成果概述：水泥作为建筑行业不合或缺的材料之一，在城市发展、兴修水利、巩固国防等方面扮演着重要角色。随着社会的不断进步，我国对水泥的需求不断增加，生产水泥企业也不断增加。袋装水泥装车码垛作为水泥生产环节不可或缺的一环节，同时也是自动化、智能化最薄弱的一环，在袋装水泥码垛方面，特别是全自动、高通用性码垛装置的应用前景非常广阔。目前针对于袋装水泥装车码垛装置的市场需求正在快速成长，许多企业与科研机构致力于研制各种自动化装车设备，取得一些进展，但并未完全实现自动化，同时我国货车类型众多，运输车型的多样性造成袋装水泥装车设备通用性差的局面。
针对于以上的问题，结合水泥行业现状，采用自动化、数字化控制技术，对接原有水泥生产线，研制了一套以袋装水泥装车码垛设备为核心的袋装水泥全自动装车码垛系统，助力企业建造智能工厂和生产线，进一步推动水泥工厂向智能化、数字化的方向发展，加快转型升级的速度。
袋装水泥全自动装车码垛系统实现厂区全流程无人化值守 ，其主要研究内容有以下几个方面：
1、利用机器人技术，开发一套全自动袋装水泥装车系统。根据车辆的尺寸和装车数量，自动设计码放方式，完成水泥的自动码放、计数。
2、开发水泥出库管理软件，自动生成统计报表。
3、与水泥生产线进行通讯对接，根据装车情况，实现生产线的启动与运行。
4、车体尺寸测量及定位，当车辆到位后，装车系统首先检测车辆箱体的尺寸，根据车体尺寸和发货数量，生成码放图形，控制运动机构完成水泥包的码垛。
5、车牌自动识别。当车辆进入装车通道时，机器视觉系统自动识别车牌，建立车辆信息库。
6、控制系统设计。
项目的创新点以及取得的突破：
1）袋装水泥的输送和装车过程动态结合、同步运行，水泥袋输送过在码垛机头不停机，具备连续性与高效特点；
2）装车准备过程与车三维信息测量结合，提高过程安全性和整体码垛效率；
3）整体式装车系统具备机电一体的执行机构和基于闭环测控的判断、调节与执行能力，预测并动态控制车辆与机头的姿态角度关系，解决多种多类型车厢信息采集问题，适应性强，可提高码垛的效果与质量；
4）袋装水泥全自动码垛摆袋模式算法，摆袋模式的自适应计算算法，实现优化摆袋模式、自动收口、自动压袋，提供满足多种条件、符合实际需求的最优摆包方式。
技术优势：本项目坚持自主创新的设计理念，根据国内外已有水泥装车设备的使用模式，以袋装水泥和走廊式汽车装车运送方式为基础，以切实解决目前水泥装车工艺存在的诸多问题为目标，以市场需求为导向，紧密结合我国水泥生产的工艺特点和输送运输要求，提出了双工位袋装水泥装车系统的技术方案。
应用领域：绿色制造是水泥工业转型升级的必由之路。袋装水泥全自动装车码垛系统将助力水泥企业建造智能工厂和生产线，进一步推动水泥工厂向智能化、数字化的方向发展，加快转型升级的速度。袋装水泥全自动装车码垛机头完全去除人工辅助环节，将人力从恶劣环境中解放出来，实现以人为本，绿色环保、高效生产，为水泥行业带来福利。
袋装水泥自动化装车码垛系统除了可以应用在对环保要求较高的水泥行业之外，还可以拓展应用于同样高粉尘的面粉厂，对人力要求较高的袋装化肥、粮食等货物的码垛装车环节。
山东交通学院
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