Технические средства автоматизированных складских систем (АСС)
Технические средства автоматизированных складских систем (АСС)
Функции, составные элементы и типы АСС
Автоматизированные складские
системы ГПС совместно с транспортным оборудованием предназначены для выполнения
следующих функций: приема с внутризаводского или внутрицехового транспорта
сырья, материалов, заготовок, инструментов, пустой тары и их временного
складирования; выдачи этих грузов по заранее предусмотренному графику, порядку
или на основании команд приема от транспортной системы ГПС готовых изделий,
отходов производства бракованной продукции и их временного хранения; выдачи на
внутризаводской или внутрицеховой транспорт этих грузов по командам или по мере
подхода транспортных средств.
В состав АСС входят следующие
составные элементы: стеллажные конструкции, автоматические штабелирующие
машины, транспортно-складская тара, устройства для перегрузки тары со
штабелирующей машины на накопитель, устройства для передачи тары с накопителя
на транспортную систему ГПС; технические средства управления складами.
АСС, расположенные в зоне ГПМ и
входящие в состав ГПС, могут состоять из различного набора перечисленных
элементов.
АСС для ГПС характеризуются
различными признаками: типом конструкции стеллажей и штабелирующих машин; объемом
и размерами склада; выполняемыми функциями; типами и параметрами складской тары;
расположением участков приема и выдачи грузов по отношению к зоне хранения,
уровнем и техническими средствами автоматизации и др.
Конструктивно АСС подразделяются
на ряд видов:
с клеточными стеллажами и
автоматическим стеллажным краном-штабелером;
с клеточными стеллажами и
автоматическим мостовым краном-штабелером;
с гравитационными стеллажами и
автоматическими стеллажными кранами-штабелерами (каретками-операторами);
с автоматическими элеваторными
стеллажами;
с автоматической подвеской;
автоматический кассетного типа;
автоматический подвесной в
сочетании с подвесным толкающим конвейером и с автоматическим адресованием
грузов.
Схемы основных типов стеллажных
складов с автоматическими стеллажными кранами-штабелерами (тип 1) приведены на рис.1,
а, с автоматическими мостовыми кранами-штабелерами (тип 2) на рис.1, б. Наибольшее
распространение получили автоматические склады типа 1, так как они имеют
высокую производительность и занимают мало места. Недостаток складов состоит в том,
что грузоподъемность одной секции невелика и для достижения достаточной
вместимости требуется сооружение длинных стеллажей, что не всегда приемлемо.
Автоматические склады с
гравитационными стеллажами тип 3. рис 1, в) используются в тех случаях, когда при
незначительной номенклатуре грузов требуются сравнительно большие их запасы.
Склады с механизированными и
автоматизированными элеваторными стеллажами (тип 4 рис.1, г) целесообразно
применять при малых грузопотоках небольших сроках и запасах хранения, грузов и
малых размерах самих деталей и изделий.
Рис.1 - Типовые схемы АСС: а - с
автоматическим стеллажным краном-штабелером 1, стеллажом 2 и накопителями 3; б
- с автоматическим мостовым краном-штабелером 1 и стеллажами 2; в - с
гравитационными стеллажами 2, автоматическими каретками 1 и перегрузочными
устройствами 3; г - с элеваторными стеллажами 1 и перегрузочными устройствами
2,3.
Оборудование АСС
Оборудование АСС включает в свои
состав: складскую тару (поддоны, кассеты), стеллажи, краны-штабелеры,
транспортирующие и перегрузочные устройства.
высокие технико-экономические
показатели;
приспособленность оборудования к
переработке заданной номенклатуры грузов;
четкое и надежное взаимодействие
оборудования АСС и внешних коммуникации;
высокую надежность устройств
автоматики и АСС в целом;
простоту технического
обслуживания АСС при эксплуатации и ремонте;
обеспечение условий техники
безопасности и охраны труда;
возможность управления АСС в
ручном, автоматизированном и автоматическом режимах;
простота монтажа с необходимой
точностью, демонтажа и установки АСС на новом месте.
Складская тара должна
удовлетворять требованиям безопасности труда, обеспечивать необходимый запас
прочности, не иметь режущих и колющих кромок и заусениц, быть удобной и
доступной для очистки и дезинфекции. Конструкция поддонов (кассет) должна быть
приспособленной к наиболее полному использованию объема склада.
