Технічні засоби автоматизованих складських систем (АСС)
Функції, складові елементи і типи АСС
Автоматизовані складські системи ДПС спільно з транспортним обладнанням призначені для виконання наступних функцій: прийому з внутрішньозаводського або внутрішньоцехового транспорту сировини, матеріалів, заготовок, інструментів, порожньої тари і їх тимчасового складування; видачі цих вантажів за раніше передбаченим графіком, порядку або на підставі команд прийому від транспортної системи ДПС готових виробів, відходів виробництва бракованої продукції та їх тимчасового зберігання; видачі на внутрішньозаводський або внутрішньоцехової транспорт цих вантажів по командах або по мірі підходу транспортних засобів.
До складу АСС входять такі складові елементи: стелажні конструкції, автоматичні штабелювальні машини, транспортно-складська тара, пристрої для перевантаження тари із штабелювальні машини на накопичувач, пристрої для передачі тари з накопичувача на транспортну систему ГПС; технічні засоби управління складами.
АСС, розташовані в зоні ГПМ і входять до складу ДПС, можуть складатися з різного набору перерахованих елементів.
АСС для ДПС характеризуються різними ознаками: типом конструкції стелажів і штабелювальні машин; обсягом і розмірами складу; виконуваними функціями; типами і параметрами складської тари; розташуванням ділянок прийому і видачі вантажів по відношенню до зони зберігання, рівнем і технічними засобами автоматизації та ін
Конструктивно АСС поділяються на ряд видів:
з клітинними стелажами та автоматичним стелажним краном-штабелером;
з клітинними стелажами та автоматичним мостовим краном-штабелером;
з гравітаційними стелажами та автоматичними стелажними кранами-штабелерами (каретками-операторами);
з автоматичними елеваторними стелажами;
з автоматичною підвіскою;
автоматичний касетного типу;
автоматичний підвісний в поєднанні з підвісним штовхає конвеєром і з автоматичним адресуванням вантажів.
Схеми основних типів стелажних складів з автоматичними стелажними кранами-штабелерами (тип 1) наведені на рис.1, а, з автоматичними мостовими кранами-штабелерами (тип 2) на рис.1, б. Найбільшого поширення набули автоматичні склади типу 1, так як вони мають високу продуктивність і займають мало місця. Недолік складів полягає в тому, що вантажопідйомність однієї секції невелика і для досягнення достатньої місткості потрібна споруда довгих стелажів, що не завжди прийнятно.
Автоматичні склади з гравітаційними стелажами тип 3. рис 1, в) використовуються в тих випадках, коли при незначній номенклатурі вантажів потрібні порівняно великі їх запаси.
Склади з механізованими і автоматизованими елеваторними стелажами (тип 4 рис.1, г) доцільно застосовувати при малих вантажопотоках невеликих термінах і запаси зберігання, вантажів і малих розмірах самих деталей і виробів.
Рис.1 - Типові схеми АСС: а - з автоматичним стелажним краном-штабелером 1, стелажем 2 і накопичувачами 3; б - з автоматичним мостовим краном-штабелером 1 і стелажами 2; в - з гравітаційними стелажами 2, автоматичними каретками 1 і перевантажувальними пристроями 3; г - з елеваторними стелажами 1 і перевантажувальними пристроями 2,3.
Обладнання АСС
Обладнання АСС включає у свої склад: складську тару (піддони, касети), стелажі, крани-штабелери, що транспортують і перевантажувальні пристрої.
Технічні, економічні, організаційні та інші вимоги до обладнання АСС і технології складування формуються так, щоб забезпечити наступні характеристики АСС:
високі техніко-економічні показники;
пристосованість обладнання до переробки заданої номенклатури вантажів;
чітке і надійне взаємодія обладнання АСС і зовнішніх комунікації;
високу надійність пристроїв автоматики і АСС в цілому;
простоту технічного обслуговування АСС при експлуатації та ремонті;
забезпечення умов техніки безпеки і охорони праці;
можливість управління АСС в ручному, автоматизованому й автоматичному режимах;
простота монтажу з необхідною точністю, демонтажу та установки АСС на новому місці.
Складська тара повинна відповідати вимогам безпеки праці, забезпечувати необхідний запас міцності, не мати ріжучих і колючих крайок і задирок, бути зручною і доступною для очищення та дезінфекції. Конструкція піддонів (касет) повинна бути пристосованою до найбільш повного використання обсягу складу.
Точність виготовлення і монтажу піддону повинна забезпечувати зупинку грузозахвата штабелювальні машини у заданої комірки по ширині, довжині і висоті складу. Піддони діляться на три групи: ящикові, стієчні і плоскі.
Найбільш часто застосовуються ящикові металеві та пластмасові піддони, які виготовляються відповідно до ГОСТ 14861 - 74.
