پرسش و پاسخ
ما در آپارات

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک (بخش ۱)

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک | TGV در صنعت کاشی و سرامیک یک دستگاه (ربات) حمل کننده اتوماتیک و هوشمند می باشد که با استفاده از فن آوری هوش مصنوعی و سیستمهای اتوماتیک فرمان (PLC) یا (Processor Logic Control وظیفه حمل باکس های مربوط به کاشی و سرامیک که محل ذخیره یا انباره کاشی و سرامیک در این گونه کارخانجات می باشند را به عهده دارد.

به این ترتیب که پس از پرشدن باکس در ماشین (لودینگ) یا خالی شدن آن (آنلودینگ) فرمان تعویض باکس از ماشین مورد نظر به اتاق کنترل صادر شده و سیستم PLC پس از پردازش نوع پروسس به نزدیک ترین TGV از نظر موقعیت مکانی، فرمان برداشتن و انتقال باکس را صادر می نماید. دلیل این که نزدیک ترین TGV جهت سرویس دهی انتخاب می گردد، این است که سیستم هوش مصنوعی ایجاب می کند که هزینه انتقال باکس چه از بعد زمانی و چه از بعد استهلاک ماشین به حداقل ممکن برسد.

ساختمان ظاهری TGV

TGV متشکل شده از یک قالب مکعبی شکل از جنس آهن بسیار سخت که به عنوان شاسی از آن استفاده می شود. درون این شاسی سه محفظه بسیار مهم تعبیه شده است:

١- محفظه هیدرولیکی و مکانیکی که شامل اجزایی چون پمپ هیدرولیک، پمپ کندانسور (سیستم خنک کننده)، مخزن روغن، شیرآلات و اتصالات هیدرولیکی و فن خنک کننده می باشد.

۲- محفظه باتری که یک باتری بسیار قوی در حدود ۲۴۰ آمپر ساعت در درون آن قرار می گیرد.

٣- محفظه تابلوی برق و سیستم فرمان گیری و ارسال داده ها که اجزایی از قبیل PLC، رله های فرمان، رله های قدرت، اینورتر، سنسورها و فتوسل ها (Photocell) در آن قرار دارند.

علاوه بر سه قسمت مهم فوق که در بالا توضیح داده شد، دستگاه دارای شش چرخ جهت هدایت دستگاه می باشد که دو عدد از این چرخها که در وسط TGV قرار دارد وظیفه حرکت انتقالی دستگاه را به عهده دارد.

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک

سیستم فرمان گیری PLC

در گذشته تمامی حرکات یک دستگاه به صورت دستی انجام می گرفت. به عنوان مثال برای حرکت دادن یک محور از یک اپراتور جهت روشن و خاموش کردن دستگاه | استفاده میشد. با پیشرفت صنعت در این زمینه به صورت نیمه اتوماتیک این اعمال توسط تایمرها (رله های زمان سنج) و کنتاکتورها انجام می گرفت که این امر باعث خرابی در سیستم و هزینه بالای تعمیرات و نگهداری و عدم برخورداری از ایمنی لازم می گردید.

بدیهی است که این موارد به صورت نیمه اتوماتیک انجام می شد و ما نمی توانستیم به عنوان یک دستگاه تمام اتوماتیک از آن برای مصارف صنعتی استفاده کنیم. به علت این که اولا هزینه تعمیرات و نگهداری آن بالا بود و ثانیا فضای زیادی اشغال می کرد ولی با ظهور PLC و میکروپروسسورها یک انقلاب صنعتی عظیم در این زمینه به وجود آمد که تمامی سیستم های کنترل از طریق یک دستگاه کوچک که به عنوان PLC از آن یاد میشود کنترل می گردند. امروزه این دستگاه ها با برندهای مختلف از قبیل Siemense , Omron و… عرضه می گردند.

تابلوی PLC

PLC در سیستم کنترل TGV وظیفه اصلی کنترل این دستگاه را به عهده دارد به طوری که PLC پس از رسیدن فرمان از ماشین مربوطه بعد از بررسی آخرین تغییرات جدول وضعیت Sistus table) که شامل موقعیت مکانی TGVها، پارکینگ ها، وضعیت باکسها و… می باشد بهترین و کم هزینه ترین مسیر حرکت TGV را مشخص نموده و فرمان حرکت و مسیر آن را به مناسب ترین TGV ارسال می کند.

