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木包装智能制造
文／苏州科维新型包装有限公司 刘俊
木包装在整个包装行业中,有着举足轻重的地位.据不完全统计,全国包装的采购金额为1.3万亿,其中木包装占10%-20%,也就是在2000亿左右.随着工业4.0设想的提出,木包装的生产制造也必将迎来跨越式发展,淘汰落后产能,推动行业发展,木包装自动化生产,智能制造,必将在不远的未来展现出其强大的颠覆力量.
一、木包装生产现状
木包装因其需求量大,需求广泛,而且制造门槛相对较低,所以木包装企业遍布各地.就苏州地区,从事木包装制造的企业不下500家,全国范围内至少上万家.目前木包装生产还是以传统的劳动密集型企业为主,加工方式依赖于工人加一些辅助的工具.虽然在开料方面,有自动上料的电子锯,纵横锯可选择,但是在后道还是依赖于人工组装.尽管国内外有不少企业从事托盘机的研发与生产,但是其高昂的成本,以及生产制造产品的单一化使得众多木包装企业只能望而却步.
二、国内木包装制造自动化进程缓慢原因分析
纵观国内的木包装企业,品种繁多,结构五花八门,这是导致木包装生产自动化进程缓慢的主要原因.
欧洲早在1 991年就成了欧洲托盘协会(EPAL),并开始推行欧标托盘.,这也带动了欧标托盘自动化生产线的发展,尽管欧标自动化生产线昂贵,但是其加工效率之高,品质之稳定,受到了国外欧标托盘生产厂家的青睐.国内欧标托盘的用量相对较少,所以有条件引进欧标托盘自动化生产线的企业也就寥寥无几.
我国的托盘标准化进程还需要很长的时间,各种个性化托盘的需求长期存在,所以针对某些款式的托盘所研发出来的托盘机很难在行业内推广,严重制约了木包装自动化进程的发展.
三、木包装自动化生产设备
目前人民币不断贬值,通胀压力增加,劳动成本急剧上升,木包装行业对于生产制造柔性自动化的呼声越来越高.但是设备厂家不了解包装,包装生产厂家没有技术做设备,面对这种状况,加之标准化托盘的推动较难,所以木包装企业只能选择自主研发,开创性的提出将工业机器人引入木包装制造中.在工业机器人研发中需要将托盘装配加工中的钉、钴、下料等工具应用集成至机器人手臂前端,配以合适的旋转工作台面,尽可能将复杂繁重的加工任务交给机器人来完成,解放人工,提高效率.
下面来介绍一下该款工业机器人的生产方式：
首先,是打钉工序
将气动钉进行改造后,安装至机器人手臂前端的支架上.为了提高效率,在机器人前端,需要同时安装四把钉.钉的型号可以根据实际需求；进行任意组合.标准配备为：2把80的钉外加2把55的钉.间距可以根据要求任意调整,这样在某些特殊的工作点,可以让4把钉同时工作,提高效率.另外传统的钉盒能容纳300颗左右的卷钉,经过改进的钉盒可以容纳900颗左右的卷钉,这样在机器运行过程中可以降低换钉频率,节约时间.
其次,是钻孔工序
将钻孔电机安装至伸缩气缸上,气缸安装至机器人手臂前端支架上.需要钻孔时,电机通电,气缸伸长,进行钻孔操作.钻孔完成,电机断电,气缸缩回.
第三,就是下料工序
将下料叉齿安装至机器人手臂前端支架上,下料叉齿工作面与打钉工作面成45度角,避免工作时产生干涉.由于托盘在堆垛时需要充分利用空间,需要正反堆垛,所以下料叉齿设计成可以进行180度旋转的结构.偶数产品在堆码时,下料叉齿先进行180度旋转后,再进行堆码.
另外要实现不同产品的生产切换,需要预先针对不同产品最做好相应的治具模板,通过更换治具模板和程序,来实现了不同木包装产品的柔性自动化生产.
四、木包装智能制造模式
好技术离不开好的推广模式,面对复杂的市场环境,尤其又是木包装制品这一纯粹的传统制造加工企业,单纯的实现一个工厂的自动化还是满足不了未来的生产需求.例如开启智能制造模式,而这个智能制造模式的重点在于一个远程控制中心加无数个卫星工厂.由于机器人自动化生产设备占地面积小,操作简单,所以建设卫星工厂相对简单,速度快.
结语
山雨欲来,传统的木包装制造企业只有走上革新性的工艺改良才能待到雨过天晴,成为天空中那道最绚丽夺目的彩虹.
智能制造论文范文结:
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