Файл: Адельсон, Ю. А. Автоматизированные склады штучных грузов, обслуживаемые штабелерами с многоместным захватом.pdf

Рис. 4. Автоматизированный складготовой продукции, обслуживаемый

штабелерами с многоместным захватом и накопителем

вестных схем механизации складов металла и других крупногаба­

ритных грузов.

Особый интерес представляет возможность осуществления рас­

цепления и раздвижения стеллажей для образования прохода

между ними специальными механизмами, установленными на са­ мом штабелере. На рис. 7 показан участок склада с передвижными стеллажами /, обслуживаемыми штабелером 2 портального типа. Проход между стеллажами образуется путем раздвижения стелла­ жей специальными механизмами, установленными на вертикаль­ ных колоннах 3 металлоконструкции с обеих сторон штабелера.

Рис. 7. Участок склада с передвижными стеллажами, обслуживаемым штабелером с многоместным захватом

Механизм раздвижения стеллажей изображен на виде А. Он состоит из ходового винта 4, имеющего правую и левую нарез­ ку, привода 5 и перемещаемых по винту ползунов 6 с подпружи­

ненными кулачками 7, взаимодействующими с упорами 8 на стел­

лажах. Кулачки убираются в габарит металлоконструкции ролика­

ми, установленными на неподвижном кронштейне 9.

Стеллажи соединены друг с другом сцепными устройствами, рычаги 10 которых выполнены подъемными. Механизм расцепления стеллажей состоит из подъемной лыжи 11, взаимодействующей с

12

рычагами сцепных устройств. Лыжа И приводится в действие электромагнитом 12. Механизм расцепления также, как и механиз­ мы раздвижения установлен на вертикальной колонне штабелера.

Оборудование работает следующим образом. Штабелер 2 сни­ мает грузы с рольганга 13, подающего грузы на склад, и переме­ щается на линию стыка сдвинутых стеллажей, подлежащих за­ грузке или разгрузке. При движении штабелера относительно стел­ лажей кулачки 7 убраны под кронштейн 9 и свободно проходят мимо упоров 8 стеллажей. Затем включаются механизмы расцеп­ ления и раздвижения стеллажей. Лыжа 11 поднимает рычаг 10

сцепного устройства. Винты 4 приводятся во вращение и ползу­ ны 6 перемещаются в разные стороны. Кулачки 7 выдвигаются из-под кронштейнов 9, откидываются пружинами в рабочее поло­

жение и, входя во взаимодействие с упорами 8, раздвигают стел­ лажи до образования между ними прохода, достаточного для опу­ скания грузового захвата штабелера.

Равномерное без перекосов раздвижение стеллажей обеспечи­ вается благодаря тому, что механизмы раздвижения на штабеле­ ре симметрично расположены относительно стеллажей и взаимо­

действуют одновременно с обоими концами каждого из раздвига­

емых стеллажей за счет синхронной работы электродвигателей при­ водов механизмов раздвижения. После образования прохода меж­

ду стеллажами приводы реверсируются, кулачки сдвигаются и убираются в габарит конструкции штабелера. Захват опускается в проход, вводится в стеллаж и загружает заданную полку.

При загрузке остальных полок стеллажа в образованном прохо­ де механизмы раздвижения стеллажей включать уже нет надоб­ ности. Разгрузка стеллажей производится в обратном порядке на рольганг 13.

Таким же образом можно образовать проход между стеллажа­ ми в любом месте склада. Стеллажи при этом сдвигаются на ве­ личину ранее образованного прохода. Практически, в момент раз­ движения стеллажей (сдвигаемых только в одну сторону — в сто­ рону прохода), штабелер упирается в неподвижный ряд стеллажей и’ перемещается в ту же сторону, что и сдвигаемые стеллажи, само­ центрируясь относительно вновь образуемого прохода между стел­ лажами.

Способ раздвижения стеллажей самим штабелером значитель­ но проще, чем известные системы раздвижения стеллажей с при­ водами, встроенными в каждый стеллаж или в один из стеллажей,

выполненный неподвижным и связанный с остальными стеллажа­

ми цепной или канатной передачей.

C точки зрения автоматизации, данная система дает сущест­ венные преимущества за счет сокращения количества путевых датчиков и совмещения автоматической системы адресации штабе­ лера с системой управления передвижными стеллажами.

