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        濾棒料盤輸送機(jī)水平移位方法研究

        2022-08-28 05:47:06王傳許黃慧鴻王雙麗
        設(shè)備管理與維修 2022年15期
        關(guān)鍵詞:棒料濾棒堆垛

        王傳許,黃慧鴻,王雙麗,張 紅

        (紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司紅河卷煙廠,云南紅河 652399)

        0 引言

        在濾棒高架立庫存儲輸送系統(tǒng)中,入庫濾棒料盤輸送機(jī)通過收集上游濾棒裝盤機(jī)傳輸?shù)牧媳P,將單個料盤逐一收集整理成料盤組,滿足入庫條件后,上位系統(tǒng)調(diào)度堆垛機(jī)執(zhí)行入庫任務(wù),將料盤組從入庫側(cè)料盤輸送機(jī)叉放至濾棒高架立庫內(nèi)。當(dāng)有濾棒出庫需求時,上位系統(tǒng)調(diào)度堆垛機(jī)執(zhí)行出庫任務(wù),將料盤組從高架立庫內(nèi)叉放至出庫側(cè)料盤輸送機(jī)上。目前,行業(yè)濾棒高架立庫系統(tǒng)大都采取單通道料盤輸送機(jī)匹配單貨叉堆垛機(jī)的方式,料盤組出入庫效率較低,堆垛機(jī)工作頻次較高,任務(wù)負(fù)荷較大。若選用雙貨叉型式堆垛機(jī),可極大提升濾棒料盤組的出入庫效率,但同時也要求濾棒料盤輸送機(jī)布局兩個以上通道。來自裝盤機(jī)單一通道的濾棒料盤要輸送至料盤輸送機(jī)的多個通道內(nèi),就必須在水平方向經(jīng)過換向,換向后的料盤收集整理成料盤組后,相鄰兩個通道內(nèi)的濾棒料盤組便可在堆垛機(jī)的同一次任務(wù)中完成出入庫,從而提升濾棒料盤組的出入庫效率,降低堆垛機(jī)的工作量。

        1 水平移位裝置的設(shè)計原則

        通常物料水平換向可通過氣缸推動、升降式輸送帶輸送、無桿氣缸輸送等方式實現(xiàn)。但由于濾棒重量較輕,在濾棒料盤輸送過程中抖動劇烈將會導(dǎo)致料盤內(nèi)濾棒橫移、掉落,因此料盤輸送機(jī)對料盤傳輸平穩(wěn)性要求較高。采用氣缸推動、輸送帶輸送等方式會造成料盤僅底部受力,受力不均導(dǎo)致料盤移動過程中發(fā)生濾棒掉落、料盤傾倒等問題。同時,水平移位裝置安裝后,空間上需保證濾棒料盤在直線方向上行進(jìn)而不會與移位裝置發(fā)生干涉,不影響料盤輸送機(jī)的整體結(jié)構(gòu),能較好地與輸送機(jī)融為一體。濾棒料盤在水平換向后應(yīng)能準(zhǔn)確地的停留在料盤輸送通道的中間位置,以保證濾棒料盤繼續(xù)向前平順輸送而不會發(fā)生干涉。

        鑒于以上原則,結(jié)合濾棒料盤自身結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計一種濾棒料盤水平移位裝置。通過氣缸將料盤夾緊—提升離開料盤輸送機(jī),再水平移動輸送至兩側(cè)的濾棒料盤輸送通道;當(dāng)濾棒料盤被移位至相鄰?fù)ǖ赖闹虚g位置時,依靠接近開關(guān)控制驅(qū)動電機(jī)啟停,使濾棒料盤在中間位置時準(zhǔn)確停止;隨后氣缸將下降—釋放濾棒料盤,對應(yīng)通道料盤輸送機(jī)啟動,濾棒料盤繼續(xù)向前輸送收集成料盤組,實現(xiàn)濾棒料盤在相鄰輸送通道間換向輸送的目的。水平移位裝置與料盤輸送機(jī)安裝布局如圖1 所示。