پس از رسیدن TGV به مقصد PLC برای بلند کردن باکس، فرمان مربوطه را به رله های مربوط به جکهای هیدرولیکی صادر کرده که TGV بعد از بلند کردن باکس مجددا مسیر انتخاب شده توسط PLC را طی می کند تا به مقصد بعدی که می تواند خط تولید یا پارکینگ باشد برسد. در حالت کلی وظیفه PLC در TGV به طور تخصصی سوییچ کردن رله های انتقال حرکتی و هیدرولیکی می باشد.

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک

لازم به ذکر است که هر PLC برنامه مخصوص به خود را دارد یعنی برنامه مربوط به کنترل TGV توسط کارشناسان نوشته شده و در PLC بارگذاری میگردد. این برنامه نحوه حرکت TGV، بلند کردن باکس و پایین آوردن آن و در پاره ای اوقات کنترل سرعت TGV را تعیین می کند.

سیستم سرویس دهی اتاق کنترل

سیستم سرویس دهی اتاق کنترل فرمان TGV شامل کامپیوتر اصلی (Server)، کامپیوتر پشتیبان، تابلوی برق PLC و Hub Switch می باشد. به طوری که کامپیوتر مرکزی نقش Server و TGVها نقش Client یا سرویس گیرنده را بازی می کنند. هر TGV با یک کارت شبکه به اتاق فرمان متصل است. این سیستم از طریق یک شبکه رادیویی قوی تامین می شود که یک Hub Switch اصلی که در اتاق کنترل قرار دارد وظیفه برقراری ارتباط بین تمامی TGVها را برعهده دارد. وسعت و قدرت شبکه رادیویی نصب شده در سالن تولید به وسعت سالن بستگی دارد. این سیستم شامل یک Access Point اصلی می باشد که در نزدیکی اتاق کنترل قرار دارد و جهت تقویت سیگنال های رادیویی، دو یا چند رله (تقویت کننده در نقاط مختلف سالن نصب می گردد.

نرم افزار کنترل TGV

هر TGV برای خود یک کارت شبکه دارد که برنامه و IP مخصوص و منحصر به فرد خود را دارد. Delay Rate شبکه (نرخ تاخیر) نیز توسط کارشناس شبکه تعیین می گردد. این شبکه دایما در حال ارسال و دریافت داده ها از TGVها می باشد. لازم به ذکر است که این شبکه باید به قدری قوی باشد که عوامل خارجی از قبیل نویز در شبکه، اختلال دادهها، فرکانس های مخابراتی و… نتوانند روی شبکه تاثیر منفی داشته باشند.

در حالت کلی اتاق کنترل، هماهنگ کننده کلیه فعالیت های کلیدی سالن تولید از قبیل تعویض طرحها و رنگ ها، ارسال باکس های خاص به خطوط، آمارگیری باکس های موجود و… می باشد که این عملیات از طریق نرم افزار نصب شده در سیستم سرور اتاق کنترل انجام می گیرد.

طریقه حرکت TGV بر روی مسیر مگنت گذاری شده

در گذشته باکس های کاشی و سرامیک توسط ریلهای خاصی هدایت شده و به وسیله یک اپراتور (نیروی انسانی) به خط تولید منتقل می گشت، رفته رفته با ظهور TGV و علم رباتیک این سیستم به کلی دگرگون شده و انتقال باکس های کاشی از طریق مسیری تعریف شده توسط پیاده ساز سیستم و حرکت TGVها در راستای این مسیرها به صورت اتوماتیک و کاملا هوشمندانه انجام میشود.

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک

این مسیر شامل تعدادی آهنربای قوی (مگنت) است که در فواصل معین بین خطوط رفت و برگشت بر روی زمین نصب می شود. تمامی مسیرهایی که TGV در راستای آن حرکت می کند باید مگنت داشته باشد و اگر مگنت نداشته باشد، TGV از مسیر خارج شده و از مدار اتوماتیک خارج می گردد که به این رفتار سیستم اصطلاحا Alarm اطلاق می گردد. مگنتهای کاشته شده بر روی زمین توسط سه عدد برد الکترونیکی نودخوان (Node Reader) که در زیر TGV تعبیه شده است قابل تشخیص می باشد. بردهای مربوطه در قسمت جلو، وسط و عقب TGV نصب شده است . این بردها قابلیت خواندن مگنتهای منفی و مثبت را دارد.

این بردها توسط یک برد مرکزی Central Card با همدیگر هماهنگ می شوند. زمانی که TGV یک مگنت را می خواند شماره مگنت از طریق مودم رادیویی جهت اعلام موقعیت TGV به اتاق فرمان ارسال می گردد.

