自動(dòng)化立體庫(kù)在鈑金件加工中的應(yīng)用

鄒哲峰 張楊

摘 ? 要：自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用采用智能化物流的方式大大提升了鈑金件的制作效率和質(zhì)量。本文圍繞自動(dòng)化立體庫(kù)的組成、運(yùn)行流程、在鈑金件加工中的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)當(dāng)前采用自動(dòng)化立體庫(kù)的技術(shù)效果予以肯定，指出鈑金加工中板材存儲(chǔ)、搬運(yùn)、數(shù)量統(tǒng)計(jì)、加工建設(shè)等在自動(dòng)化技術(shù)的幫助下實(shí)行無(wú)人值守，是今后鈑金加工業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù) ?鈑金加工 ?立體庫(kù)

中圖分類號(hào)：TG388;TH692 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（b）-0058-02

傳統(tǒng)的鈑金件的運(yùn)輸需要進(jìn)行板材搬運(yùn)、存放等流程，采用自動(dòng)化立體庫(kù)技術(shù)，將傳統(tǒng)的鈑金加工、出廠監(jiān)控、通訊等問(wèn)題加以解決，加工效率提升、人力成本降低。

1 ?自動(dòng)化立體庫(kù)介紹

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，是物流倉(cāng)儲(chǔ)中出現(xiàn)的新概念。利用立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)存取自動(dòng)化、高層合理化、操作簡(jiǎn)便化。

1.1 自動(dòng)化立體庫(kù)管理上采用WCS系統(tǒng)控制

主體由貨架，操作控制系統(tǒng)、堆垛起重機(jī)、入（出）庫(kù)工作臺(tái)組成。標(biāo)準(zhǔn)尺寸的貨位空間，鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成的建筑物構(gòu)成了貨架，貨架之間的巷道中巷道堆垛起重機(jī)穿行完成存、取貨工作。當(dāng)前常見的貨架有組合式貨架和焊接式貨架兩種。堆垛機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為單立柱和雙立柱兩種，托盤（貨箱）按服務(wù)方式分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車三種。WCS控制模式為主自動(dòng)控制系統(tǒng)操作方式，用現(xiàn)場(chǎng)總線方式驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)各設(shè)備。鈑金材料由堆垛機(jī)根據(jù)指令運(yùn)送，WCS控制可以與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)或集成[1]。

（1）自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)，首先收集、研究用戶的原始資料，明確用戶所要達(dá)到的目標(biāo)，一是明確自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)與上游、下游銜接的工藝過(guò)程;二是明確物流要求：上游進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的最大入庫(kù)員、向下游轉(zhuǎn)運(yùn)的最大出庫(kù)量以及所要求的庫(kù)容量;三是明確物料的規(guī)格參數(shù)：物料的品種數(shù)、物料包裝形式、外包裝尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性;四是立體倉(cāng)庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)條件及環(huán)境要求;五是明確用戶對(duì)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能要求。確定好自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主要形式及相關(guān)參數(shù)后，根據(jù)這一手資料計(jì)算出設(shè)計(jì)時(shí)所需的相關(guān)參數(shù)合理布置自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需自動(dòng)存取，鏈接倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過(guò)自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)使企業(yè)自制生產(chǎn)件和外購(gòu)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存。

（2）經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的建設(shè)，自動(dòng)化生產(chǎn)和運(yùn)輸在鈑金加工中得以實(shí)行，效率大大提升，人工成本降低。系統(tǒng)程序設(shè)定好后，系統(tǒng)就可以自動(dòng)運(yùn)行，操作人員可以在鈑金加工期間負(fù)責(zé)生產(chǎn)線的監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。

2 ?自動(dòng)化立體庫(kù)支持下的鈑金加工流程

傳統(tǒng)的鈑金加工流程是叉車將板材從倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行運(yùn)送，人工將板材放置在叉車上，開始加工，方式可以通過(guò)叉車運(yùn)輸?shù)姆椒?，使得板材從倉(cāng)庫(kù)運(yùn)輸?shù)郊庸ぜ希亲鳛殇X材厚鐵板為代表的鈑金加工材料，體積巨大且重量也大，需要投入很多的人力財(cái)力物力，方能完成整個(gè)加工流程[2]。

