1.自动堆垛机:利用野斗袭叉牙将栈板及货物 从货架上取出及存放的单元设备。
2.主柱:销野自动存取机上升下降的导柱。
3.轨道:供自动仓储自动存取机来回行走的轨道。 4.集电轨:颂兄用以传导电流的电轨。
5.支座:用以固定轨道的配件。
堆垛机需流3M宽的巷道
摘 要: 随着国家物联网概念的提出,企业高架立体配方库的应用日趋广泛。巷道堆垛机是高架立体配方库的关键存取设备,其载货台货叉导向块在使用过程中随季节变化热胀冷缩,导向块和货叉之间的摩擦力周期性增大和缩小,导致货叉出现卡滞、停顿、爬行故障现象。减小导向块热胀冷缩的影响,可以使高架立体配方库在温度变化较大的地区推广使用。
关键词: 高架立体配方库;导向块;热胀冷缩;卡滞
中图分类号:TH246 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0720180-02
1)减少导向块和货叉接触面之间正压力N,可以减少摩擦力。
2)降低导向块和货叉接触面的摩擦系数μ,可以减少摩擦力。
3)增加货叉动力F,大于摩擦力。
上述三种措施的综合运用可以降低货叉卡滞、爬行现象,满足货叉定位准确、运行平稳的设计要求。减少冬季导向块收缩现象,可以降低货叉左右晃动现象。
综合考虑定位准确、制动平稳、力矩大小、速度冲量的要求,作如下改进。
2.1 改造导向块结构,减小导向块因热胀冷缩造成的形变
在发现货叉卡滞现象后,曾考虑磨削导向块的接触面,经过分析这种加工方法不能保证接触面的平面度,也仅仅是适应当前的环境温度。如果保障温度高时不出现卡滞现象,就会造成在温度低时接触面之间的距离超出尺寸公差的上限,造成货叉的左右晃动量加大。这种加工方法只是将导向块适应的温度范围向上或向下平移,而不能扩大导向块适应的温度范围,为此决定改造导向块的结构。本文做了两种改造方式:第一种是在接触面上铣槽,第二种是在接触面上打孔,并分别余或做实验。实验结果表明,第二种改造方式更好,究其原因是因为在接触面上铣槽不能有效改变导向块内部的应力方向,而在导向块接触面上打孔,使内部应力方向向孔的中心分散,从而使孔随温度的变化而增大或缩小清庆,极大降低导向块表面上的热胀冷缩现象。可以理解为在接触面上降低了导向块的膨胀系数,扩大了导向块适应的温度范围,满足导向块的尺寸公差的要求。如图5所示,在图(a)中应力F1,在(b)中分解为F1、F2、F3,使F1大幅度减小,从而有效降低了导向块表面的热胀冷缩现象。
因在接触面上打孔,会减少接触面的有效接触面积。为了保障导向块的定位作用,经过试验,有效接触面积减少不能超过25%。优选方案是:在50×24mm的导向块接触面上,孔的直径、分布和数量如下:孔的数量是11个,直径是5mm,既满足设计要求,又不过多减少有效接触面积;孔的分布为三行,各孔错开均匀排列,使内部应力分散均匀。
2.2 改变接触面润滑方式,有效防止表面摩擦系数的增大
在没有改造导向块之前,润滑油只能涂抹在接触面表面,形成一层较薄的油膜。随着货叉的运行,逐渐地将接触面的润滑油带走,使接触面的油膜变薄直至为零,容易使接触面的摩擦系数逐渐加大,增大接触面的摩擦阻力。改造导向块后,在导向块接触面上涂抹润滑油,同时将润滑油注入导向块的孔中,随着货叉对导向块的挤压,孔中的润滑油会向接触面补充,补偿货叉带走的润滑油,始终保持接触面油膜的厚度,保持接触面摩擦系数的最小化。
2.3 改变电机运行控制方式,控制不同位置的电机转矩
将图5Mm曲线在距定位点较短的距离上进行平缓,如图6所示:
在L1段距离上,利用摩擦阻力对电机的制动作用提前制动,此时摩擦阻力的效果是正作用,根据上述原理并经试验,确定变频器调速公式为
当货叉位置与定位点的距离大于200mm,变频器输出频率为45Hz;
当货叉位置与定位点的距离小于20mm,变频器输出频率为4.5Hz;
当货叉位置与定位点的距离在200mm到20mm之间,变频器输出频率随位置的变化而等比变化。
在满足克服最大摩擦阻力力矩M2的条件下,若环境温度降低,摩擦阻力力矩降到答毁握M1时,在最后20mm,电机稳定运行在图3的f6曲线和M1线的相交点D,此时摩擦阻力力矩和电机转矩相等,制动时只消除电机本身动能,此时电机对制动的冲量很小,完全满足稳定制动的要求。
2.4 改造后达到的温度适应范围
如图7所示:
在改造前,适应的温度变化范围是T1;
改造导向块结构后,适应的温度变化范围是T2;
改变润滑方式后,适应的温度变化范围是T3;
改变控制方式后,将温度范围上限扩大了T4,适应的温度变化范围是T5;
改造后,在满足安装尺寸公差的前提下,随着适应温度范围的扩大,完全解决货叉卡滞、爬行现象,同时防止出现货叉左右晃动现象。达到导向块的设计初衷。
3 结束语
针对现有的货叉导向块适应环境温度变化能力差,使货叉不能平稳运行,定位不准问题,本方法进行了较为详细的研究和试验,通过改造导向块的结构扩大了导向块适应的温度范围,适于-10℃~40℃。运行结果表明:该方法克服了货叉运行时左右晃动、卡滞、爬行等现象,保证了货叉的稳定运行,定位准确,满足尺寸公差0.17~0.22mm的要求,极大降低了故障发生率,提高了生产的稳定连续性,为提升生产效率创造了极为有利的条件,减轻了维修人员的劳动强度。具有很好的工业应用价值和推广应用前景。
参考文献:
[1]张建民,机电一体化系统设计,高等教育出版社,2007,7.