Стелажі частково виготовляються в комплекті з стелажними кранами-штабелерами. Типи, основні параметри і розміри збірно-розбірних стелажів наведені у ГОСТ 14757-76 і ГОСТ 16141-81.
Збірно-розбірні уніфіковані полочні (каркасні) стелажі призначені для складування вантажів у ящикової тарі і на піддонах розмірами 400X600, 800X600 і 1200X800 мм і обслуговуються електронавантажувачами, електроштабелери і кранами штабелерами мостового типу.
Стелажі випускаються з односторонньою і двосторонньою компонуванням і складаються з рам, полиць, гвинтових розтяжок і фундаментних болтів.
Стелажі бесполочние з консольними опорами призначені для складування вантажів у ящикової тарі і на піддонах розміром 800 X 600 мм. Він може обслуговуватися краном-штабелером, електроштабелери та електронавантажувачі. Стелаж складається з рам, балок, гвинтових розтяжок фундаментних болтів.
Крани-штабелери. Крани-штабелери можуть випускатися комплектно зі стелажами і некомплектно. Вони можуть бути стелажними і мостовими.
Перевантажувальні пристрої.
Перевантажувальні пристрої призначені для прийому вантажів з внутрішньозаводського транспорту на АСС ДПС, а також видачі завантажених піддонів з АСС на транспортну підсистему ДПС або у зворотному напрямку.
Технічні засоби перевантажувальних пристроїв включають: стаціонарні столи з штовхачами; пересувні консольні секції; гравітаційні роликові конвеєри; багато секційні столи; ланцюгові конвеєри; вбудовані в конструкцію перевантажувальні пристрої накопичувачів і підлогових транспортних конвеєрів; накопичувачі, вбудовані в конструкцію стелажів; підйомні столи.
Функції, складові елементи і типи АТС. Класифікація та організаційно-технологічні структури АТС
Робота автоматичного транспорту, накопичення вантажів і розподіл їх потоків визначаються техніко-економічними характеристиками ДПС, його функціональною спрямованістю, організаційно-технічними параметрами, технологічними плануваннями і рядом інших факторів.
Транспортні зв'язку охоплюють вантажопотоки на всіх рівнях структури ДПС, включаючи міжцехові, межучастковие, міжопераційні і всі елементи переміщень (орієнтації, установки, кассетірованія та ін.)
У зв'язку з цим АТС, які обслуговують ДПС, можуть бути різних рівнів застосування, в тому числі міжцехових, цеховими і локальними.
Вантажопотоки ДПС можуть включати велику кількість взаимопересекающихся і розгалужених зв'язків.
Так, тільки обробна осередок ДПС має вантажопотоки у вигляді тари, заготовок, інструменту, оснащення, виробів у тарі і без тари, відходів, допоміжних матеріалів.
Вантажопотоки, їхні зв'язки і потужність визначають технічні параметри АТС. Тому розглядають класифікацію вантажів по транспортно-технологічними характеристиками: масі, формі, способом завантаження, виглядом і властивостями матеріалу.
У загальному випадку вантажі діляться на наступні основні класи: сипкі, штучні (довгі і короткомерних, штучно-масові), газоподібні і наливні.
Вантажі різняться:
за масою - мініатюрні (до 0,01 кг), легені (від 0,01 до 0,5 кг), середні (від 0,5 до 16 кг), перехідною маси (від 16 до 125 кг), важкі (більше 125 кг);
за формою - тіла обертання, корпусні, дископодібні (плоскі і пластинчасті), спіцеобразние (довгомірні) і т.д.;
за способом завантаження - в тарі, без тари, навалом, орієнтовані, кассетірованние, в пакетах, в супутниках;
по вигляду матеріалу - металеві (сталеві, з кольорових металів, сплави), неметалеві (керамічні, пластмасові, скляні, дерев'яні) і т.д.;
за властивостями матеріалу - тверді, крихкі, пластичні, магнітні.
За організаційно-технічними параметрами транспортні потоки діляться
на безперервні і перериваним, кожен з яких може бути відгалуженням, прямоточним, поворотним і володіє тими і іншими ознаками.
За об'ємно-планувальних рішень транспортні засоби можуть бути горизонтальними, вертикальними та змішаного типів.
В реальній ситуації можливо комбіноване використання безперервного та періодичного переміщень за умови розриву транспортних засобів буферними пристроями накопичувача. Функції накопичувачів виконують власні транспортні засоби, допоміжні пристрої і тара.
Технічні засоби АТС включають в свій склад основне і допоміжне обладнання.
До основного обладнання належать конвеєрні системи, моно-рсльсовие підвісні дороги, транспортні роботи.
