烟草制丝线机器人解包系统技术协议相关说明

厦门烟草工业有限责任公司烟草制丝线

机器人解包系统技术协议

甲方：厦门烟草工业有限责任公司

乙方：上海兰宝坤大智能技术有限公司

为确保厦门烟草工业有限责任公司烟草制丝线机器人解包系统按质、按时完成，经甲、乙双方认真协商，形成如下协议：

一、系统功能及技术指标

1、机器人烟包解包系统具有对内外套纸箱烟包全自动解包的功能，

对异形纸箱烟包半自动解包的功能，其中内外套纸箱烟包内部还

包含有纸衬板或塑料袋。

2、机器人烟包解包系统开始于甲方烟包升降机出口缓冲输送机处，

终止于甲方切片机进口处，具体接口尺寸见甲方、乙方以及上、

下游设备供应商三方签定的接口协议。

3、整个烟包解包系统包括A、B二条解包生产线。每条生产线具有

对内有纸衬板烟包32包/小时的解包能力，对内有塑料袋烟包28

包/小时的解包能力。

4、整个烟包解包系统由烟包解包机器人、PV带碎料机、进料穿梭

车、烟包翻转机、出料穿梭车、纸箱折叠堆垛机、纸箱内塑料袋

切割机、辊子输送机、皮带输送机，以及相关的辅连设备和相关

的电气系统组成。

5、各种烟包解包流程为：

1）内含纸衬板烟包处理流程为：

a、烟包输送至割PV带工位处，烟包归正/顶升装置对烟包进行

归正，并将其顶升起来；

b、第1套CCD视觉系统开始工作，识别烟包外的PV带，并

精确定位；

c、KR150机器人割去烟包外的3~4根PV带，并将包装带送至

PV带碎料机处进行碎料，碎料成200mm~300mm长的PV

带段；

d、烟包自归正/顶升装置上放下，并被输送至人工工位处，接

着被输送至进料穿梭车；

e、进料穿梭车快速移动至“机器人作业工位”处，KR360机

器人抓走外纸箱，并送至纸箱折叠堆垛机处折叠和堆垛；

f、第2套CCD视觉系统识别、判断烟包上有无牛皮纸和纸衬

板；

g、KR360机器人抓走顶部牛皮纸、纸衬板，并送至废料箱；

h、进料穿梭车快速移动至“烟包进出工位”处，并将烟包送入

烟包翻转机，翻转机将烟包翻转180度，接着将烟包输送至

出料穿梭车；

i、出料穿梭车快速移动至“机器人作业工位”处，KR360机

器人抓走内纸箱，并送至纸箱折叠堆垛机处折叠和堆垛；

j、第3套CCD视觉系统识别、判断烟包上有无牛皮纸和纸衬板；

k、KR360机器人抓走底部牛皮纸、纸衬板，并送至废料箱；

l、出料穿梭车快速移动至“烟包进出工位”处，并将去除包装物后的净烟坯送出至皮带输送机，烟包解包结束；

2）内含塑料袋烟包处理流程为：

a、烟包输送至割PV带工位处，烟包归正/顶升装置对烟包进行

归正，并将其顶升起来；

b、第1套CCD视觉系统开始工作，识别烟包外的PV带，并

精确定位；

c、KR150机器人割去烟包外的3~4根PV带，并将包装带送至

PV带碎料机处进行碎料，碎料成200mm~300mm长的PV

带段；

d、烟包自归正/顶升装置上放下，并被输送至人工工位处，接

着被输送至进料穿梭车；

e、进料穿梭车快速移动至“机器人作业工位”处，KR360机

器人抓走外纸箱，并送至纸箱折叠堆垛机处折叠和堆垛；

f、KR360机器人将内纸箱连同其内的烟包夹紧、抬起

360~400mm；接着多功能手爪夹紧气缸的气压切换至一低

压，约0.1Mpa；纸箱内的塑料袋烟包在重力的作用下滑落

至穿梭车上；KR360机器人抓走内纸箱，并送至纸箱折叠