[2]闻邦椿,机械设计手册,机械工业出版社,2010,1.
[3]徐正林、刘昌琪,自动化立体仓库实用设计手册,中国物资出版社,2009,3.
作者简介:
付永民(1978-),男,汉族,学士,工程师,河南中烟工业有限责任公司许昌卷烟厂,研究方向:工业自动化。
根据公式:巷道宽度=堆垛机最大外形宽度+(150~200mm) 计算。堆垛机最大外形宽度可根据公式:巷孙余岁道宽则睁度=堆垛机最大外形宽度毁昌+(150~200mm) 计算。
堆垛机是立体仓库中的主要起重运输设备。是随立体灶锋含仓库发展起来的专用起重机械设备。运用这种设备的仓库最高可达40m。大多数在10~25m之间。堆垛机的主要用途是在立体仓库的巷道间来回穿梭运行。将位于巷道口的货物存入货格。或将货格中的货物取出运送到巷道口基慧。这种设备只能在仓库内运行。还需配备其他设备让货物出入库。
堆垛机减轻了工人的劳动强度。提高了仓库的利用率和周转率。它具有如下特点:
(1)堆垛机的整机结构高而窄。适合于在巷道内运行。
(2)堆垛机有特殊的取物装置。如货叉.机械手等。
(3)堆垛机的电力控制系统具有快速.平稳和准确的特点。保证能快速.准确.安全地取出和存入货物。
(4)堆垛机具有一系列的连锁保护措旅。由于工作场地窄小。稍不准确就会库毁人亡。所以堆垛机上配有一系列机械的和电气的保护措施。
堆垛隐笑机有以下几种分类方式:
(1)按堆垛机起升高度不同可分为高层型、中层型、低层型。高层型是指起升高度在15m以上的堆垛机,主要用于一体式的高层货架仓库中;中层型是指起升高度在5~15m之间的堆垛机;低层型是指起升高度在5m以下的堆垛机,主要用于分体式高层货架仓库和简易立体仓库中。
(2)按堆垛机有无轨道可分为有轨堆垛机和无轨堆垛机。有轨堆垛机是指堆垛机工作时沿着巷道内的轨道运行,其工作范围受轨道的限制,须配备出入库设备;而无轨堆垛机是没有轨道的堆垛机,又称高架叉车,没有轨道限制,工作范围较大。
(3)按堆垛机自动化程度不同可分为手动堆垛机/半自动堆垛机和自动堆垛机。手动堆垛机和半自动堆垛机上带有操作室,由人工操作控制堆垛机;而自动堆垛机可实现无人操作,由计算机自动控制堆垛机的整个操作过程,实现自动寻址,自动完成取出或存入作业。
(4)按堆垛机的用途不同可分为巷道式堆垛机和桥式堆垛机两种。
堆垛机巷道宽度确定方法是堆垛机最大外形宽度是150到200毫米。根据相关查询信息显示,堆垛机橘禅最大外核氏形宽度可根据公式:巷道宽度等于堆垛机最大外形宽度加150到200毫米计算,巷道式堆垛机是由叉车、桥式堆垛机演变而来的一种机器设圆氏尘备。
表 巷道堆垛机的分类、特点和用途 类型 特点 用途 按
结
构
分
类 单立柱型巷道堆垛机 1.机架结构是由1根立柱、上横梁和下横梁组成的1个矩形框架
2.结构刚度比双立柱差 适用于起重量在2吨以下,起升高度在16米以下的仓库 双立柱型巷道堆垛机 1.机架结构是由2根立柱、上横梁和下横梁组成的1个矩形框架
2.结构刚度比较好
3.质量比单立柱大 1.适用于各种起升高度的仓库
2.一般起重量可达粗御铅5吨,必要时还可以更大3.可用于高拆裤速运行 按
支
撑
方
式
分
类 地面支承型巷道堆垛机 1.支承在地面铺设的轨道上,用下部的车轮支承和驱动
2.上部导轮用来防止堆垛机倾倒
3.机械装置集中布置在下横梁,易保养和维修岩好 1.适用于各种高度的立体库
2.适用于起重量较大的仓库
3.应用广泛 悬挂型巷道堆垛机 1.在悬挂于仓库屋架下弦装设的轨道下翼沿上运行
2.在货架下部两侧铺设下部导轨,防止堆垛机摆动 1.适用于起重量和起升高度较小的小型立体仓库
2.使用较少
3.便于转巷道 货架支承型巷道堆垛机 1.支承在货架顶部铺设的轨道上
2.在货架下部两侧铺设下部导轨,防止堆垛机摆动
3.货架应具有较大的强度和刚度 1.适用于起重量和起升高度较小的小型立体仓库
2.使用较少 按
用
途
分
类 单元型巷道堆垛机 1.以托盘单元或货箱单元进行出入库
2.自动控制时,堆垛机上无司机 1.适用于各种控制方式,应用最广
2.可用于“货到人”式检选作业 拣选型巷道堆垛机 1.在堆垛机上的操作人员从货架内的托盘单元或货物单元中取少量货物,进行出库作业
2.堆垛机上装有司机室 1.一般为手动或半自动控制
2.用于“人到货”式拣选作业
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