Конвеєрні системи (конвеєри) призначені для безперервного транспортування вантажу. Класифікація конвеєрів розглянута раніше. Найбільш поширеними з них є стрічковий, плаский і підвісний штовхаючий з автоматичним адресуванням.
Стрічкові конвеєри призначені для транспортування насипних і штучних вантажів у горизонтальному напрямку. Конвеєри мають тільки плоску форму робочої гілки, невелику потужність і малі швидкості приводу.
Основою конвеєра є гнучка стрічка з прогумованої тканини, що служить одночасно тяговим і грузонесущим органом.
Верхня і нижня гілки стрічки підтримуються роликовими парами. Постійне натяг стрічки забезпечується гвинтовими натяжними пристроями.
Пластинчасті конвеєри призначені для транспортування насипних і пластинчастих вантажів при температурі не більше 120 ° С. На конвеєрах з посиленим настилом допускається транспортування виливків і поковок з температурою до 400 ° С. Пластинчастий конвеєр складається з приводний і натяжний станцій, секції ходової частини, приводу. Тяговим органом є два ланцюги, до яких кріпиться пластина з бортами, що утворюють настил. У конструкції конвеєра передбачена його установка під кутом до 30 °.
Штовхає конвеєри з автоматичним адресуванням є комплексними автоматичними транспортними лініями, призначеними для механізації та автоматизації між - і внутрішньоцехового транспорту, організації автоматизованих підвісних складів і безперевантажувального доставки вантажів.
Конвеєри придатні для експлуатації при температурі навколишнього середовища від мінус 10 до плюс 40 ° С в невибухонебезпечних приміщеннях при відсутності агресивних середовищ.
Ходова частина конвеєра складається з рухомого складу (візків), до якого кріпиться вантаж, тягового ланцюга, вантажного шляху (зі стрілками-уловлювачами на спусках) та шляхи ланцюга. Шлях кріпиться до металоконструкцій будівель або до окремих металоконструкцій.
Конвеєр забезпечує послідовне і паралельне ведення та складування тележечная зчепилися, що дозволяє збільшити місткість складів до 80% при транспортуванні довгомірних вантажів і значно скоротити довжину різних технологічних камер (сушіння, фарбування та ін.)
При реалізації ДПС механообробки для транспортування відходів, і перш за все, стружки, використовують скребовие, пластинчасті, пластинчато-голчине конвеєри.
Монорейкові підвісні дороги застосовуються для між - і внутрішньоцехових вантажопотоків. Їх позитивними якостями в порівнянні з конвеєрними системами є:
висока економічність;
мале використання виробничих площ;
автоматичне адресування з використанням програмного управління; використання більш простого пристрою для розгалуження монорейкових шляхів;
можливість спорудження траси практично в будь-якому місці; зручність обслуговування, завдяки доступності підходу до всіх механізмів та електрообладнання;
більш високий діапазон швидкостей, малі горизонтальні зусилля на кріплення, використання їздових балок одночасно для кріплення живлять і керуючих рухливих струмознімачів (тролеїв);
відсутність необхідності в підвищенні потужності приводу при збільшенні числа ходових візків; безшумність ходу візків;
можливість руху візків однієї монорельсової системи з різними швидкостями; мала маса і незначна будівельна висота внаслідок застосування єдиного під'їзного шляху.
В транспортну систему входять: рухомий склад; грузоносітель, що включає вантажопідйомний механізм і вантажозахоплювальні пристрої; шляхові пристрої; естакада; засоби автоматизації та управління; система електропостачання.
Монорейка можна кріпити безпосередньо до несучих частинах будівель із застосуванням проміжних тяг і несучих балок.
Використовуються дві форми підвісних шляхів: гнучка, що дозволяє балці вільно повертатися і зміщуватися, і жорстка, перешкоджає повороту і зсуву опорного перерізу.
Транспортні роботи (ТР) є універсальним гнучким засобом реалізації межучасткових і міжопераційних зв'язків.
Вони мають ряд переваг в порівнянні з іншими засобами: малогабаритністю рухомого складу; великим діапазоном регулювання продуктивності; автоматичним переміщенням; повним звільненням проїздів після проходження транспортного робота для інших видів транспорту; автономністю.
Список літератури
Харченко А.О. Верстати з ЧПУ та обладнання гнучких виробничих систем: Навчальний посібник для студентів вузів. - К.: ВД "Професіонал", 2004. - 304 с.
Автоматизована підготовка програм для верстатів з ЧПК, (Довідник) / Р.Е. Сафраган, Г.Б. Євгене, А.Л. Дерябін та ін; Під загальною ред. Р.Е. Сафрагана. - К.: Техніка, 1986. - 191 с.
Р.І. Гжіров, П.П. Серебреніцкій. Програмування обробки на верстатах з ЧПК. Довідник, - Л.: Машинобудування, 1990. - 592 с.