Aplicação do sistema de carregamento inteligente de sacos de camião na indústria cimenteira
Aplicação de sistema de carregamento inteligente na indústria cimenteira
O carregamento manual de cimento ensacado é extremamente prejudicial para a saúde humana, pelo que é fundamental substituir a mão-de-obra por soluções de carregamento automático, e foi assim que surgiu o sistema de carregamento inteligente. Este artigo apresenta principalmente a estrutura, as características funcionais, o modo de operação, a tecnologia principal, a aplicação de mercado e outros aspetos do sistema de carregamento inteligente para cimento ensacado na oficina de embalagem de fábricas de cimento.
Entendersolução de sistema de carregamento ntrecursos e recursos
Existem dois modos principais de operação de carregamento nas fábricas de cimento: o carregamento offline e o carregamento online.
1. Carregamento offline
O carregamento offline refere-se a locais que requerem produção contínua ou picos de produção, ou seja, na ausência de pedidos de expedição, os clientes realizam eles próprios a produção da embalagem e a paletização em paletes; após a paletização, os produtos são armazenados no armazém. Assim que os clientes tiverem os requisitos da encomenda, os produtos no armazém serão vendidos em primeiro lugar. Nesse momento, os clientes podem vender paletes inteiras ou despaletizá-las. Após a despaletização dos produtos em sacos soltos, estes são transportados para o robô de carregamento automático através da linha de transporte. O robô de carregamento automático carrega automaticamente de acordo com o pedido do cliente. Após a conclusão do carregamento, o veículo despista-se. O cenário de aplicação específico é apresentado na Figura 1.
2. Carregamento online
O carregamento online significa que, após a chegada do veículo à via de carga, o cliente liga a máquina de embalagem e realiza o embalamento em sacos a granel. Após a conclusão do embalamento em sacos a granel, os produtos ensacados são enviados para o robot de carregamento através da linha transportadora, e o robot de carregamento carrega o veículo automaticamente de acordo com o pedido do cliente. Após a conclusão do carregamento, o veículo despista-se. O cenário de aplicação específico é apresentado na Figura 2.
É de notar que, quer no carregamento offline, quer online, o robô de carregamento inteligente central da solução é o mesmo sistema. Em aplicações reais, o carregamento offline e o carregamento online também estão integrados no mesmo sistema de grande dimensão, o que pode melhorar ainda mais a taxa de utilização do sistema de carregamento inteligente. O sistema de carregamento inteligente é composto por máquinas automatizadas, software de aplicação, sistema de deteção de veículos, análise de vídeo e sistema de recolha de pó. As máquinas substituem o pessoal para realizar trabalho físico de alta carga; o sistema de recolha de pó garante a limpeza e a ausência de pó durante todo o processo de carregamento; o sistema de software é o cérebro de todo o produto. Através do fluxo de dados, a intervenção humana é reduzida, tornando todo o produto mais inteligente, seguro e controlável. O seu modo de funcionamento é o seguinte: após o camião vazio chegar à área designada, não necessita de se mover. O sistema de carregamento inteligente identifica automaticamente o modelo do veículo de acordo com o peso total da carga empurrada pelo sistema de encomendas e, em seguida, organiza automaticamente o tipo de pilha de carga de acordo com o tamanho do vagão. A máquina de carregamento embala e carrega automaticamente o produto acabado. A máquina de carregamento está equipada com dois métodos de contagem: deteção por infravermelhos e contagem mecânica. A interface do sistema de armazenamento é reservada. Após a conclusão do carregamento, são emitidos comandos de voz e ecrã, e o camião arranca. Pode-se observar que o sistema de carregamento inteligente pode, fundamentalmente, realizar a operação sem poeira, digital e sem operador da fábrica de cimento.
Segue-se um exemplo do sistema de carregamento inteligente desenvolvido e fabricado pela Bremetz (Shandong) Machinery Co., Ltd. (referida como "Bremetz") para apresentar as características funcionais deste tipo de produtos.