（1）使用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的方式，將板材由堆垛機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，加工車床到再由機(jī)械手進(jìn)行板材的抓取，加工完成之后再使用洛基家加工件，運(yùn)回倉(cāng)庫(kù)，整個(gè)流程由自動(dòng)化完成，人工不需要再介入，大大降低了人力成本，且提升了加工效率。自動(dòng)化立體庫(kù)運(yùn)行流程。首先通過(guò)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行板材的搬運(yùn)，系統(tǒng)，可以對(duì)板材的庫(kù)存情況和具體的庫(kù)位進(jìn)行獲取。管板材的信息包括了尺寸的大小、材質(zhì)、數(shù)量、名稱等等，在倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)和加工車床系統(tǒng)均打開之后，運(yùn)行加工程序保證通信連接正常的前提下，將鈑金加工板材運(yùn)輸?shù)郊庸ぼ嚧采?、系統(tǒng)中包括板材的信息經(jīng)過(guò)發(fā)送指令之后，自動(dòng)生成移動(dòng)任務(wù)。堆垛機(jī)接收到指令之后，將指定貨位的板材進(jìn)行搬運(yùn)，再將板材運(yùn)輸?shù)叫≤嚿现?，作業(yè)人員進(jìn)行板材入庫(kù)，車床向系統(tǒng)發(fā)送需要搬遷指令，系統(tǒng)向堆垛機(jī)發(fā)送移庫(kù)指令，堆垛機(jī)將板材從倉(cāng)庫(kù)中取出，放置在板材搬運(yùn)小車上，將空托盤取出放置的加工件在小車上，車床加工之后，加工完成，向系統(tǒng)發(fā)送指令，通過(guò)接口增加加工工件數(shù)量，抓起板材之后向系統(tǒng)發(fā)送指令，系統(tǒng)通過(guò)接口扣除板材數(shù)量。加工完成之后，車床向系統(tǒng)發(fā)送加工件入庫(kù)指令，系統(tǒng)向堆垛機(jī)發(fā)送移動(dòng)指令。將加工件小車上的工件放置倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，并將另一個(gè)小空托盤放置的加工工件搬運(yùn)小車上，完成整體的加工件的搬運(yùn)工作。進(jìn)行加工件的搬運(yùn)的時(shí)候，需要將加工好的加工件隨時(shí)進(jìn)行入庫(kù)，系統(tǒng)接到指令后自動(dòng)生成移動(dòng)指令，加工件放置在指定貨位之后，由加工件搬運(yùn)小車移送。

（2）WCS控制系統(tǒng)及WMS倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的各功能模塊根據(jù)倉(cāng)庫(kù)的工藝流程及用戶的要求，在有條件的情況下，對(duì)整套系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬，可以對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的貯運(yùn)工作進(jìn)行較為直觀的描述，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理：用戶管理、庫(kù)管員管理、數(shù)據(jù)配置、數(shù)據(jù)備份。倉(cāng)庫(kù)管理：貨架信息、貨位信息;托盤及物料管理：物料類型管理、物料管理、托盤類型管理、托盤管理;手持終端：輔助操作;定制模塊：ERP接口對(duì)接、數(shù)據(jù)同步，控制系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)管理。在板材加工過(guò)程中，系統(tǒng)接到指令后自動(dòng)將信息傳送給系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)，接收到指令之后，板材的數(shù)量被自動(dòng)扣除，系統(tǒng)自動(dòng)通過(guò)接口傳送系統(tǒng)指令，系統(tǒng)指令中每增加一張加工件的庫(kù)存信息，就會(huì)將加工程序相應(yīng)的名稱、尺寸、大小、加工角度、放置位置等予以錄入[3]。

（3）鈑金加工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理混亂，質(zhì)量問(wèn)題高發(fā)，采用現(xiàn)代的物料信息獲取技術(shù)可以有效地改善這一現(xiàn)狀。物料信息獲取技術(shù)包括條形碼、電子標(biāo)簽等，它們通過(guò)光電終端與物料標(biāo)識(shí)的識(shí)別來(lái)快速提取物料信息并關(guān)聯(lián)到其他外設(shè)信息，從而達(dá)至準(zhǔn)確提取信息的目的。加工車床與自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行通訊采用TCP/IP的通訊方式，自動(dòng)化立體庫(kù)負(fù)責(zé)進(jìn)行指令的接收和執(zhí)行。雙方的通訊信息包括鈑金加工車床的指令、請(qǐng)求發(fā)送和指令接收、執(zhí)行命令極端的回應(yīng)[4]。集中式系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)中的通信方式是：主計(jì)算機(jī)通過(guò)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中心控制室的監(jiān)控CRT系統(tǒng)，執(zhí)行倉(cāng)庫(kù)管理事務(wù)，如發(fā)出存貨控制、貨物入庫(kù)及載運(yùn)指令，同時(shí)執(zhí)行倉(cāng)庫(kù)設(shè)備和儲(chǔ)存貨物的管理。分布式系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的通訊方式是主計(jì)算機(jī)通過(guò)控制器分別控制著輸送機(jī)控制器、堆垛機(jī)控制器、AGV控制器、VGA控制器、VGB控制器;各控制器分別管理著設(shè)備（輸送機(jī)、堆垛機(jī)、AGV等）。

3 ?結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化是倉(cāng)儲(chǔ)管理發(fā)展的必然趨勢(shì)，使得倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，從傳統(tǒng)的靜態(tài)儲(chǔ)存轉(zhuǎn)型為“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，這將成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。物流是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，在指定的時(shí)間實(shí)現(xiàn)短時(shí)儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)下一道工序的生產(chǎn)自動(dòng)輸出，這是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。自動(dòng)化的技術(shù)水平的提升帶來(lái)了自動(dòng)化立體倉(cāng)的作業(yè)效率的提升。在鈑金加工領(lǐng)域，為企業(yè)物流效率大幅提升提供技術(shù)支持，當(dāng)前自動(dòng)化立體庫(kù)的基本技術(shù)日益成熟，越來(lái)越多的企業(yè)根據(jù)實(shí)際情況開始采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。無(wú)論大型還是中小大型的自動(dòng)化立體庫(kù)都開始發(fā)揮出經(jīng)濟(jì)學(xué)效益，獲得企業(yè)青睞。

參考文獻(xiàn)

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