宋艷萍

摘 ?要：近幾年，隨著國內新能源、半導體及芯片行業(yè)的飛速發(fā)展，國內潔凈車間市場異?；馃幔詣踊Ⅲw倉庫也應該到潔凈行業(yè)中。堆垛機做為自動化倉儲重要的搬運設備，常應用在各種潔凈車間。本文著重介紹了潔凈庫堆垛機的設計要點、分析了其容易產生粉塵的地方， 并提出了相應的防塵措施。希望可以為潔凈堆垛機設計研發(fā)提供一定的參考。

關鍵字：潔凈庫 堆垛機 防塵

1概述

隨著新能源、半導體、芯片、微電子等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對潔凈車間需求越來越大，同時對倉儲自動化、智能化的要求也越來越高，進而發(fā)展成潔凈立體庫[1]。潔凈庫需要無塵、無菌、恒溫和恒濕，潔凈庫按空氣中的粉塵顆粒數，分為若干等級[2]。堆垛機作為智能化立體倉儲重要的起重存儲設備，經常在潔凈庫中使用。目前一些高潔凈要求環(huán)境使用的堆垛機主要依靠進口，設備采購具有成本高、采購周期長和配合度低等特點，目前國內幾家公司也在大力開發(fā)此類型設備。堆垛機作為其中的運動載體，不可避免會有摩擦、振動、沖擊等情況，這些情況通常伴有粉塵產生，本文針對一些潔凈環(huán)境下的堆垛機防塵設計進行探討。

2潔凈車間選址布局

由于潔凈車間對環(huán)境要求非常嚴苛，不僅要保證車間內的空氣溫度、濕度和粉塵數量，而且車間周圍環(huán)境要求也非常嚴苛[3]，即潔凈車間周圍不能有大型運動載體，如鐵路、機場和一些交通要道，更不能選擇一些有地震和火山爆發(fā)頻繁的地方。所以潔凈車間的選址非常重要，關系到后期車間能否正常運轉。

同樣潔凈車間的平面布局也非常重要，車間的人、機器、物料的流動路線應精簡，即保證車間各流程通暢的情況下，各環(huán)節(jié)的流動應盡量精細，物料的傳遞路線越短越好，如一些輔助工序應盡量安排在主工序附近，不要讓物料或人員來回走動，防止交叉感染。

3潔凈庫堆垛機設計要點

堆垛機作為一個運動的設備，有水平、起升和伸縮方向的運動，運動的物體之間不可避免產生摩擦和振動等現象，這就容易產生粉塵。而潔凈庫需要無塵，這就加大了設計難度。如圖1是潔凈庫堆垛機示意圖，與常規(guī)堆垛機有很多不同之處。下面介紹一些潔凈庫堆垛機的設計要點。

1）潔凈庫需要通風、恒溫、恒濕的環(huán)境，地面一般采用高架地板和支撐梁組成[4-5]。高架地板的承載限制了整個立庫的承載，所以堆垛機需要盡量輕量化，輕量化同時起到減少磨損和節(jié)能的作用。

2）通常堆垛機的水平運行結構是堆垛機在天、地軌上運行，但在潔凈庫中，如果堆垛機上方有天軌的存在，滾輪和軌道之間摩擦必然會產生粉塵，并且很難清理，所以對于潔凈要求等級高的立庫，堆垛機是不能設有天軌的。堆垛機在沒有天軌的情況下很難在一根軌道上平穩(wěn)運行，所以采用兩根平行地軌代替一根地軌和一根天軌的方案，同時兩根地軌加大了堆垛機與地面的接觸面積，減少了堆垛機對地面壓強。地軌上行走輪和導輪最好采用包膠輪，需要做好防塵罩，防止揚塵的產生。必要的情況下可以設有吸塵器等除塵設備。