В настоящее время разрабатывается модификация штабелера с многоместным захватом, который не только осуществляет пакет­

13

ное складирование грузов, но и производит их выборочное комплек­ тование. Производительность такого штабелера во много раз пре­ вышает производительность других известных устройств подобно­

го назначения, используемых на многономенклатурных складах. Новые штабелеры могут оперировать с группами грузов или с оди­ ночными грузами, расположенными в любом порядке по длине стеллажа.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ СКЛАДА

Разработка любой системы автоматического управления склад­ ским оборудованием определяется характером перегрузочных про­

цессов и учетных задач, имеющих место для принятого способа складирования. Использование на складах штабелеров с много­ местным захватом требует от системы управления решения не только’ задач, типичных для любого автоматизированного склада, но и задач, специфических для данного способа складирова­ ния.

Последовательность автоматизированного процесса формирова­ ния пакета сводится к следующему. Грузы, поступающие на склад (рис. 8), автоматически разгружаются с подвесок конвейера /

при помощи подъемного стола 2. Стол, опускаясь, устанавливает

грузы на приводной рольганг 3, по которому они перемещаются в

зону работы подъемного стола с толкателем 4. Подъемный стол с

толкателем служит для подачи грузов в зависимости от их вида

на ярусы загрузочного рольганга, формирующего пакеты.

Система управления этими процессами предусматривает авто­

матизацию всех перегрузочных операций, блокировку работы меха­

автоматическими средствами контроля, предусматривается полуав­ томатическое управление подъемным столом с толкателем. В этом случае оператор задает на пульте адрес горизонтальных полок за­ грузочного рольганга и обеспечивает тем самым формирование па­

кетов однородных грузов на каждой полке. Для информации о хо­ де формирования пакетов на рольганге имеется специальное сиг­

нальное табло, облегчающее задание адреса и программы работы для штабелера.

Основной объем задач, решаемых средствами автоматизации, относится к управлению штабелером в процессе доставки грузов на склад, установки в стеллажи и изъятия их из стеллажей для выдачи со склада.

Принципы автоматизации штабелерахс многоместным захватом

поясняются на примере описываемого ниже варианта системы уп­ равления.

14

В разработанной системе управления штабелером формирова­ ние каждого автоматизированного цикла работы штабелера пре­

дусмотрено с участием оператора.

Адресование шта,белера производится по кодовому πdhhπhπv.

Каждому стеллажу соответствует индивидуальный код, который и задается оператором на.пульте управления. Носителями кодов яв­ ляются прозрачные пластины с нанесенными на них в соответству­ ющем порядке метками. Пластины устанавливаются в- магист­ ральных проходах в соответствии с размещением стеллажей в про­ лете. На штабелере установлен датчик контроля горизонтального

Рис. 8. Схема процесса формирования пакета грузов на рольганге

перемещения, предназначенный для считывания адресного кода. 'Когда считанный код совпадает с заданным, подается команда на

переключение скорости перемещения с большой на малую, и даль­ нейший контроль горизонтального перемещения осуществляется датчиком точной остановки, фиксирующим положение захвата штабелера в центре прохода между стеллажами. Вертикальные перемещения, которые захват штабелера производит в проходах между стеллажами, контролируются датчиками вертикальных пе­ ремещений. Эти датчики считывают адрес полки стеллажа, задан­

ный оператором при формировании автоматического цикла рабо­

ты штабелера.

На практике не всегда удается обеспечить точность изготовле­ ния оборудования, достаточную для надежного срабатывания кон­ тактных и бесконтактных выключателей, контролирующих пере­ мещение штабелера и его захвата, и поэтому возможны сбои во

15

всей системе управления машиной. В связи с этим в качестве дат­

чиков позиционного останова применены фотоэлементы. Опыт экс­ плуатации подобных датчиков у нас в стране и за рубежом пока­ зывает перспективность их применения в системах управления гру­ зоподъемными машинами.

Фотоэлементы, использованные в данной системе управления, показали высокую стабильность работы при. скоростях перемеще­

ния до 80 м/мин и расстояниях от фоторезистора до осветителя в пределах 100—150 мм.

Контроль горизонтальных перемещений штабелера осуществля­ ется группой фотоэлементов, работающих в режиме считывания адресного кода со стационарно установленных экранов.

Контроль вертикального перемещения захвата штабелера так­

же производится фотоэлектрическими датчиками. Фотодатчики не

только обладают достоинствами серийных бесконтактных путевых

выключателей, но и имеют преимущество перед ними, определяемое

значительной величиной зазора между подвижными и стационар­ ными частями датчика.

Датчики такого типа удобны для считывания кодированных ад­ ресов и позволяют фиксировать практически любое, необходимое для реального склада, число адресов за счет незначительного уве­ личения количества фотоэлементов и осветителей в датчике.

