出，减速电机反转使得开口再次朝上进行下一次装料，以此循环（爬坡式隔板输送机上含防撞，防堵，防叠机组）。

（3）爬坡式隔板输送线。爬坡式隔板输送线为板链输送方式，带有中间隔板和侧边挡板，中间隔板的作用是对掉落下来的铁板进行隔开分料，侧边挡板是为了防护铁块滑落出去。输送速度为10m/min（可调）。六角滚筒不断有铁块掉落的同时，爬坡式隔板输送线也缓慢进行输送，输送到高处末端后自动掉落到拉速板链输送线上。①二侧含有护栏附件防止铁块下料“意外”撞击链板护栏；②去毛刺机下料过程中附件缓存机组缓冲铁块对链板的冲击；③去毛刺机每次倒料下料时，爬坡链板中隔板会通过传感器检测进行步进式避让开防止压弯；④铁板在上提过程中存在铁块部分下滑，链板隔板高度50mm，大部分铁块在上坡瞬间进行滑落，对链板冲击力可忽略不计，爬坡链板上含附件限高限位进一步规避铁块过多提升堆叠滑落现象。

（4）拉速板链输送线。拉速板链输送线为板链输送方式，输送速度为20m/min（可调），速度是爬坡式隔板输送线的2倍，作用是将掉落在板链上的铁块快速拉来，减少铁块的堆叠。当铁块输送到末端后掉落到伸缩板链输送线上。

（5）伸缩板链输送线。伸缩板链输送线为板链输送方式，输送速度为20m/min（可调），输送部分整体可由气缸控制进行前后伸缩运动，并定时进行伸缩运动，使铁块掉落到缓存输送线上分散成二道输送，减少堆叠情况。

（6）分流板链输送线。分流板链输送线为板链输送方式，输送速度为10m/min（可调），输送部分整体可由气缸控制进行上下运动，作用是将铁块进行分流，当前端检测到有堆叠产品时，该输送线会自动下降到低位，将堆叠铁块输送到回流线上；当前端未检测到堆叠产品时，该输送线保持在高位将铁块输送到后续工位。

（7）桁架机器人及刻录段工位。该工位包括桁架段板链输送线、刻录段板链输送线、桁架机器人及抓手、视觉识别系统、激光刻录机。其中视觉系统安装在桁架段板链输送机上方，激光刻录机安装在刻录段板链输送线上方，并由气缸控制激光刻录机移动，目的是为了与桁架抓手移动过程中干涉，桁架段板链输送线末端安装有对射光电，当检测到有铁块通过，该输送线停止，上方视觉识别铁块信息及抓取位置，桁架机器人移动到铁块抓取点上方，由磁铁抓手将铁块抓取并放置到刻录段板链输送线中线位置上，桁架抓手移开，激光刻录机由气缸控制移动到铁块上方，然后开始对铁块进行刻录二维码，完成后输送线启动，铁块往后流转输送，以此循环。

（8）八米网带输送线。八米网带输送线为双层人字形网带输送方式，输送速度为10m/min（可调），网带上方安装有编码器，对网带输送距离进行检测，网带上方每间隔1.5米安装有推料机构，共有4个推料机构，并在推料机构处都安装有光电检测，输送机一侧安装有对应4个滑槽，滑槽下方对应有4个料框。前端通过视觉检测到铁块信息，并对比输入到系统中铁块信息，如果判断铁块需要推入到哪个料框，则当该铁块输送到对应推料机构处，光电检测到铁块，输送线停止，推料机构将铁块推入对应料框中，不需要推入料框的成品则输送到末端，通过小滑槽滑落到六米板链输送机上[2]。

（9）六米板链输送线。六米板链输送线为板链输送方式，输送速度为10m/min（可调），该输送线作用为缓存功能，增加输送长度，避免后端码垛区域与坡口下料区域位置上干涉。

3 结语

本文只是对设计智能分拣系统的基本介绍。下一步，我们考虑提高系统应急能力，应对特殊情况时系统可能会无法及时做出判断；希望通过进一步改进，不断提升效率[3]。