拆叠框RGV在长杆件领域的设计应用及改进.pdf
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1、设施与设备doi:10.3969/j.issn.1005-152X.2023.08.025拆叠框RGV在长杆件领域的设计应用及改进白新河,李增文(山西迎才物流设备科技有限公司,山西太原030006)摘要以铝加工生产工艺流程为例,分析拆叠框RGV在长杆件物料中的设计应用,并以生产实践为指导,优化设计,以达到拆叠框RGV可应用于多行业、多场景、多层数切换,实现高效率、低故障率的目的,旨在为企业节约人力成本,提高产能,降低危险性,实现工艺工序之间的全自动化。关键词长杆件;拆叠框RGV;单工位;双工位中图分类号TH24文献标识码A文章编号1005-152X(2023)08-0149-04Design
2、and Improvement of Disassembly Frame RGV in Long Rod Application FieldBAI Xinhe,LI Zengwen(Shanxi Wetalent Logistics Equipment Technology Co.,Ltd.,Taiyuan 030006,China)Abstract:In this paper,taking the technical process of aluminum production as example,we analyzed the design of disassembly frameRGV
3、 in long rod application,and optimized it under the guidance of production practice,so that the disassembly frame RGV applicationcould be conveniently repurposed between multiple industries,scenarios and layer arrangements to achieve high efficiency and low failurerate,so as to help save labor costs
4、,increase production capacity,and reduce operation risks for enterprises,and realize the full automationbetween process steps.Keywords:long rod;disassembly frame RGV;single station;double station白新河,等:拆叠框RGV在长杆件领域的设计应用及改进0引言2012年国内首套长杆件铝型材自动化立体仓库的研发应用,标志着以铝型材长杆件为代表的企业迈出了智能化、数字化的第一步。之后随着铝加工行业的快速发展,各个
5、企业的年产能快速增长,生产规模逐渐扩大,单纯的自动化立体仓库已经不能满足企业的发展需求,尤其近两年建材市场受房地产市场的影响逐年下滑且太阳能面板用边框需求的逐年增长,很多企业开始向生产工业材转型,并提高整个工厂的智能化程度,减少人为因素造成的产品性能波动,提高产品质量一致性成为很多铝加工企业的迫切需求。由于铝型材具有截面型式多、长度长(一般在6-8m之间)、加工工艺复杂的特点,一般各个工序之间是通过料框来转运的,传统工序之间转运都是通过人工来完成,不仅工人劳动强度大、效率低、危险性高,而且铝型材碰伤率高,信息跟踪错误损耗大。2019年广东某铝业集团率先尝试建立智能化、数字化工厂,经过长期交流研
6、讨、技术论证,2020年正式开始建立数字化工厂,在规划设计过程中,针对长杆件的转运,研发了多种RGV,其中拆叠框RGV不仅具备传统RGV的基本特征,可实现一对一、一对多、多对一、多对多任意组合的物料搬运,而且可以实现垂直方向2-4框的叠拆垛,并经过多次优化设计,目前已经是第八代产品了。拆叠框RGV的应用,可满足长杆件领域多框物料的转运及拆叠框,不仅节约了劳动成本,而且降低了劳动强度;不仅提高了转运效率,而且增加了产能;不仅降低了危险性,而且提高了成品率,最重要的是实现了智能化、数字化车间,既提高了企业形象,又达成了企业的双碳目标。1拆叠框RGV研发背景拆叠框RGV的设计理念是从广东某铝加工企业
7、的整厂物流自动化规划过程中产生的,在挤压装框和喷砂上下排都实现自动化的前提下,为了实现整厂物流的自动化,需要解决挤压装框后到时效前的叠垛自动化以及时效后到喷砂前的拆垛自动化。经过长期的一线调研和反复的技术论证,研发出了第一代拆叠收稿日期2023-06-20作者简介白新河(1972-),男,山西太原人,总工程师,研究方向:自动化立体仓库、整厂物流;李增文(1983-),男,山西晋中人,工程师,研究方向:智能物流输送系统。-149设施与设备物流技术2023年第42卷第8期(总第443期)框RGV,即单工位拆叠框RGV,如图1(a)所示,并成功应用于生产实践中,从而帮助用户完全打通并实现了从挤压到表
8、处的全过程自动化生产,为下一步的工厂智能化制造奠定了良好基础。2拆叠框RGV的研发实践拆叠框RGV的最大特点是将行走、升降、输送三个主要功能集成于一体,整机按照一定的顺序组合进行往复运动,可实现料框不同组合层数的拆叠垛,其有两方面的亮点:第一,可实现运行和升降的同步运行,做到效率最大化;第二,一机多用,可作为普通的重载RGV使用,可作为叠框RGV使用,也可作为拆框RGV使用,灵活多样。2.1结构设计拆叠框RGV的结构主要由金属结构(含顶架、立柱、底架、辅助结构等)、提升机构、行走机构、载货台(含叉臂机构)、输送机构和电气装置组成,如图1所示。后期根据实际需求又开发出双工位拆叠框RGV,结构设计
9、除保留行走机构是一套之外,其余的输送机构、提升机构和叉臂机构等机构都设计成两套(如图1(b)所示)。(a)单工位(b)双工位图1拆叠框RGV2.2应用工况分析(1)应用于满框铝型材产品进时效炉前的叠垛工况。挤压装框完成后,大部分铝型材要经过时效炉进行时效。为了节约能源,响应国家低碳环保的政策,同时为了提高时效炉的空间利用率并降低时效成本,结合材料特性和时效工艺,通常会将挤压装框后的铝型材满框叠放3-4层成一垛,以一炉至少4个整垛的形式进行时效处理。(2)应用于时效后的整垛满框铝型材拆垛工况。比如去喷砂或者去表面处理均需要拆成单框,此时该设备就反向动作,将满框一个一个拆出来送到指定工位。(3)应
10、用于表处车间返回的整垛空框拆垛工况。要通过拆/叠框RGV的搬运和拆框分发每个挤压装框位,如图2所示,拆/叠框RGV在工序之间的双向应用,取代了人工搬运、人工拆/叠框,实现了工序之间的全自动化。拆叠框RGV的应用实现了多台挤压机装框位对应多台时效炉的满框叠垛,以满足不同合金的材料按照时效工艺分别叠垛进行时效处理的需求。双工位拆叠框RGV更是一台拆叠垛车可以同时装载两垛满框或两垛空框,或者一垛满框和一垛空框。左边工位负责叠满框,右边工位负责拆空框,提升机构和叉臂机构能保证左右工位各自独立运行,互不干扰。这样在挤压机装框位能快速地接走满框并发放空框,收满框和发空框的效率有了极大提高。图2工艺流程图2
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