علاوه بر مسیرهای مگنت کاری شده یک سری Chip برنامه ریزی شده خاص که به آن اصطلاحا کد (Code) اطلاق می گردد بر روی نقاط خاصی از زمین کاشته میشوند که کاربرد آن در زمانی است که TGV به دلایل مختلف از مسیر اتوماتیک خارج شده و با قرار دادن دوباره TGV بر روی این کدها دستگاه موقعیت مکانی خود را پیدا کرده و به سیستم مرکزی اعلام می کند که آماده وارد شدن به شبکه اتوماتیک می باشد. لازم به ذکر است که هر کد آدرس و موقعیت منحصر به فرد خود در نرم افزار سیستم اتاق کنترل TGV را دارد.

تعمیرات و نگهداری قطعات متحرکه TGV

از آنجا که هر سیستم مکانیزه دارای قطعات مکانیکی و الکتریکی می باشد به علت حساسیت بالای آنها باید برنامه زمانی منظمی برای تعمیرات و نگهداری این سیستمها تعبیه شود. این سیستم نیز با توجه به حساسیت کاری بعد از یک کار کرد دوره ای باید مورد بررسی قرار گیرد. این تعمیرات و نگهداری شامل تعویض قطعات فرسوده و روان سازی کلیه قطعات متحرکه از قبیل چرخها، گیربکس و قطعات هیدرولیکی می باشد. علاوه بر این به علت حساسیت بالای باتری دستگاه، پس از یک دوره زمانی مشخص باید آب و اسید باتری چک و مجددا شارژ شود.

سیستم امنیتی و حفاظتی دستگاه

از آنجا که هر دستگاه چیزی حدود ۸ الی ۱۰ تن بار را جابجا می کند، باید یک سیستم امنیتی قابل اطمینان حفاظت دستگاه را تامین نماید. بخصوص وقتی که باکس بر روی دستگاه قرار دارد. سیستم حفاظتی این دستگاه شامل اجزای زیر می باشد:

۸ عدد میکروسوییچ در ۴ طرف TGV جهت قطع سریع مدار حرکتی در هنگام بروز مشکل یا برخورد. دو سپر ابری حفاظتی در قسمت جلو و عقب دستگاه برای فشار به میکروسوییچ های مربوط به جلو و عقب دستگاه در صورت برخورد.

سنسورها و فتوسلهای لیزری در قسمت جلو، عقب و چهار گوشه دستگاه که در هنگام حرکت یا چرخش با دیدن مانعی در مقابل خود با تخمین فاصله، س رعت TGV ابتدا کم شده و در نهایت کاملا متوقف می شود. با رفع شدن مانع مقابل، دستگاه دوباره تشخیص داده و به صورت اتوماتیک به راه خود ادامه می دهد.

مزایا و معایب سیستم هوشمند TGV

مزایا:

از مزایای این سیستم می توان به مکانیزه شدن کارها و حداقل شدن ضریب اشتباهات، سرعت بخشیدن به انجام امور مربوط به حمل باکس ها، کمتر شدن آسیب به کاشیهای خام، تجمیع تمامی آمارهای تولید و باکسها، تفکیک تمامی طرح های سایزها، پروسسها و… اشاره کرد.

معایب:

از معایب این سیستم می توان به محو شدن نیروی انسانی، آسیب پذیری شبکه نصب شده در سالن که ممکن است منجر به خروج موقتی TGVها از مدار شبکه شود اشاره کرد. این امر ممکن است منجر به توقف سایر TGVها در سالن تولید گردد که نهایتا توقف کامل پروسه تولید را به دنبال دارد.

کاربرد ربات در صنعت کاشی و سرامیک

مورد مهم دیگر این است که ممکن است به هر دلیل نرم افزار سیستم دچار اشکال گردد که در این صورت تمامی اطلاعات مربوط به باکس ها، شماره پارکینگ ها، طرحها و رنگ های کاشیها و شماره باکس ها از دست برود و با راه اندازی مجدد سیستم این کارها باید به صورت دستی دوباره وارد سیستم جدید گردد که این کار بسیار دشوار و وقت گیر است. ضمن این که تا پایان این کار پروسه تولید هم چنان متوقف است.

البته این مشکل با نصب یک سیستم پشتیبان (Back up) که ثانیه به ثانیه اطلاعات وارده به سرور را به صورت موازی در خود ذخیره می کند قابل حل می باشد. به این صورت که پس از ایجاد مشکل برای سیستم اصلی، سیستم پشتیبان جایگزین آن – شده و پس از مدت کوتاهی توقف (فقط برای عوض کردن کابل های کامپیوترها) دوباره سیستم به حالت عادی برگشته و پروسه تولید از سر گرفته میشود.


اینستاگرام ما را دنبال کنید

نظرات ۰

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *