книги из ГПНТБ / Адельсон, Ю. А. Автоматизированные склады штучных грузов, обслуживаемые штабелерами с многоместным захватом

Ленинградская организация общества «Знание» РСФСР

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ДОМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОПАГАНДЫ

УДК 658.78—52

Ю. А. Адельсон

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СКЛАДЫ ШТУЧНЫХ

ГРУЗОВ, ОБСЛУЖИВАЕМЫЕ ШТАБЕЛЕРАМИ

C МНОГОМЕСТНЫМ ЗАХВАТОМ

Серия — Механизация и автоматизация производственных процессов и установок

Ленинград

1 974

ВВЕДЕНИЕ

Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану разви­ тия народного хозяйства на 1971 — 1975 гг. и последующими по­ становлениями партии и правительства для решения задачи сниже­ ния себестоимости продукции, выпускаемой промышленными пред­ приятиями, предусматривается совершенствование уровня органи­ зации складских работ и создание новых конструкций подъемно­ транспортного оборудования, что обеспечило бы резкое повышение производительности труда, полную автоматизацию складских опе­ раций и более эффективное использование складских помещений.

Общей тенденцией в совершенствовании отечественного и зару­ бежного складского оборудования является повышение его произ­ водительности за счет внедрения пакетирования грузов на поддо­ нах и применения накопительных устройств для грузов в конст­ рукции грузоподъемных машин.

Применение пакетирования грузов на поддонах хотя и повыша­ ет производительность грузоподъемных машин, однако практичес­

ки не дает достаточной экономической эффективности, так как свя­ зано с большим количеством поддонов, на которых грузы пакети­ руются вручную или же с помощью дорогостоящих, сложных по

конструкции и малонадежных пакетоформирующих устройств. При проектировании таких складов приходится решать вопросы оборо­

та, хранения и ремонта поддонов.

В рассматриваемых ниже складах реализован способ пакетно­

го складирования грузов без поддонов в стеллажах с вилочными полками, обслуживаемыми высокопроизводительными штабелера­ ми принципиально новой конструкции. Загрузка стеллажных по­ лок производится по всей длине за счет того, что грузовой захват

штабелера выполнен на всю длину стеллажа, а его вертикальные направляющие охватывают стеллаж с торцов.

Конструкция штабелера и его основные 'узлы защищены ря­ дом авторских свидетельств (№ 255838, 327113, 356225, 370142,

391980).

Производительность штабелера с многоместным захватом, зави­

сящая от количества одновременно захватываемых грузов, может

3

оказаться недостаточной для складов с большими грузооборотами и пролетами значительной длины (при условии обслуживания каж­ дого пролета склада только одним штабелером).

Для подобных случаев разработана модификация штабелера с

более высокой производительностью, которая достигнута за счет

устдновки в верхней раме металлоконструкции штабелера специ­

ального накопителя, способного вместить один или несколько па­

кетов грузов.

По сравнению с мостовыми кранами-штабелерами и стеллаж­ ными погрузчиками равной грузоподъемности, штабелер с много­ местным захватом при складировании штучных грузов дает много преимуществ:

повышает производительность труда на складе;

увеличивает емкость склада за счет уменьшения проходов и от­ сутствия зазоров между грузами по горизонтали;

исключает потребность в поддонах при пакетном складирова­

нии грузов;

производит многорядное заполнение стеллажных полок;

не требует транспортерных устройств для перемещения штабе­ лера из одного прохода между стеллажами в другой;

имеет более простую систему управления; улучшает общую компоновку склада;

позволяет увеличить высоту складирования, благодаря отсутст­ вию консольных нагрузок на вертикальные колонны металлокон­

струкции;

снижает в 2 — 3 раза приведенные расходы на тонну перераба­

тываемых грузов.

ОБОРУДОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СКЛАДА

формирования пакета грузов и рольганг выдачи продукции со скла­

да.

Штабелер с многоместным захватом и накопителем изображен на рис. 1. Металлоконструкция 1 штабелера выполнена в виде портала, охватывающего стеллажи с боковых сторон и перемещаю­ щегося по рельсовым путям 2 вдоль склада. Вертикальные образу­ ющие 3 металлоконструкции служат направляющими для подъем­

ных кареток 4 с грузовым захватом 5. Захват состоит из продоль­ ной несущей балки 6, прикрепленной к подъемным кареткам, и по­ перечных ребер 7, установленных на несущей балке захвата вер­ тикально с заданным шагом. Верхние торцы ребер образуют опо­ ру для пакета грузов. Высота вертикальных ребер захвата выбра­ на с таким расчетом, чтобы при взаимодействии штабелера со стеллажом вилочные элементы полки стеллажа проходили между ребрами захвата, полностью утапливаясь в них. Такая конструкция

4

захвата обеспечивает возможность укладки грузов в несколько ря­

дов по ширине полки.

Верхняя рама металлоконструкции штабелера выполнена про­ ходной и захват с грузом в поднятом положении вписывается в ее габарит. На верхней раме смонтированы приводы перемещения 8 штабелера и подъема 9 захвата, выполненные двухскоростными с

регулированием скорости 1: 8. В приводах использованы двухско­ ростные электродвигатели Т2-51/16-2 (n = 375∕3000 об/мин).

,≡ jк-.- <g⅜∙ι

Щ

щ - ×

а jj=c=c ш

а ы □о □с р Щ

иг В

ш

4 jLθ г-

Рис. 1. Штабелер с многоместным захватом и накопителем

Приводные катки 10 получают вращение от трансмиссионого

вала через зубчатые передачи 11. Подъем кареток с захватом про­ изводится цепными тяговыми органами 12.