堆垛机处进行折叠和堆垛；

g、进料穿梭车快速移动至“割内塑料袋工位”处，纸箱内塑料

袋切割机在内塑料袋烟包的四个侧面沿中部水平的方向将

内塑料割成上、下两个部分；

h、进料穿梭车再次快速移动至“机器人作业工位”处，KR360

机器人利用其多功能手爪将烟包的上半个内塑料袋抓走，并

送至废料箱；

i、进料穿梭车快速移动至“烟包进出工位”处，并将烟包送入

烟包翻转机，翻转机将烟包翻转180度，接着将烟包输送至

出料穿梭车；

j、出料穿梭车快速移动至“机器人作业工位”处，KR360机器人将下半个内塑料袋抓走，并送至废料箱；

k、出料穿梭车快速移动至“烟包进出工位”处，并将去除包装物后的净烟坯送出至皮带输送机，烟包解包结束；

3）异形烟包处理流程为：

a、烟包输送至割PV带工位处，烟包归正/顶升装置对烟包进行

归正，并将其顶升起来；

b、第1套CCD视觉系统开始工作，识别烟包外的PV带，并

精确定位；

c、KR150机器人割去烟包外的3~4根PV带，并将包装带送至

PV带碎料机处进行碎料，碎料成200mm~300mm长的PV

带段；

d、烟包自归正/顶升装置上放下，并被输送至人工工位处；

e、人工取走外纸箱、顶部牛皮纸、纸衬板，切割并取走顶部塑

料袋，以及其它包装物；

f、烟包进入进料穿梭车，接着进入烟包翻转机；

g、烟包翻转机翻转180度，并将烟包送出至出料穿梭车；

h、烟包自出料穿梭车进入皮带输送机；

i、人工暂停皮带输送机，人工取走内纸箱、底部牛皮纸、纸衬

板、底部塑料袋，以及其它包装物；

j、恢复皮带输送机运行，皮带机送出净烟坯，烟包解包结束；

6、甲方需要处理的纸箱烟包的规格：烟包长宽高尺寸为：

1115×690×735或1136×720×725，烟包净重为200kg。

7、变形严重的烟包、重量200kg以下的烟包，采用封箱带封口的烟

包，箱内带有木衬板的烟包，以及其它机器人无法处理的烟包按

异形烟包处理。

8、机器人作业时用到的负压空气采用自有真空发生器的方式提供。

9、乙方机器人自动解包过程中用到的烟包包装类型信息（内含纸衬

板烟包、内含塑料袋烟包、异形烟包等），由甲方立体库通过

PROFINET通讯的方式提供给乙方；乙方PanelPC同时提供手动

设定烟包类型功能，乙方CCD还提供自动校验功能。

10、机器人解包系统具有手动、自动两种操作模式，所有的单机设备

都具有手动操作功能。

二、设备安装、调试期限要求

1、整个机器人解包系统于XXX年XX月XX日前到达现场，安装、

调试三个月内完成，具体安装、调试时间由甲方安排。

2、因乙方之外的因素影响设备进场、安装和调试，则设备安装、调

试期限顺延。

三、设备工作条件

整个机器人解包系统在下列条件下应能正常工作：

1、安装场所：机器人解包系统应安装在室内，机器人工作区间（机器

人护栏围成区域）净空间高度不小于5.5米。

2、电源要求：交流三相五线制，电源电压380V±38V，电源频率50Hz

±1Hz。

3、压缩空气：压缩空气无油、清洁、干燥，压力不小于0.6Mpa，品质

要求：固体粒子≤1μm，浓度≤1mg/m3，含油量≤0.01mg/m3，水

露点-10℃。

四、控制范围

控制系统的控制范围为整个机器人烟包解包系统，具体见甲方、乙方以及上、下游设备供应商三方签定的接口协议。整个机器人烟包解包系统根据A、B二条解包生产线设二套控制系统。