        圖1 水平移位裝置與料盤輸送機(jī)安裝布局

        2 水平移位裝置結(jié)構(gòu)原理

        水平移位裝置主要由機(jī)架、滑軌、滑塊、夾緊爪、同步帶、電機(jī)、行程開關(guān)和接近開關(guān)等組成(圖2)。其中夾緊爪包括支撐桿、夾緊板、驅(qū)動夾緊板水平移動的水平氣缸和驅(qū)動夾緊板上下移動的豎向氣缸、節(jié)流閥、磁性開關(guān)等,夾緊爪上的水平氣缸通過螺栓固定在豎向氣缸的推桿上,水平氣缸隨豎向氣缸上下移動。

        圖2 水平移位裝置結(jié)構(gòu)示意

        水平移位裝置的兩個夾緊爪成對稱布局,兩個夾緊爪之間的距離大于所需移動的料盤尺寸,夾緊爪通過滑塊安裝在滑軌上,夾緊爪與滑塊之間采用螺栓連接。

        兩個夾緊爪通過水平氣缸和豎向氣缸實現(xiàn)對濾棒料盤的夾緊和提升,使濾棒料盤離開輸送機(jī)。水平移位裝置滑軌的一端安裝有驅(qū)動電機(jī),滑軌上的滑塊與同步齒形帶連接,驅(qū)動電機(jī)通過同步齒形帶驅(qū)動兩個夾緊爪左右同步運動。當(dāng)夾緊爪運動至相鄰料盤輸送通道的中間位置時,滑塊被接近開關(guān)感應(yīng),發(fā)出停止信號,驅(qū)動電機(jī)停止轉(zhuǎn)動,夾緊爪通過豎向氣缸和水平氣缸實現(xiàn)料盤下降和釋放,料盤被準(zhǔn)確地放置在相鄰料盤輸送通道的中間位置,完成一次濾棒料盤的水平換向輸送。此外,用于向驅(qū)動電機(jī)發(fā)出停止信號的接近開關(guān)數(shù)量及位置,需根據(jù)所布局的濾棒料盤輸送通道數(shù)量及濾棒料盤輸送通道的寬度決定。滑軌兩端安裝有行程開關(guān),用于當(dāng)接近開關(guān)失效時檢查夾緊爪運動位置是否超出極限并停止驅(qū)動電機(jī),起安全保護(hù)作用。夾緊爪的氣缸夾緊、提升、下降和釋放濾棒料盤的速度利用氣缸上的節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)整合適的氣流量可保證夾緊爪夾取濾棒料盤的過程平穩(wěn),避免料盤內(nèi)濾棒掉落、橫移。

        3 水平移位裝置工作過程

        水平移位裝置處于等待位置時,與上游裝盤機(jī)通道處于同一中心線上,來自裝盤機(jī)的濾棒料盤輸送至水平移位裝置時料盤停止前進(jìn),水平移位裝置夾緊爪的兩個水平氣缸驅(qū)動夾緊板夾緊料盤,兩個豎向氣缸帶動水平氣缸向上移動,將料盤提升離開料盤輸送機(jī)。此時,水平移位裝置驅(qū)動電機(jī)啟動,驅(qū)動電機(jī)通過同步齒形帶驅(qū)動夾緊爪在滑軌上水平移動,當(dāng)移動中的滑塊遮住滑軌一側(cè)的接近開關(guān)時,驅(qū)動電機(jī)停止,水平移位裝置到達(dá)停止位,夾緊爪的兩個豎直氣缸下降使料盤下落至料盤輸送機(jī)上,兩個水平氣缸縮回釋放料盤,此時當(dāng)前通道料盤輸送機(jī)啟動,濾棒料盤繼續(xù)向前輸送完成料盤組盤。水平移位裝置則在驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動下重新回到等待位,完成一個工作循環(huán)。水平移位裝置工作過程如圖3 所示。