В верхней раме штабелера установлены горизонтальные на­ правляющие, в которых перемещается накопитель для грузов, представляющие собой вилочную полку, выполненную по аналогии с полками стеллажей. Накопитель состоит из рамы 13, перемещаю­ щейся на катках 14 приводом 15, установленным на раме штабеле­

ра. Привод выполнен с двухскоростным электродвигателем, кото­ рый через трансмиссионные валы приводит в движение замкнутые цепные тяговые органы 16, присоединяемые к накопителю. На раме

5

накопителя закреплены консольные вилки 77, взаимодействующие

с захватом.

На рис. 2 дан общий вид стеллажа. Стеллаж состоит из опорной рамы 1, стоек 2 и продольных балок 3, к которым прикреплены вилки 4 коробчатого профиля, образующие консольные полки. Кон­ струкция элементов стеллажа рассчитывается на прочность, устой­

чивость и допустимый прогиб от внецентренной нагрузки, возни­ кающей при односторонней загрузке стеллажа.

Общий вид загрузочного рольганга показан на рис. 3. В дан­ ном случае рольганг выполнен двухярусным для возможности од­ новременного формирования двух пакетов грузов. На раме 1 уста­ новлены консольные приводные ролики 2. Шаг установки роликов

равен расстоянию между вертикальными ребрами захвата штабе­

лера. Приводные ролики каждого яруса рольганга получают вра­ щение от собственного привода 3. Грузы могут поступать на роль­ ганг с торцевой части или же с его задней стороны. В последнем

вом наименований грузов вместо рольганга используется многоярус­ ный стеллаж с неприводными роликовыми полками, на каждой из

которых комплектуются ' грузы одного наименования посредством подъемного столика с толкателем.

Разгрузочные рольганги выполняются с такими же консольны­ ми приводными роликами, как и рольганги со стороны загрузки.

Штабелер взаимодействует со стеллажами и рольгангами сле­ дующим образом. На загрузочном рольганге формируются паке­ ты грузов. Захват штабелера снимает грузы с рольганга и подни­ мает их в габарит верхней рамы штабелера.

Накопитель перемещается по горизонтали в зону размещения захвата. При этом его вилки вдвигаются с некоторым зазором над

несущей балкой захвата под грузы, стоящие на вертикальных реб­ рах захвата. После опускания захвата грузы остаются на вилках

накопителя. Таким образом на накопитель устанавливаются последующие ряды грузов. Накопитель при этом каждый раз со­

вершает ход, меньший предыдущего на величину шага между уста­ навливаемыми грузами. Емкость накопителя практически не пре­ вышает 3 пакетов грузов. Заполнив накопитель, захват забирает с рольганга очередной пакет, поднимается в крайнее верхнее поло­ жение, и штабелер перемещается к заданному стеллажу. Захват с грузами опускается в проход между стеллажами и укладывает па­

вертикальные ребра — между вилочными элементами полки. Гру­

зы при этом за счет высоты ребер перемещаются над полкой стел­ лажа и при опускании захвата на 30 — 40 мм устанавливаются на полку. Затем захват по горизонтали выводится из стеллажа в про-

6

ʌj

oις

Рис. 2. Стеллаж с консольными полками

ход и поднимается в верхнее положение. Накопитель до подъема захвата смещается в зону работы последнего на один шаг. Захват, достигнув верхнего положения, снимает один ряд грузов с вилок накопителя.

Накопитель возвращается в исходное положение, а захват вновь укладывает грузы на ту же или другую полку, согласно заданной программе. Таким же образом производится перегрузка остав­ шихся на накопителе грузов в стеллажи. Разгрузка стеллажей происходит аналогично описанному выше, но в обратном порядке.

На рис. 4 представлен пример технического решения автомати­

зированного склада готовой продукции на базе штабелера с мно­ гоместным захватом. Склад размещен в трехпролетном помещении с сеткой колонн-6X9 м и высотой 7,2 м с годовым грузооборотом 1,5 млн. штук.

Грузы хранятся в двухсторонних стеллажах 1 с вилочными пол­ ками. Стеллажи обслуживаются штабелерами 2, имеющими двух­ рядные накопители для грузов.

Грузы поступают на склад на подвесном конвейере 3, который

загружается подъемными столиками 4 на приводные рольганги 5. Рядом с рольгангами 5 установлены двухярусные приводные роль­

ганги 6, на которых происходит формирование пакета грузов для штабелера.

На конце рольгангов 5 установлен подъемный столик 7 с тол­ кателем. обеспечивающим поштучное переталкивание грузов на приводные ролики рольгангов 6,

На разных ярусах рольгангов 6 могут накапливаться грузы од­ ного или разных наименований в зависимости от номенклатуры складируемых грузов.

Штабелер по заданной оператором программе может загружать

стеллажи, забирая грузы с рольгангов 6, либо разгружать их на приводные рольганги 8, которые транспортируют грузы со склада

на внешний транспорт.

При необходимости штабелер может передавать грузы с роль­ гангов 6 непосредственно на рольганги 8, минуя стеллажи. На рис. 5 показана действующая модель секции автоматизированно­

го склада штучных грузов.

Одна из модификаций штабелера с портальной металлоконст­ рукцией может быть эффективно использована на складах листо­

вых и длинномерных материалов во взаимодействии с передвиж­

ными стеллажами..

Склад, предназначенный для хранения большой номенклатуры листовых материалов, бухт проволоки и других крупногабаритных грузов и внедренный на одном из промышленных предприятий Бе­

лорусской CCP изображен на рис. 6.

Склад состоит из портального штабелера и ряда передвижных стеллажей, один из которых выполнен приводным. Такое техниче­ ское решение позволило резко повысить емкость склада за счет

исключения широких проездов, имеющих место в большинстве из-

9