Точность изготовления и монтажа
поддона должна обеспечивать остановку грузозахвата штабелирующей машины у
заданной ячейки по ширине, длине и высоте склада. Поддоны делятся на три группы:
ящичные, стоечные и плоские.
Наиболее часто применяются
ящичные металлические и пластмассовые поддоны, которые изготавливаются в
соответствии с ГОСТ 14861 - 74.
Стеллажи частично
изготавливаются в комплекте со стеллажными кранами-штабелерами. Типы, основные
параметры и размеры сборно-разборных стеллажей приведены в ГОСТ 14757-76 и ГОСТ
16141-81.
Сборно-разборные унифицированные
полочные (каркасные) стеллажи предназначены для складирования грузов в ящичной
таре и на поддонах размерами 400X600,800X600 и 1200X800 мм и обслуживаются
электропогрузчиками, электроштабелерами и кранами штабелерами мостового типа.
Стеллажи выпускаются с
односторонней и двухсторонней компоновкой и состоят из рам, полок, винтовых
растяжек и фундаментных болтов.
Стеллажи бесполочные с
консольными опорами предназначены для складирования грузов в ящичной таре и на
поддонах размером 800 X 600 мм. Он может обслуживаться краном-штабелером,
электроштабелером и электропогрузчиком. Стеллаж состоит из рам, балок, винтовых
растяжек фундаментных болтов.
Краны-штабелеры. Краны-штабелеры
могут выпускаться комплектно со стеллажами и некомплектно. Они могут быть
стеллажными и мостовыми.
Перегрузочные устройства.
Перегрузочные устройства
предназначены для приема грузов с внутризаводского транспорта на АСС ГПС, а
также выдачи груженых поддонов с АСС на транспортную подсистему ГПС или в
обратном направлении.
Технические средства
перегрузочных устройств включают: стационарные столы с толкателями; передвижные
консольные секции; гравитационные роликовые конвейеры; много секционные столы; цепные
конвейеры; встроенные в конструкцию перегрузочные устройства накопителей и
напольных транспортных конвейеров; накопители, встроенные в конструкцию
стеллажей; подъемные столы.
Транспортные связи охватывают
грузопотоки на всех уровнях структуры ГПС, включая межцеховые, межучастковые,
межоперационные и все элементы перемещений (ориентации, установки,
кассетирования и др.).
В связи с этим АТС,
обслуживающие ГПС, могут быть разных уровней применения, в том числе
межцеховыми, цеховыми и локальными.
Грузопотоки ГПС могут включать
большое число взаимопересекающих и разветвленных связей.
Так, только обрабатывающая
ячейка ГПС имеет грузопотоки в виде тары, заготовок, инструмента, оснастки,
изделий в таре и без тары, отходов, вспомогательных материалов.
Грузопотоки, их связи и мощность
определяют технические параметры АТС. Поэтому рассматривают классификацию
грузов по транспортно-технологическим характеристикам: массе, форме, способу
загрузки, виду и свойствам материала.
В общем случае грузы делятся на
следующие основные классы: сыпучие, штучные (длинные и короткомерные, штучно-массовые),
газообразные и наливные.
Грузы различаются:
по массе - миниатюрные (до 0,01
кг), легкие (от 0,01 до 0,5 кг), средние (от 0,5 до 16 кг), переходной массы (от
16 до 125 кг), тяжелые (более 125 кг);
по форме - тела вращения,
корпусные, дискообразные (плоские и пластинчатые), спицеобразные (длинномерные)
и т.д.;
по способу загрузки - в таре,
без тары, навалом, ориентированные, кассетированные, в пакетах, в спутниках;
по виду материала - металлические
(стальные, из цветных металлов, сплавы), неметаллические (керамические,
пластмассовые, стеклянные, деревянные) и т.д.;
по свойствам материала - твердые,
хрупкие, пластичные, магнитные.
По организационно-техническим
параметрам транспортные потоки делятся
на непрерывные и прерывные,
каждый из которых может быть ответвленным, прямоточным, возвратным и обладающим
теми и другими признаками.
По объемно-планировочным
решениям транспортные средства могут быть горизонтальными, вертикальными и
смешанного типов.
В реальной ситуации возможно
комбинированное использование непрерывного и периодического перемещений при
условии разрыва транспортных средств буферными устройствами накопителя. Функции
накопителей выполняют собственные транспортные средства, вспомогательные
устройства и тара.