        圖3 水平移位裝置工作過程示意

        4 水平移位裝置的特點

        水平移位裝置可在不改變現(xiàn)有濾棒料盤輸送機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下,實現(xiàn)濾棒料盤的換向輸送,與料盤輸送機(jī)配合良好。其主要特點有:

        (1)結(jié)構(gòu)簡單,安裝和維護(hù)方便,制造成本較低。水平移位裝置安裝在濾棒料盤輸送機(jī)的上方,對各通道料盤輸送機(jī)的結(jié)構(gòu)均無影響,通過簡單的結(jié)構(gòu)和動作便可實現(xiàn)對濾棒料盤的換向功能,且加工和維護(hù)成本低。

        (2)提升了濾棒料盤輸送機(jī)緩存能力,實現(xiàn)上游裝盤機(jī)單一通道與料盤輸送機(jī)多通道的柔性對接需求??筛鶕?jù)濾棒生產(chǎn)能力與堆垛機(jī)入庫能力柔性調(diào)整濾棒料盤輸送機(jī)的通道數(shù)量,優(yōu)化了濾棒入庫需求和堆垛機(jī)工作能力的匹配度。

        (3)濾棒料盤水平移位過程平穩(wěn),不易發(fā)生傾倒。水平移位裝置的夾緊爪通過兩塊夾緊板夾持住料盤的中間部位,濾棒料盤受力均勻,穩(wěn)定性較好,移動過程中不易出現(xiàn)劇烈晃動、料盤傾倒等現(xiàn)象。

        (4)水平移位裝置夾緊爪的夾緊板采用復(fù)合材料板制作,具有高比強度和高比模量,耐疲勞性高、抗斷裂能力強、減振性能好,使用壽命長。而且由于其具備較好的減振能力,能夠?qū)α媳P起到一定的保護(hù)作用,降低料盤的損壞。

        (5)驅(qū)動夾緊爪的電機(jī)具備變頻調(diào)速功能,可延長電機(jī)啟動、停止過程,實現(xiàn)料盤在水平移動過程中平穩(wěn)過渡,避免料盤內(nèi)濾棒在移動過程中發(fā)生橫移、掉落。

        由于水平移位裝置夾緊爪的夾緊板夾持面為平面,夾緊爪水平氣缸磨損或氣管接頭漏氣時,可能出現(xiàn)料盤夾持不穩(wěn)固現(xiàn)象,導(dǎo)致濾棒料盤移動過程中出現(xiàn)歪斜,因此需定期檢查夾緊爪氣缸工作的可靠性。同時水平移位裝置的兩個夾緊爪氣缸相對獨立,但在夾取濾棒料盤動作時要求左右同步,因此對左右兩夾緊爪上的氣缸節(jié)流閥調(diào)整技術(shù)要求較高。

        5 結(jié)語

        濾棒料盤輸送機(jī)作為濾棒高架立庫存儲輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,增加料盤輸送通道以提高料盤輸送機(jī)緩存能力,既能提升上游裝盤機(jī)設(shè)備的運行效率,還能降低堆垛機(jī)單位時間任務(wù)頻次,提升濾棒料盤的出入庫效率,滿足大流量濾棒料盤出入庫環(huán)境下對雙叉堆垛機(jī)的需求。此外,由于水平移位裝置能實現(xiàn)濾棒料盤在不同輸送通道間移動,因此也同樣適用于出庫側(cè)料盤輸送機(jī)。堆垛機(jī)將料盤組叉放至出庫側(cè)料盤輸送上,水平移位裝置左右移動將兩側(cè)通道的濾棒料盤組逐一分離移送至與卸盤機(jī)通道對應(yīng)的中間料盤通道,再輸送至下游設(shè)備,實現(xiàn)濾棒高效存儲和輸送。

        紅云紅河煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司:基于濾棒高架庫物流系統(tǒng)模式下的物料輸送可靠性研究科技項目(HYHH2019GY04)資助。

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