3）堆垛機的起升運行裝置是實現載貨臺沿著立柱做豎直方向的運動的裝置。一般由導輪，起升牽引裝置、起升電機等結構組成。其容易產生粉塵的地方主要有立柱與導輪相互摩擦產生的粉塵和起升牽引裝置（鋼絲繩與滑輪或同步帶與同步帶輪）產生的摩擦粉塵。對于導輪與立柱產生的摩擦粉塵，通過載貨臺導輪與立柱導軌接觸的地方做成一個相對密閉的空間，同時配備吸塵器和防塵罩等除塵設備。起升牽引裝置設計時盡量把牽引機構放到立柱內側，同時摩擦部位可以設有防塵罩和吸塵器等除塵設備，立柱內可設有通風防塵裝置。除此以外，一些軸和軸承轉動部位都要加上防護罩，起到防塵防護左右。

4）潔凈庫堆垛機設計時材料選擇很重要，選料需要具體防銹防腐等特性，目前主要選取一些不銹鋼、超硬鋁型材等材質作為主要承載材料，同時緊固件優(yōu)先選擇不銹鋼材質，不能選擇普通的鍍鋅或發(fā)黑等材質。隨著潔凈行業(yè)的迅速發(fā)展，有一些特供潔凈庫使用的潔凈鋼產生[6]。

5）常規(guī)堆垛機的供電方式大多以滑觸線供應為主，由于其碳刷極易磨損產生金屬粉塵，所以潔凈庫的供電方式不能選用滑觸線。對于一些高潔凈要求的設備，進來比較流行的是無接觸供電方式，其利用電磁耦合技術，實現移動用電設備和供電裝置的無接觸連接取電[7]。目前市面上大多數無接觸供電單個取電板最大的取電量到4kw， 可以多個并聯使用，電控柜按線路總的功率數來配，單個柜子最大取電量為30kw，超出了需要另外配柜子。目前無接觸供電具有成本高、安裝要求高等缺點。此外，拖鏈的防塵等級也在不斷提高，市面上有很多無塵拖鏈，相對于無接觸供電來說，具有成本低，安裝簡單，便于維修等特點，所以很多場合也利用拖鏈代替無接觸供電。

6）在潔凈庫中，堆垛機電氣設計選型也很重要，如電控柜，普通環(huán)境的防護等級是IP54就夠了，但在潔凈環(huán)境中需要IP65以上;電控柜的散熱不能用普通風扇，需要用空調散熱，空調選型也有嚴苛的要求。還有一些光電的選型也有講究，防護等級需要符合環(huán)境要求。

4結語

潔凈庫堆垛機作為一個具有技術開發(fā)難度大和產品附加值大的產品，技術更新、生產、安裝工藝改進等成為產品開發(fā)的關鍵。潔凈庫堆垛機設計要注意防塵、同時生產、安裝過程把控也很重要。本文主要針對堆垛機運行狀態(tài)，在設計中考慮到從源頭上減少粉塵和防止粉塵擴散，達到滿足潔凈庫使用目的。

參考文獻：

[1]職遠，張丁超，劉俊杰，等. 半導體晶圓廠潔凈室氣態(tài)化學污染物測試及污染源分析[J]. 暖通空調，2021，51（3）：46-50.

[2]田亞斌，吳忠，姚勇，等. 潔凈車間電氣安裝技術措施[J]. 安裝，2020（10）：72-73

[3]李巖. 制藥廠潔凈車間空調除塵設計[J]. 科學與財富，2019（26）：62.

[4]陳元偉. 淺論潔凈室高架地板和華星孔的優(yōu)缺點[J]. 城市建設理論研究（電子版），2016，6（8）：4631-4632.

[5]賈寧，楊楚鵬. 潔凈室用高架地板四點位荷載測試法[J]. 潔凈與空調技術，2016（3）：9-13.

[6]徐匡迪. 關于潔凈鋼的若干基本問題[J]. 金屬學報，2009，45（3）：257-269;

[7]李曉英. AGV分段無接觸供電系統(tǒng)設計[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2018，46（17）：131-137