Технические средства АТС включают
в свой состав основное и вспомогательное оборудование.
К основному оборудованию
относятся конвейерные системы, моно-рсльсовые подвесные дороги, транспортные
роботы.
Конвейерные системы (конвейеры) предназначены
для непрерывного транспортирования груза. Классификация конвейеров рассмотрена
ранее. Наиболее распространенными из них являются ленточный, пластинчатый и
подвесной толкающий с автоматическим адресованием.
Ленточные конвейеры
предназначены для транспортирования насыпных и штучных грузов в горизонтальном
направлении. Конвейеры имеют только плоскую форму рабочей ветви, небольшую
мощность и малые скорости привода.
Верхняя и нижняя ветви ленты
поддерживаются роликовыми парами. Постоянное натяжение ленты обеспечивается
винтовыми натяжными устройствами.
Пластинчатые конвейеры
предназначены для транспортирования насыпных и пластинчатых грузов при
температуре не более 120°С. На конвейерах с усиленным настилом допускается
транспортирование отливок и поковок с температурой до 400°С. Пластинчатый
конвейер состоит из приводной и натяжной станций, секции ходовой части, привода.
Тяговым органом являются две цепи, к которым крепится пластина с бортами,
образующие настил. В конструкции конвейера предусмотрена его установка под
углом до 30°.
Толкающие конвейеры
с автоматическим адресованием являются комплексными автоматическими
транспортными линиями, предназначенными для механизации и автоматизации меж - и
внутрицехового транспорта, организации автоматизированных подвесных складов и
бесперегрузочной доставки грузов.
Конвейеры пригодны для
эксплуатации при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 40°С в
невзрывоопасных помещениях при отсутствии агрессивных сред.
Ходовая часть конвейера состоит
из подвижного состава (тележек), к которому крепится груз, тяговой цепи,
грузового пути (со стрелками-ловителями на спусках) и пути цепи. Путь крепится
к металлоконструкциям зданий или к отдельным металлоконструкциям.
Конвейер обеспечивает
последовательное и параллельное ведение и складирование тележечных сцепов, что
позволяет увеличить вместимость складов до 80% при транспортировании
длинномерных грузов и значительно сократить длину различных технологических
камер (сушки, окраски и др.).
При реализации ГПС
механообработки для транспортирования отходов, и прежде всего, стружки,
используют скребовые, пластинчатые, пластинчато-игольные конвейеры.
Монорельсовые подвесные
дороги применяются для меж - и внутрицеховых грузопотоков. Их
положительными качествами по сравнению с конвейерными системами являются:
высокая экономичность;
малое использование
производственных площадей;
автоматическое адресование с
использованием программного управления; использование более простого устройства
для разветвления монорельсовых путей;
возможность сооружения трассы
практически в любом месте; удобство обслуживания, благодаря доступности подхода
ко всем механизмам и электрооборудованию;
более высокий диапазон
скоростей, малые горизонтальные усилия на крепления, использование ездовых
балок одновременно для крепления питающих и управляющих подвижных токосъемников
(троллеев);
отсутствие необходимости в
повышении мощности привода при увеличении числа ходовых тележек; бесшумность
хода тележек;
возможность движения тележек
одной монорельсовой системы с различными скоростями; малая масса и
незначительная строительная высота вследствие применения единого подъездного
пути.
В транспортную систему входят: подвижной
состав; грузоноситель, включающий грузоподъемный механизм и грузозахватные
устройства; путевые устройства; эстакада; средства автоматизации и управления; система
электроснабжения.
Монорельс можно крепить
непосредственно к несущим частям зданий с применением промежуточных тяг и несущих
балок.
Используются две формы подвесных
путей: гибкая, позволяющая балке свободно поворачиваться и смещаться, и
жесткая, препятствующая повороту и смещению опорного сечения.
Транспортные роботы (ТР)
являются универсальным гибким средством реализации межучастковых и
межоперационных связей.
Они обладают рядом преимуществ
по сравнению с другими средствами: малогабаритностью подвижного состава; большим
диапазоном регулирования производительности; автоматическим перемещением; полным
освобождением проездов после прохождения транспортного робота для других видов
транспорта; автономностью.
2.
Автоматизированная подготовка программ для станков с ЧПУ, (Справочник) /
Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана.
- К.: Техника, 1986. - 191 с.
3.
Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с
ЧПУ. Справочник, - Л.: Машиностроение, 1990. - 592 с.