Кроме вышеописанных датчиков путевых перемещений, пред­ назначенных для исполнения рабочих программ штабелера, в си­ стеме управления предусмотрены датчики, фиксирующие аварий­ ные ситуации, которые могут возникнуть при работе штабелера. В захват штабелера встроены датчики, исключающие аварию при столкновении захвата с грузом, находящимся на полке стеллажа, и при столкновениях захвата с металлоконструкцией стеллажа.

Кроме того, устанавливаются аварийные датчики крайних гори­

зонтальных перемещений штабелера и крайних вертикальных пе­

ремещений захвата.

Комплекс средств передачи информации, примененных в систе­

ме управления, определяется , решениями, принятыми по'реализа­ ции каналов связи и по выполнению приемо-передающих устройств.

Опыт проектирования автоматизированных складов показыва­ ет, что значительное количество сбоев в работе системы управле­ ния вызывается неисправностями в каналах связи.

Для упрощения электрических связей штабелера со стационар­ ной частью системы аппаратура приемо-передающих устройств, средств переработки информации и управления приводами штабе­ лера может быть размещена в шкафах и пультах, установленных на штабелере. В этом случае задание адресов и программы осуще­ ствляется оператором, управляющим штабелером в тот период, когда штабелер находится на. .стартовой позиции. На пульте уп­ равления имеется информация ô заполненности стеллажей.

16

Если на складе применяется штабелер, имеющий в верхней раме накопитель, в системе управления предусмотрен блок, осуществля­ ющий запоминание до четырех адресов стеллажей. При этом также запоминается порядок выполнения операций при загрузке или раз­ грузке определенных полок стеллажей.

Основные программы работы штабелера с накопителем следую­

щие:

перемещение штабелера со стартовой позиции к загрузочному рольгангу, съем с него сформированных пакетов грузов, установка на накопитель штабелера и возврат в исходное положение на стар­ товую позицию;

перемещение 'штабелера со стартовой позиции, к стеллажам в соответствии с адресами, заданными оператором, установка пакетов грузов, находящихся нанакопителе и захвате штабелера, в стелла­

жи и возврат порожнего штабелера в исходное положение на стар- -овую позицию;

уперемещение штабелера со стартовой позиции к стеллажам по

заданным адресам, выемка пакетов из стеллажей, размещение их з накопителе, перемещение в исходное положение для загрузки и выгрузки пакетов на рольганг разгрузки.

Предусмотрена также возможность варьировать в программах стартовые позиции, куда должен возвращаться штабелер после выполнения заданной программы работы, и возможность передачи грузов с загрузочного рольганга на рольганг, минуя стеллажи.

В разработанной системе управления предусмотрены средства для предупреждения несчастных случаев от наезда штабелера на человека. Для этого на вертикальных колоннах штабелера уста­

новлены специальные планки безопасности нажимного действия. При соприкосновении с препятствием, оказавшимся в проходе, они воздействуют на встроенные микровыключатели, которые обес­ точивают привод перемещения штабелера и включают тормоз.

Для удобства наладки, ремонта и эксплуатации штабелеров пре­

дусмотрена возможность использовать автоматизированную систе­ му в трех режимах управления: наладочном (ручном), полуавто­ матическом и автоматическом.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ШТАБЕЛЕРОВ C МНОГОМЕСТНЫМ ЗАХВАТОМ И НАКОПИТЕЛЕМ

Определение области применения штабелеров с многоместным

■захватом и накопителем связано с задачей выявления математичес­ кой зависимости производительности штабелера от величины гру­ зооборота, характеристик строительной части склада и габаритов

груза.

Количество грузов, которое должен транспортировать штабелер разом:

17

О)

60 K1K2 Φ

где Л' —коэффициент, учитывающий неравномерность поступле­ ния грузов на склад (К= 1,2);

Q ■—грузооборот в шт., перерабатываемый одним штабелером;

Количество пакетов, одновременно перемещаемых штабелером,

выразится формулой

B∏p — суммарная величина проходов и зазоров от подвижных частей штабелера до строительных конструкций, регла­ ментируемая СНиПами и конструктивными соображе­ ниями (для конкретного штабелера δπp = 2,3 м).

Продолжительность цикла штабелера с двухскоростными приво­ дами, включающая время взаимодействия штабелера с рольганга­ ми и накопителем, время горизонтальных перемещений, и время взаимодействия со стеллажами, после преобразований может быть

упрощена и представлена следующей формулой.

IS