文/鄢良國 姚敏 朱丹 孫荷琴 楊曉
近年來,作為自動(dòng)化物流中心的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),智能物流裝車系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展也呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、輕型化、節(jié)能化和綠色環(huán)保等趨勢。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面強(qiáng)調(diào)模塊化、系列化和通用化,以提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本,縮短生產(chǎn)時(shí)間。用于某復(fù)烤廠成品煙包的智能物流裝車系統(tǒng),主要用于生產(chǎn)基地和物流配送中心之間往返運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化裝車中,可以根據(jù)不同形式(包括車廂長度、寬度、高度以及是否帶有前置轉(zhuǎn)向平臺(tái))的平板拖車實(shí)現(xiàn)成品煙包的自動(dòng)放貨、堆碼。它還可以根據(jù)平板拖車所停置的不同位置,進(jìn)行自動(dòng)找位。可實(shí)現(xiàn)成品煙包從庫區(qū)到平板拖車的快速自動(dòng)裝車。該設(shè)備配置龍門橋架式走行結(jié)構(gòu),同時(shí)集成帶有伸縮機(jī)構(gòu)的升降臺(tái),通過走行、升降、伸縮卸載、自動(dòng)檢測等動(dòng)作,完成成品煙包以2×2或2×3垛型裝車的功能,能滿足不同寬度、長度和高度平板拖車的裝車需求。
某復(fù)烤廠擁有兩條12000kg/h的打葉復(fù)烤生產(chǎn)線,使用國內(nèi)最先進(jìn)的打葉復(fù)烤技術(shù),預(yù)計(jì)年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力將達(dá)到120萬擔(dān),所生產(chǎn)的成品煙包可滿足多家煙廠制絲生產(chǎn)線的原料需求。
成品煙包從成品高架庫經(jīng)堆垛機(jī)輸送至穿梭車系統(tǒng),然后通過碼分裝置堆碼成所需煙垛垛型,最后輸出到煙包自動(dòng)裝車系統(tǒng)的裝車工位。裝車自動(dòng)化物流系統(tǒng)示意圖如圖1。系統(tǒng)具備上貨條件后,裝車機(jī)先空車自動(dòng)掃描采集車輛信息,主要測量出平板拖車車廂的長度、凸臺(tái)高度和長度,將此信息作為放置成品煙包的位置點(diǎn)。掃描完后,裝車機(jī)后退到接貨位置前,抬取輥道機(jī)上碼好的煙垛,上升到略高于平板車廂的位置,升降臺(tái)下降,置于貨叉兩邊的行程開關(guān)觸發(fā)信號,推出器推出煙垛,裝車機(jī)往后回退,完成第一垛煙垛的放貨過程。放完后,升降臺(tái)快速上升,裝車機(jī)迅速回退到原點(diǎn),準(zhǔn)備第二垛放貨。循環(huán)放置,完成整個(gè)自動(dòng)裝車任務(wù)。
圖1:裝車自動(dòng)化物流系統(tǒng)示意圖
圖2:智能物流裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
智能物流裝車系統(tǒng)由龍門橋架式走行裝置、升降臺(tái)、推出裝置、檢測系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等組成,如圖2。
龍門橋架式走行裝置是承載其它部件的主體,由門架結(jié)構(gòu)、電葫蘆提升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向立柱等組成。門架結(jié)構(gòu)由上部主梁平臺(tái)、支腿、下橫梁、直爬梯、上部平臺(tái)欄桿、行走檢測開關(guān)安裝桿及其附件等組成。各承載梁全部采用型鋼或焊接箱形梁等部件組成。為便于安裝和調(diào)整,主梁平臺(tái)與支腿的連接,支腿與下橫梁的連接均用螺栓連接。門機(jī)的提升機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)葫蘆+導(dǎo)向滑輪+鋼絲繩+動(dòng)滑輪等。運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用分別驅(qū)動(dòng)形式,即在兩邊的下橫梁上,各設(shè)一個(gè)主動(dòng)車輪和一個(gè)被動(dòng)車輪,每個(gè)主動(dòng)車輪各有一套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。導(dǎo)向立柱與導(dǎo)向輪間保持一定的間隙。升降臺(tái)采用鋼管焊接而成,上下四周分別裝有導(dǎo)輪,可沿安裝在龍門架上的導(dǎo)向柱上下升降。推出裝置采用液壓驅(qū)動(dòng)推板技術(shù),推力為3T,推出行程為800mm,同時(shí)設(shè)有左右平移機(jī)構(gòu),偏移距離為260mm。煙包在貨叉上和推出的狀態(tài)示意圖,如圖3、圖4。
圖3:煙包在貨叉上的狀態(tài)示意圖
圖4:煙包在貨叉上被推出的狀態(tài)示意圖
圖5:外層煙箱損壞圖
圖6:煙包在貨叉上被推出狀態(tài)示意圖
圖7:貨叉端部增加輥?zhàn)?/p>
圖8:加寬加高推板尺寸
智能物流裝車系統(tǒng)所輸送的物料為成品煙包,它是由內(nèi)外兩層箱體分裝而成,中間為預(yù)裝好的煙包。具體結(jié)構(gòu)如圖3。在實(shí)際設(shè)備調(diào)試過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)推出裝置將煙包推出脫離叉體時(shí)(如圖4),外層箱體易被叉體端頭掛爛。
針對現(xiàn)場對智能物流裝車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體分析,認(rèn)為該推出裝置在運(yùn)行過程中,由于推板與煙包相對接觸面較小,導(dǎo)致在推動(dòng)物料過程中,煙包下部受力不均勻,局部受力較大,在煙包與貨叉分離瞬間,外層煙箱受力最大,就會(huì)出現(xiàn)如圖5所示的煙箱損壞現(xiàn)象。另外,煙箱在貨叉上的運(yùn)動(dòng)屬于滑動(dòng)摩擦(如圖6),受力也較大,也是煙箱損壞的原因之一。
根據(jù)出現(xiàn)的問題及分析,得出以下兩個(gè)解決方案:
第一,在貨叉端部增加輥?zhàn)?,將原有的滑?dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,減小煙包與貨叉的受力情況(如圖7)。
第二,加寬加高推板尺寸,加大推板與煙包的受力面積,改善推板與煙包的受力狀況,特別是減小推板和貨叉之間的空隙(如圖8)。
通過兩方面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn),該系統(tǒng)裝車效果明顯,沒有出現(xiàn)損壞煙包的現(xiàn)象。該系統(tǒng)能顯著減少物流作業(yè)人員和降低勞動(dòng)強(qiáng)度,大幅提高搬運(yùn)效率;自動(dòng)化的封閉作業(yè)環(huán)境,減少了不安全的因素,確保作業(yè)人員工作環(huán)境更安全。智能成品煙包裝車系統(tǒng)通常用于生產(chǎn)基地和物流配送中心之間的往返運(yùn)輸,可顯著減少裝貨時(shí)間。