配天案例 | 化工原料拆袋投料解决方案

部分化工产品的生产过程具有有毒有害、腐蚀性强、易燃易爆等特点，其中，氟化、硝化、过氧化、重氮化和氯化因为反应速度快、放热量大、物料易燃爆等特点，被定义为高危工艺。相关规范明确要求对高危工艺上下游作业实现自动化，以减少现场操作人员。
氯化钴是一种性能优越的电池前驱体材料。在电池前驱体生产车间，通常需要操作工完成拆垛、破袋、投料和废袋回收等工作。传统人工操作具备以下风险：
氯化钴具有较强的毒性，与皮肤接触可能导致炎症或过敏反应，对眼睛具有强烈的刺激性，可能导致角膜损伤和失明，吸入氯化钴粉尘可能导致呼吸道刺激和肺部损伤。除此之外，氯化钴还被列为二类致癌物，可能增加患癌风险。人工生产难以避免接触氯化钴粉末，员工健康风险较高，企业生产安全风险较高，用人成本也随之增高。目前，越来越多化工企业应用自动化设备降低生产风险，提升自身市场竞争力。
针对以上痛点，配天机器人为国内某新能源材料行业的领军企业定制了原料拆袋投料自动化解决方案。

项目过程

利用3D视觉先确定来料（化工料袋）位姿，把位姿信息传给机器人控制系统，机器人末端夹具到指定位置抓取并搬运到固定的料仓位置，料仓内滚刀对物料（化工料袋）进行破袋，机器人将空料袋回收。
在项目实施过程中，发现本项目具有以下痛点、难点：
a.来料不规范：粉质氯化钴原料在存储运输过程中易结块，造成料袋形状各异；原料供应商多元化，来料垛形有差异，以上因素为机器人抓取操作造成了困难；
b.刀具破袋耐久性差；
c.破袋后料袋残余处理难度大；
d.末端夹具上空料袋难以100%排出;
e.氯化钴的强腐蚀性和前驱体的防异物要求，给夹爪和割袋机构的设计带来严峻的挑战。

配天技术团队根据机器人末端负载和拆垛作业范围，选择AIR50-2230及配套控制柜，配合3D视觉技术，完美解决了以上痛点、难点。

客户收益

1、提升生产效率和产能
整个拆垛、搬运、投料可在16-18秒以内完成（不含视觉和丢废袋等时间），整体处理能力可达1袋/20S，即180袋/ 小时，极大缩短了投料周期，提升了生产效率；机器人可24h连续作业，提升了产能。
2、降低人工成本
可实现整产线去人工，仅保留1名设备管理员监控多个机器人工作站，降低了企业用人成本。
3、降低生产风险
避免工人直接接触料袋，降低了工人的职业病风险和健康危害，为企业提前消除了可能存在的经济损失及社会不良影响。
4、具备社会效益，提升品牌形象
投料破袋集成符合国家产业政策，方案具有前瞻性，技术及工艺成熟，是推广型产品；在环保方面，符合可持续发展策略，具有良好的社会效益。