Eficiência de carregamento: 2000-2400 embalagens/hora.
Eficiência de despaletização de grupo único: 1000-1200 pacotes/hora; eficiência total: 2000-2400 embalagens/hora.
Altura de passagem do veículo: 4 metros.
Especificações de carga: comprimento total do veículo 4-17,5 metros, largura do veículo 1,6-2,8 metros.
Modelos aplicáveis: veículos ferroviários altos, veículos com barras de aço (a precisão máxima de reconhecimento de barras de aço do equipamento de digitalização de veículos existente é de 5 mm), veículos com formatos especiais, veículos de plataforma, triciclos e outros veículos descapotáveis.
O sistema da máquina de carregamento está ligado ao cartão de fábrica através de Ethernet para realizar a aquisição automática de informações de encomenda e enviar as informações para o cartão após a conclusão da encomenda, reduzindo o número de pessoas no processo de carregamento.
O sistema da máquina de carregamento realiza o controlo de encravamento com máquinas de embalagem, paletizadores e outros equipamentos de processo através de Ethernet para melhorar a automatização do processo de carregamento.
Após a chegada do veículo, o radar laser 3D do carregador digitaliza automaticamente o veículo, obtém automaticamente a posição do veículo e o tamanho do compartimento, calcula automaticamente o tipo de empilhamento e carrega o veículo automaticamente.
O sistema do carregador tem um sistema de identificação para detetar as informações de tamanho, orientação espacial e informações de posição da barra de ligação do compartimento atual do camião e realimenta o sistema de controlo para ajustar adaptativamente o sistema de carregamento; o sistema de varrimento visual é utilizado para identificar automaticamente o comprimento, a largura, a altura e outros dados do veículo e gerar automaticamente todos os dados (incluindo os dados de empilhamento) para evitar a posição da barra de ligação.
O carregador totalmente automático está equipado com uma função de encravamento para encravar toda a linha de transmissão.
O carregador está interligado ao manipulador da linha de embalagem. Quando o carregador pára ou falha, o manipulador da linha de embalagem muda automaticamente para o modo de empilhamento de paletes. Durante o processo de carregamento, o veículo não se deve mover, e o carregador move-se automaticamente para carregar.
Data Center: partilhe big data com o sistema de filas de espera de logística original, o sistema SAP e o sistema de informação logística da fábrica de cimento e interfaces de dados abertos.
Sistema de controlo: Elevado grau de inteligência, calcula automaticamente o método de empilhamento de cimento de acordo com a situação real do veículo.
Controlo remoto e partilha de dados: monitorização remota 24 horas, encaixe do sistema de dados e partilha em tempo real.
O carregador totalmente automático está equipado com um contador que permite predefinir o volume de carga. Ao atingir o valor definido, possui uma função de estacionamento por engate.
Após a conclusão do carregamento, o condutor será lembrado por som e luz para sair. Possui a função de carregamento segmentado, baixa altura de posicionamento dos sacos, sem deslizamento e empilhamento organizado.
Pode realizar carregamentos mistos de diversas variedades de produtos de cimento. O equipamento reserva espaço para carregamentos múltiplos ou carregamento manual.
São utilizados dois manipuladores para transportar a bolsa, sendo que o sistema de transmissão de cada manipulador está equipado com duas transmissões por corrente (conforme Figura 3). A corrente é selecionada de acordo com a dupla redundância, ou seja, uma única corrente pode suportar a carga ativa do manipulador para garantir o carregamento e o transporte normais; em casos extremos, como a quebra da corrente, o carregador pode continuar o carregamento após a remoção da corrente danificada e, em seguida, escolher o tempo de manutenção de acordo com a situação real do transporte.
A altura de colocação dos sacos é baixa, o curso máximo de elevação do manipulador é de 1,2 metros e a estação de recolha de sacos pode estender o carro ao máximo para colocar o material. A altura de colocação dos sacos não é superior a 40 cm, o empilhamento é organizado e a taxa de quebra dos sacos é inferior a 1‰.
Arquitetura técnica do sistema de carregamento inteligente
Sistema de deteção de veículos
Existem muitos tipos de camiões que transportam cimento, incluindo triciclos, camiões de plataforma, camiões tipo C, camiões côncavos, semirreboques, camiões com laterais altas, camiões de plataforma, etc. Perante tantos modelos de veículos, a medição manual é obviamente uma enorme carga de trabalho. O sistema de deteção utiliza um radar de varrimento de linha a laser, que pode digitalizar o veículo em todas as direções sem ângulos mortos, converter os dados digitalizados em dados de nuvem de pontos 3D e calcular o algoritmo correspondente para obter o modelo do veículo e o comprimento, largura, altura e outros dados da carroçaria do automóvel. A precisão da medição pode chegar aos 5 mm, e os modelos de veículos abrangem todos os modelos atuais de veículos de transporte de cimento ensacado. Isto significa que o sistema de carregamento inteligente tem uma replicabilidade muito forte na deteção de veículos. As características de desempenho do sistema de medição pan-tilt 3D são apresentadas na figura 4.
2.Sistema de previsão de avarias
O núcleo da Internet das Coisas industrial é a recolha de dados de equipamentos. O sistema de previsão de avarias está equipado com mais de dez tipos de sensores. Com a instalação de um gateway industrial para a Internet das Coisas, os dados sobre os equipamentos e sensores são recolhidos em tempo real. Os dados recolhidos são carregados para a base de dados de séries temporais na nuvem em tempo real. Combinados com os dados dos módulos de gestão de equipamentos e de gestão de materiais, cada componente do equipamento é analisado em tempo real; os recursos de computação em nuvem são utilizados para realizar cálculos de big data com base em dados históricos para obter o gráfico de tendência da vida útil atual de cada componente, e são emitidas notificações de alarme oportunas para componentes que falharam ou estão prestes a falhar, garantindo que o equipamento é mantido e reparado em tempo útil, sem afetar a tarefa de carregamento. A plataforma de gestão de operação e manutenção do sistema de carregamento inteligente é apresentada na Figura 5.
3. Outras funções principais
(1) O sistema de carregamento inteligente é altamente aplicável a vários tipos de sacos de cimento, como se pode ver na Figura 6
2) Desde que o sistema de cartão único abra a interface, pode ser ligado perfeitamente ao sistema de expedição da oficina de embalagem da fábrica de cimento. Ao mesmo tempo, o sistema de carregamento também pode ser ligado a máquinas de embalagem, máquinas de inserção de sacos, calhas de rotação e outros equipamentos para obter o controlo de ligação de todo o sistema.
(3) Hoje em dia, muitas máquinas de embalagem de fábricas de cimento estão em uso há muitos anos, pelo que os tipos de sacos produzidos pelas máquinas de embalagem são relativamente complexos, incluindo vários tipos de sacos anormais, tais como sacos contínuos, sacos horizontais, sacos em forma de T, etc. Para resolver estes problemas e garantir a estabilidade da operação do sistema de carregamento, o sistema de carregamento inteligente está também equipado com uma unidade de processamento de anormalidades de sacos, como se pode observar na Figura 7
(4) Método de recolha de pó: Desenhe um espaço totalmente fechado como o espaço de recolha de pó dentro do robô paletizador e a sua gama de movimento (ou seja, o espaço diretamente acima da gama de queda do saco) e recolha o pó no sistema de recolha de pó através do tubo de recolha de pó.
