王德镇;刘阳;黄卓;贺磊;刘英;郁毛林;缑斌丽
【摘 要】"中国制造2025"对传统、劳动密集型的金属线材加工企业提出了转型升级的要求,机器人、AGV代替工人已成为线材生产设备自动化改造、转向智能工厂发展的必要设备,其生产线应具备柔性自动化加工、搬运、仓储等一系列功能.以某钢丝绳绕线工字轮的搬运系统为研究对象,完成了精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线的整体布局设计,重点设计了立体仓库、工字轮托架及移载台,并专门设计了一种堆积式可调立体托架,以满足不同型号工字轮同时投入生产的移载及仓储需求.围绕自动搬运生产线的AGVS系统,完成了地图设计、AGV数量设计和调度协同策略设计,在分析动态调度策略和多车协同策略的基础上,采用A算法进行路径规划.精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线的设计,对于金属线材企业向生产智能化、管理信息化发展具有重要意义,其可以将人们从繁重的劳动中解放出来,降低生产成本,提高企业的生产效率和经济效益.
珠宝展柜制作【期刊名称】《林业机械与木工设备》
【年(卷),期】2018(046)009
【总页数】5页(P34-38)
【关键词】工字轮;布局设计;AGVS;调度策略
【作 者】王德镇;刘阳;黄卓;贺磊;刘英;郁毛林;缑斌丽
【作者单位】南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037
【正文语种】中 文
【中图分类】TH122
随着物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术的发展，全球化的工业革命开始提上日程，工业转型开始进入实质阶段。在中国，智能制造、中国制造2025等战略的相继出台，
使得智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式，已经引发行业的广泛关注。而自动化生产线作为无人工厂和数字化车间的主体，在智能制造中将起着至关重要的作用[1]。
金属制品属于传统制造业中的劳动密集型产品，在全球化工业革命的大环境下金属线材行业也受到了自动化智能化的影响，使线材生产工厂的自动化改造变得尤为迫切[2]。目前，传统的线材生产已经基本完成了生产的机械化，但是在工字轮抓取、搬运、仓储方面仍然需要人力或者是人力辅助，大量的重复性劳动浪费了大量劳动力，而且生产效率低下。为了实现线材生产无人化和管理信息化，本文设计了一种精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线，以实现工字轮的自动搬运及仓储管理。
1 精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线的整体规划
1.1 精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线设计需求
图1所示为精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线，其是以江苏法尔胜泓昇重工有限公司的自动化立体仓库为仓库主体，货物分布在多层货架的仓库位中，采用有轨巷道堆垛机实现货物从地面到货架之间的六维自动搬运，以伸缩货叉完成自动输送及进、销、存，同时有
一套仓储管理系统，匹配工字轮收线机、专用移栽台、工字轮自动搬运机以及AGV(Automated Guided Vehicle)小车，实现仓库的智能化管理，从而达到自动生产、不需人工搬运的目的(由于篇幅有限，本文未涉及基于机器视觉的工字轮自动抓取部分设计)。
金属卤化物灯接线图图1 精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线
精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线所在厂房为50 m×50 m的长方形，有16台绕线机，包括堆垛工位和绕线工位，单个堆垛工位面积为151.8 m2，单个绕线工位面积为79.3 m2。
1.1.1 堆垛机的设计要求
(1)堆垛范围(长×宽×高)：13 530 mm×1 500 mm×7 055 mm；
(2)重复定位精度：±5.0 mm；
(3)最大搬运重量：1 000 kg；
(4)搬运形式：伸缩式货叉。
1.1.2 工位及布局分析
(1)生产线布局：根据各个工位的生产节奏和班制，确定货架数、堆垛机数、AGV数和绕线工位数，并依据生产线布局的原则，对精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线进行合理布局。
(2)立体仓库及堆垛：立体仓库每个仓库位需容纳工字轮托架，且方便堆垛机取、存；仓库高度设计合理，需要考虑承重和安全性。堆垛机需要满足生产节拍，安全承载，堆垛范围满足仓库的大小；为满足自动化生产要求，堆垛机需要具有一定的重复精度。
1.2 布局设计
防水防漏电插座1.2.1 工位数量确定
该生产线采用9 h班制；绕线工位中，每个工字轮从空盘绕线至满盘需要0.5 h，每个绕线工位有2台绕线机，故一个绕线工位完成一个托架的绕线任务至少需要4.5 h，AGV小车从
绕线工位取货，到将工字轮托架运送至立体仓库的移载台大约需要3 min；堆垛机从轨道一端运行到另一端，货叉从立柱最上端移动至最下端至少需要5 min，因此一个绕线工位完成一个托架的周期约为4 h 50 min，一班内最多完成2个。根据生产节奏需要，设置2个立体仓库，8个绕线工位，2台AGV[3]。
1.2.2 整体布局遥控直升机制作
依据生产线布局的原则，精细钢丝绳绕线工字轮自动搬运生产线应遵循工艺原则布局[4]，车间按相似职能的特征分为生产区、仓储区、维修办公区。为了实现生产与仓储的平衡和生产规模最大化，生产区占14%，仓储区占25.5%，维修办公区占12.5%，在此之间铺设单向双车道，车间交通格局采用栅格式道路网。各区域由各个单元构成，采用拓扑建模的方式生成地图，便于AGVS(Automated Guided Vehicle system)系统算法的应用。基于SolidWorks进行车间建模布局，效果如图3所示。
图3 整体布局图
疏水二氧化硅
1.2.3 立体仓库
ad2组合
工字轮托架及移载台如图4所示，根据其尺寸(长1.53 m、宽0.749 m、高0.358 m)确定仓库位单元的尺寸大小为长1.580 m、宽1.550 m、高0.800 m；根据厂房高度10 m，确定每栋货架层数为8层，总高度为7.055 m；考虑仓库位的承重，经过经验分析，决定采用30 mm×30 mm的方钢作为仓库货架的基材；综合考虑堆垛机轨道的规格和车间宽度，确定每栋货架的单层横向仓库位为9个，总宽度为12.170 m。立体仓库单元由两栋货架和一个有轨巷道堆垛机构成，每栋货架有72个仓库位，每个仓库位都装有检测传感器以实时监控仓库位的存储状态，并将所存储货物的状态信息化存储至控制系统中。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议