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【案例】铸造车间自动化立体库的创新设计

2015/5/29 16:41:49来源:物流技术与应用作者:

[导读]  近年来,随着铸造车间自动化程度不断提高,不少铸造厂选择了以自动化立体库来储存砂芯。本文主要介绍了自动化立体库在铸造车间铸件冷却、转运及储存中的应用。

  近年来,随着铸造车间自动化程度不断提高,不少铸造厂选择了以自动化立体库来储存砂芯。本文主要介绍了自动化立体库在铸造车间铸件冷却、转运及储存中的应用。

  一、项目概况

  一汽铸造有限公司有色铸造分公司是国内第一家采用铸件自动化立体库的企业。整个工程采用一次规划、分期实施的建设方式:厂区占地面积19.1723公顷,新增占地面积80500平方米。一期(2011- 2013年)产能4GD1、6GV、4GB、EA888/EA111铝缸盖及铝缸体铸件共162万件/年(21707.7吨/年), 二期(2013-2015年)产能EA211及4GD1/6GV铝缸体铸件16.5万件/年。该项目规划方确定了合理、节能、绿色的总体设计思路,通过吸收国际上清洁化、节能化、轻量化以及智能化理念,引进了技术升级的绿色铸造工艺和技术装备。

  项目规划设计由机械工业第九设计研究院有限公司进行,生产布局按最新工艺流程来确定:含新砂准备、制芯、重力浇注、清理、数控加工、清洗、检漏工艺环节。为了实现生产面积的最优利用,充分利用厂房高度空间,本次规划引入了国外先进的中间存储环节。即,在浇注和数控加工两个环节之间放入两个自动化立体仓库,分别为高温库和常温库,分别存储带冒口的铸件和去除冒口后待加工的工件。 经过国内外调研考察,选用了可直接替代国外同类设备的无锡中鼎物流设备有限公司生产的立体仓库和输送设备,实现了与进口设备间的无缝连接,多项结构采用了物流技术专利成果。

  二、项目特点

  1. 高温库(图 1)

 

  ● 采用钢质托盘,每个托盘可容纳两个铸件毛坯。铸件由浇注线取件机械手从模具中抓取后放入托盘。

  ● 冷却线采用双层对称结构

  上层冷却,下层回板,上件点位于两侧,分别对应两组浇铸机,因此一个储存库可对应两个不同型号的铸件。铸件通过冷却线上的高速风道可以得到快速冷却。

  ● 立体仓库节能环保:配备通风系统,接入厂区主风道,使工件蒸发的废气不会在车间飘溢。

  ● 托盘兼容性好:托盘在整个厂区都可以通用。为了清除散落在托盘里的砂块,设置有翻转式清砂结构,且机身下方对准清料口漏斗,废料直接进入坑道。

  ● 库容量:整个库区可以存储210个托盘,合计420个工件。

  2. 常温库(图 2)


  ● 前端配有连接线,后端有高空连廊,规划合理,实现了工件至加工中心的无缝对接。

  ● 首次在业内采用祼件直接入库。从图2不难看出,为了实现工件在货架上的定位,设计为工件三个一组定距排列,再一次性进入叉取位置,由堆垛机的货叉拿取后放置到货位上。

  ● 利用视觉识别技术,A、B型号工件可以混合入库。此功能与高温库对应,如果有两种工件都从入库转盘送入,则会自动对应从不同的入口端排队进入。

  ● 库容量:可以存储927个工件。

  3. 输送效率和信息化调度实现双突破(图 3)


  ● 库区的堆垛机驱动技术首次采用交流伺服技术。堆垛机水平运行速度平均达到150米/分钟,保证了出入库效率。

  ● 经双方技术部门共同研制的新一代立体仓库管理系统,是定制化的监控和调度软件,与常规的软件不同的是:利用总线技术与 PLC 电控回路通讯,与相邻设备良好对接,防止误操作。产量和库存信息通过服务器,可直接通过局域网连接至公司生产调度系统。

  ● 先进而友好的操控界面,提供无人值守自动存储和传输平台。更配备了LED大屏幕显示屏,使库存数量可以方便地为生产管理人员观察。可通过联网计算机终端远程多点同时监视设备当前运行状态(设备位置、开关通断、执行 任务清单),查看历史作业执行日志和设备报警日志,也可以对远程设备进行控制(下发定点作业指令,召回、急停设备,维护后台日志等)。

  三、结语

  该工程已于2014年9月开始试运行,11月通过了专家组鉴定,整套物料输送系统无故障率达到99%以上,与周边的进口设备信号对接正常,毛坯件从机器人上托盘直到机加工群可畅通传送,效率完全满足在线生产需求且稍有富余。

  随着我国经济的快速发展,越来越多的企业开始重视新技术、新装备的应用。铸件储存及输送系统的不断完善必将为整个铸造业发展起到一定的推动作用。