(5) O armário de controlo elétrico possui uma estrutura à prova de água e de pó com um nível de proteção IP54. Está equipado com um ar condicionado especial para o armário. A dissipação de calor no armário adota a circulação de ar interior para isolar o ambiente do pó exterior. A cablagem e a rosca são feitas com "placa de penetração de parede" e ficha de aviação. O armário de controlo cumpre a norma de proteção IP54. O armário de controlo elétrico está equipado com um terminal de ligação à terra. A produção e a instalação do armário de controlo utilizam uma calha de cablagem na parte da frente da placa. Os componentes do armário são fáceis de manter. Existe uma caixa de armazenamento de dados no armário de controlo para facilitar o acesso aos dados e evitar a acumulação de pó. Uma tampa protetora contra o pó está instalada na saída da cablagem que sai do armário de controlo. Conforme se pode observar na Figura 10.
(6) O desenvolvimento de aplicações móveis e a aplicação da tecnologia digital twin permitirão às fábricas ver o estado operacional do equipamento, o progresso do carregamento e o volume de carregamento a qualquer momento.
(7) A tecnologia de orientação do veículo e a tecnologia de correção automática do desvio do sistema de carga são utilizadas para auxiliar o condutor a estacionar rapidamente e evitar o incómodo de estacionar repetidamente. Quando o veículo está estacionado a 15 cm para a esquerda ou para a direita, o equipamento ainda consegue realizar o carregamento normalmente. Conforme se mostra na figura.
Além disso, para se adaptar a diferentes modelos de automóveis, o equipamento de carregamento automático da Bremetz tem vindo a ser continuamente iterado e foi agora atualizado para o modelo BSBL-400, que pode cobrir todos os modelos de automóveis abertos e tipos de sacos. O sistema de carregamento também é adequado para carregar produtos ensacados, tais como farinha, ureia, fertilizante de potássio, fertilizante de fosfato, fertilizante, ração, pó químico, etc.
Para que indústrias os carregadores de camiões são adequados?
Os carregadores de sacos de camião, também conhecidos como carregadores transportadores montados em camião ou sistemas de manuseamento de sacos, são concebidos para automatizar e agilizar o carregamento e descarregamento de mercadorias ensacadas em camiões. São amplamente utilizados em indústrias que movimentam grandes quantidades de produtos ensacados, aumentando a eficiência e reduzindo o trabalho manual. Eis os principais setores onde os carregadores de sacos para camiões são normalmente empregados:
1.Agricultura e Transformação de Grãos
Carregamento de sacos defertilizantes, sementes, rações para animais e grãosex., arroz, trigo, milho).
Usado emsilos, celeiros e centros de distribuição agrícola.
2 .Alimentos e Bebidas
Manuseiofarinha, açúcar, sal, grãos de café, leite em pó e outros produtos alimentares embalados.
Comum emfábricas de processamento de alimentos, armazéns e centros de distribuição.
3. Indústria da Construção e do Cimento
Carregando sacos de cimento, areia, gesso e outros materiais de construção.
Ajuda emtransporte a granel para estaleiros de construção ou distribuidores retalhistas.
4 .Indústria Química e de Fertilizantes
Transportandopós químicos, fertilizantes e matérias-primas industriaisembalados em sacos.
Garantecarregamento seguro e sem póde materiais potencialmente perigosos.
5.Logística e Armazenagem
Usado emcentros de distribuição, terminais de carga e centros logísticospara carregar/descarregar mercadorias ensacadas.
Melhoravelocidade de carregamento e reduz os custos de mão-de-obranas operações da cadeia de abastecimento.
6 .Comércio a retalho e a grosso
Facilita o carregamento rápido debens de consumo ensacadosex., ração para animais de estimação, carvão, detergente) nos camiões de entrega.
Principais benefícios dos carregadores de sacos para camiões
Carregamento/descarregamento mais rápidocomparação ao trabalho manual.
Reduz o esforço físico e os riscos de lesãopara os trabalhadores.
Minimiza os danos no produtoex., sacos rasgados, derrame).
Adaptável a diferentes tamanhos de camiões e tipos de bolsasex., sacos de 25 kg, 50 kg).