Раздел 6 Механизация и автоматизация складских работ Тема 6.1 Склады в современном производстве Типы атсс и их оборудование

Материальный поток ГПС включает транспортировку и накопление заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей, режущего и вспомогательного инструмента, технологической оснастки. При создании ГПС большое внимание уделяется задачам автоматизации этих трудоемких операций.

Работа автоматизированной транспортной системы, накопление объектов транспортирования и распределения их потоков определяются функциональной направленностью, последовательностью, пространственной организацией и качественными характеристиками конкретного производства. В условия ГПС необходимы автоматизированные транспортно-складские системы (АТСС) межцехового, внутрицехового и межоперационного уровней.

Характер транспортных связей, обслуживающих горизонтальные, вертикальные и смешанные грузопотоки, оказывает решающее воздействие на совершенствование компоновки оборудования и определяет уровень гибкости производственной системы. Автоматизированные склады и операционные накопители являются буферными накопителями в производственном цикле.

АТСС должна обеспечивать выполнение следующих основных функций: прием, хранение нормативного запаса объектов, их учет и выдачу в производство с целью нормального функционирования ГПС; транспортирование объектов к позициям разгрузки, накопителям или складам; транспортирование заготовок к позициям контроля и их возврат после межоперационного контроля для дальнейшей обработки. АТСС обеспечивает также непрерывное получение информации о ходе производства, на основании которой принимаются оперативные решения по направлению всем производственными процессами.

В состав АТСС входят: транспортные средства, промышленные роботы, склады и стеллажи со штабелерами, накопители, поворотные и подъемные столы, перегружатели, питатели, отсекатели, толкатели, сбрасыватели, транспортно-складская тара, блокировочные устройства, датчики, пульты управления и средства вычислительной техники.

Основными факторами, влияющие на компоновочное решение и технические параметры АТСС, являются: конструктивные и технологические параметры обрабатываемых деталей, программа их выпуска, особенность технологических процессов производства, структура и численность технологического оборудования, расположение рабочих зон и характеристики производственных помещений.

Среди большого числа компоновочных решений можно выделить три основных типа АТСС: линейное двустороннее транспортирование (рис.114, а) объектов между рабочими позициями 1, когда на транспортных отрезках нет разъездов, и работа без столкновения возможна только при наличии одной тележки 4 на каждом из отрезков; одностороннее замкнутое транспортирование (рис.114, б) с разъездами, при котором возможно одновременное перемещение нескольких тележек; транспортирование индивидуальными средствами (рис.114, в), что обеспечивает движение объектов в любой момент времени, в любом месте ГПС.

О

Рис.114. Типы транспортных систем

тносительная малая вместимость транспортных систем первого типа ограничивает возможность их использования обслуживанием незначительного количества рабочих позиций при большом времени обработки на каждой позиции.

Использование нескольких тележек во втором типе транспортных систем обеспечивает их повышенную гибкость и обширную область применения. Наиболее распространены такие системы в пространственно протяженных ГПС с большим числом рабочих позиций и при меньшем по сравнению с первым типом времени обработки на каждой позиции. После каждого этапа транспортирования происходит отделение приспособления-спутника объекта от тележки (при этом число тележек может быть меньше количества спутников в ГПС).

Большая транспортная вместимость систем третьего типа целесообразна при большом количестве рабочих позиций и малом времени обработки на каждой позиции.

Для промежуточного хранения объектов в ГПС используют как децентрализованные буферные накопители (позиция загрузки 3 и разгрузки 2), так и центральные накопители склады 5 на общей приемной позиции, обслуживаемые штабелером 8. Во всех трех типах АТСС позиции 6 и 7 являются выходами и входами систем.

Буферные накопители на рабочих позициях служат для компенсации разницы между временем транспортирования и временем обработки деталей, выполняя функции резервных складов между отдельными этапами обработки или после окончания всего цикла обработки, что необходимо для равномерной загрузки технологического оборудования.

Накопление заготовок и полуфабрикатов производится в специальных агрегатах. При обработке сравнительно мелких заготовок, функции буферных накопителей выполняют магазинные, штабельные и бункерные устройства при самотечном, принудительном и комбинированном перемещении заготовок. При изготовлении более крупных деталей применяют транзитные и складские накопители.