五、控制结构及控制要求

1、机器人烟包解包系统的电控组成：

1）硬件上由PLC主控柜、本地监控计算机、分布式I/O控制箱、机器人控制系统等组成。

2）PLC编程软件选用Siemens STEP7 V5.4，本地监控计算机（PC677）的组态选用IFIX组态软件。

3）控制程序需按S88标准编写

2、机器人烟包解包系统采用PROFINET现场总线控制，对于不能采用

PROFINET通讯的设备，辅助以PROFIBUS现场总线控制。

3、控制主站选用S7-400系列可编程控制器，CPU选用S7-416-2PN/DP，

PROFINET通讯模块选用CP443-1 Advanced。

4、控制子站选用ET200S远程I/O站，控制子站的PROFINET总线接

口模板选用IM 151-3 PN（双网口）。

5、控制主站S7-400PLC采用PROFIBUS总线与机器人，以及变频器

进行通讯。

6、机器人解包系统每台主要单机设备（如烟包翻转机、纸箱折叠堆垛

机、进料穿梭车、出料穿梭车、PV带碎料机等）设置一个I/O子站，辅联设备最多6台电机设备设置一个子站。

7、动力及供电设计原则

1）控制系统每一级电力的传输均采用保护开关对下一级设备进行保护；

2）动力电源采用380 V AC；

3）风扇、按钮、指示灯（LED）的电压等级为24VDC；

4）电磁阀类的电压等级为24VDC；

5）检测器件的电压等级为24VDC，PNP型输出。

8、机器人解包系统中的电机隔离开关在设备上就近安装，双向电机设

置正反转选择开关，关键部位设置急停按钮，急停的电压等级为220V AC；

9、控制柜选用威图机柜，单柜规格为宽1200mm、高2200mm、深

600mm，双开门结构，颜色代码为RAL 7035。

10、分布式I/O控制箱选用国内优质品牌箱体，单开门结构，箱体的

宽、高、厚为：600×380×210mm，IP54防护等级，菊形喷塑，颜色代码为RAL 7035。

11、控制柜的门板设置急停，电源指示，故障消音按钮。

12、控制柜动力线采用直接进线方式，不经端子连接。

13、控制柜及分布式I/O控制箱内元器件与设备上电气元件间采用

端子连接。

14、主控制柜采用威图原装空调制冷。

15、控制柜底部进线。

16、柜内设置检修插座，带漏电保护。

17、变频器安装在现场。

六、设备配置功能及材料选用

1、烟包解包系统中机器人选用原装德国KUKA机器人，割PV带机

器人型号为KR150-2，抓纸箱机器人型号为KR360-2；

2、气动元件、电气元件选用品牌如下：

气动元件：FESTO

电动机及减速器：SEW

PLC：S7-400系列，CPU选择416-2PN/DP

PanelPC：西门子PC677-15〞

网络交换机：西门子SCALANCE X208

直流稳压源：西门子SITOP 6EP系列

主电源开关：默勒，手操

保护用断路器：西门子3VU系列

隔离开关：默勒(带启动位)

继电器：菲尼克斯

电机启动器：西门子

交流接触器：西门子

光电开关、接近开关：倍加福

按钮、指示灯：TE

声光报警器：TE

变频器：丹佛斯FC302系列

柜外电缆：天津德塔（待定）

桥架：镇江华朋（待定）

接线端子：菲尼克斯

电缆套管：蓝科（黑色）

现场接线盒：防护等级IP54

3、其它材料采用国家优质产品；

4、设备油漆：以甲方提供的色板为准。

七、甲方应满足的条件和应承担的义务

1、纸箱包装形式

1）烟包不得严重变形，影响机器人正常工作和在滚道上传输。

2）多次使用，失去刚性的纸箱不得使用。

3）纸箱外的包装带，一般不得多于4根。

4）内外套纸箱烟包进入解包线时，应确保外纸箱在上，内纸箱在下。

2、甲方负责将压缩空气气源铺设到位，具体位置及指标在双方签订

合同后30天内由乙方提供。

3、甲方负责将主电源布线至乙方解包系统控制柜处，具体位置及指

标在双方签订合同后30天内由乙方提供。

4、甲方上、下游设备与乙方机器人解包系统之间的通讯采用

ProfiNet和无源触点交互，具体协议由甲、乙方以及上、下游设

备供应商三方协商确定。

5、甲方提供厂房的平面图，乙方提交主体设备的外形尺寸图。

6、甲方提供厂房的照明、消防、通风、温控等环境条件。

7、机器人解包系统设计、制造、出厂前调试完毕后，甲方及时组织

人员到乙方所在地（上海）进行预验收。

8、机器人解包系统在甲方厂内安装、终调试完成后，甲方及时安排

技术人员和生产人员进行设备移交及试生产工作。

9、设备在试生产及保质期期间，甲方应按乙方的要求协助对设备进

行维护和保养。

10、设备在现场安装、调试期间，甲方提供乙方安装、调试人员就餐

和零星加工的方便。

八、乙方应承担的责任：

1、乙方在竣工后提交技术资料四份（打印及电子档），技术资料具

体包括：操作说明书、维护说明书、机械结构平立面图、备品备

件清单、电气图纸，并提供PLC程序、机器人程序光盘备份四套。

2、乙方在设备进场前一个月需要提供工程进度表供甲方随时检查。

3、乙方设计完成后由甲方审定后再进行制作。

4、如甲方提出对设备增设功能，乙方在重新报价的基础上应积极配

合甲方工作。

5、乙方承担对甲方人员进行设备操作和维护的现场培训。

6、乙方承担对设备的一年免费保质服务。