В транзитных накопителях для выдачи очередной заготовки необходимо перемещать весь имеющийся запас заготовок. В накопителях складского типа при нормальной работе модулей ГПС поток питания заготовками соответствующего ГПМ идет в обход имеющегося запаса, и накопитель включается в работу лишь при нарушениях в основном потоке заготовок. В качестве накопителей транзитного и складского типов широко используют элеваторные, барабанные, конвейерные, сотовые и другие конструкции.

Функциональными элементами автоматизированных складов являются стеллажи, штабелеры, транспортно-складская тара, устройства для перегрузки тары со штабелера на накопитель, напольные накопители, устройства для передачи тары с накопителя на транспортную систему или в обратном направлении и системы управления.

А

Рис.115 Автоматизированный стеллаж-накопитель

деталей со штабелером.

втоматизированные склады могут состоять из участков приема и выдачи объектов, участка укладки в транспортно-складскую тару и зоны хранения. В зависимости от конструктивных особенностей и технической оснащенности склады различают по типам стеллажей и штабелирующих машин, вместимости, типам и параметрам складской тары, выполняемым производственным функциям, уровню и техническим средствам автоматизации.

Наибольшее применение получили склады с автоматическими стеллажными кранами-штабелерами, имеющими высокую производительность и компактность конструкции. При большой вместимости складов в условиях мелкосерийного производства используют автоматические мостовые краны-штебелеры.

На рис.115 представлен автоматизированный стеллаж-накопитель деталей со штабелером. Штабелер 1 перемещается по рельсовому пути 2, проложенному по верхней плоскости стеллажа 3, и опирается роликами на двутавр 4, закрепленный у основания стеллажа. По вертикальным направляющим корпуса штабелера с помощью трособлочной системы, приводимой в действие двухскоростным электродвигателем, перемещается каретка 6, несущая телескопический стол 7, с выдвижной платформой для приемки спутника.

Привод штабелера осуществляется от электродвигателя через редуктор и реечные передачи.

Перемещение штабелера в заданный адрес по горизонтали производится путем подвода питания соответствующего участка адресной троллеи, проходящей по верху стеллажей. Наезжая на запитанный участок троллеи, блок горизонтальных токосъемников на штабеле дает предварительный сигнал на снижение скорости, а затем на точный останов по заданному адресу. Перемещение каретки штабелера по вертикали осуществляется подводом питания к участку вертикальной троллеи, расположенной в корпусе штабелера, а точный останов – конечными выключателями этажа.

Работа штабелера в автоматическом цикле осуществляется от системы автономного управления. При получении соответствующей команды включается привод горизонтального перемещения штабелера и привод вертикального перемещения каретки. При подходе к заданному адресу штабелер и каретка останавливаются, и включается привод телескопического стола, который входит в заданную ячейку стеллажа. При загрузке стеллажа каретка с выдвинутой платформой телескопического стола опускается вниз на 40 мм и тара стоящая на платформе стола, устанавливается в ячейку стеллажа. При разгрузке стеллажа телескопический стол вводится в ячейку, каретка поднимается на ту же высоту (40 мм) и телескопический стол забирает тару 5 из ячейки. Возврат телескопического стола в исходное положение разрешает дальнейшее перемещение штабелера для разгрузки взятой тары или для начала следующего цикла работы. Тара с заготовками транспортируется штабелером к приемно-передающему устройству станка и устанавливается на приемную позицию устройства.

Управляет транспортно-накопительной системой деталей рабочий-станочник в автономном режиме от пультов управления. При наладке штабелера предусмотрена возможность управлять им с помощью переключателя и кнопок выдвижения телескопического стола, расположенных непосредственно на штабелере.

На складах ГПС применяют плоские, ящичные и стоечные поддоны из различных материалов. Для приема грузов с внутризаводского транспорта и выдача груженых поддонов к ГПМ, а также для выполнения перегрузочных операций в обратном направлении используются роликовые и цепные конвейеры, тележки, поворотные столы и роботы. Перегрузочные устройства складов можно оснащать аппаратурой для автоматического контроля массы и размеров объектов, подсчета их количества и ориентирования. В гравитационных стеллажах выполняется загрузка объектов с одной стороны, а выгрузка – под действием собственной массы по наклонным лоткам с противоположной.

Следует отметить, что автоматизированные склады являются не только местом хранения объектов производства и технологической оснастки, но и организационной основой производства, обеспечивающей возможность планирования производственного цикла и его корректировки в зависимости от производственной ситуаций. Такие показатели, как вместимость склада, его местоположение, уровень автоматизации, во многом предопределяют организацию грузопотоков, необходимый набор средств АТСС и ее технико-экономические параметры.