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巷道式堆垛机在卷烟厂烟丝库中的应用
2018-6-14
来源:未知
点击数:  487        作者:未知
  • 巷道式堆垛机作为自动化高架仓库的重要组成部分,凭借着高速、准确、稳定及数据可追踪的优点,在烟草、医药、电商等行业得到广泛应用。本文以某卷烟厂烟丝库改造项目为例,结合烟丝生产工艺,详细介绍了烟丝库改造的全过程,并着重讲述了采用包括巷道式堆垛机在内的自动化高架仓库的优势。

    1巷道式堆垛机和自动化高架仓库

    传统的仓库多采用三层至四层的结构,通过叉车进行取放货物,用手持式扫描仪扫描条码记录货物进出仓库的相关信息。随着工业生产的不断发展,原有的小工厂模式渐渐被大规模集中生产所取代,对仓库的要求也不断提高,需要高速、准确、稳定的取放货物且货物数据信息需要长期保留并可进行追踪,自动化高架仓库应运而生。

    现代化的自动化高架仓库为多层形式,设备整体较高,目前国内通常的高架仓库高约 20 m,空间利用率比传统仓库高许多,适用于多品种货物的储存。库区外采用输送机、提升机、EMS 小车、SC 小车、机器人等多种自动化设备实现货物的搬运、码垛、打包、拣选等作业,而库内基本上使用巷道式堆垛机实现货物的存取作业。在计算机中安装仓库管理软件(WMS 系统),

    通过对扫描设备、输送子系统、机器人子系统、堆垛机子系统、货架的整体控制,管理并控制货物的码垛、登记、入库、出库等过程,可实现仓库作业的全面自动化。新一代的仓库管理软件将仓库系统与生产系统、配送系统甚至销售系统相连接,使高架仓库不再是单纯保管和收发货物的场所,而成为组织和协调生产的一个重要部门。

    2 烟丝库改造与自动化高架仓库

    2.1 存在的问题

    烟草行业一直以来都是自动化程度非常高的行业, 也是国内最早采用自动化高架仓库的行业之一。卷烟厂包含原料库、烟丝库、辅料库和成品库,由于原料库、辅料库和成品库与生产连接比较少,且保存货物对环境没有特别严格的要求,国内各烟厂很早就采用了自动化高架仓库。而烟丝库由于与两个生产车间(制丝车间和卷包车间)的生产工艺连接紧密,且保存的货物(切好的烟丝)又需要非常严格的环境要求,一旦程序没有控制好,会导致成品香烟质量低,造成巨大的财产损失。一直以来,烟丝的存储都是采用储柜或者平库进行保存, 并没有采用自动化高架仓库的模式。

    近年来,随着人民生活水平的改善,市场中高端香烟的需求越来越大,烟厂质检员发现成品香烟的品质与

    烟丝保存的方式有很大关系。由于烟丝保存方法以及所选用批次混乱,常导致原本较高级的烟叶最终不能生产出高档的成品香烟。这对烟厂无疑是一个极大的浪费。

    2.1 改造方案

    为解决烟丝保存的问题,并实现与两大生产车间(制丝车间和卷包车间)的生产工艺紧密配合,确保成品香烟的品质,将烟丝库改造成为自动化高架仓库变得越来越迫切。
    巷道式堆垛机在卷烟厂烟丝库中的应用
    1) 库区布置结构

    整个烟丝库分成半成品烟丝库区和成品烟丝库区两部分,其中半成品烟丝库区包括空烟箱返回线、空烟箱清洁线、装箱站、掺配翻箱机、EMS 小车输送系统和半成品高架仓库;成品烟丝库区的构成与半成品烟丝库类似。半成品烟丝库区与生产相关的工艺包括制丝、掺配等;而成品烟丝库与生产相关的工艺包括降级、卷包等。由于卷烟厂生产的成品香烟有很多种,而即使同一种香烟,由于原料、气候、环境、工艺配方的差异, 也会出现生产批次的差异。为保证成品香烟的品质,整个烟丝库区采用了全自动机械设备来配合复杂的生产工艺。在高架仓库内采用了巷道式堆垛机,其中半成品高架仓库 8 台,成品高架仓库 6 台。

    2) 巷道式堆垛机的应用

    巷道式堆垛机主要包括行走单元、提升单元和取放单元三个部分,通过激光测距以及编码器定位,可以到达非常高的定位精度。由于堆垛机运行速度非常快,且货物都是在狭窄的巷道内行走,稍有不慎就会造成货物或者设备撞击损坏,因此,堆垛机的安全性检测极其重

    要,包括装设超限、超重、超速、紧停、断电保护、位置检测等多重保护措施。通过无线传输技术,将数据传递给服务器并与仓库管理系统(WMS 系统)进行数据交互,实现了仓储与生产工艺的匹配,同时在服务器中保存生产信息。

    巷道式堆垛机取放货的过程实际上就是堆垛机与高架仓库的货位进行货物交换的过程,随着货物存储量的增加以及现场环境的变化,高架仓库、堆垛机及其轨道都会出现不同程度的形变。最终导致定位不准确,取放货物的位置发生变差,久而久之会出现货物不能放入或者不能取出,甚至发生货物与高架仓库的立柱相撞导致货物倾翻的故障。新一代堆垛机增加了对高架仓库立柱和横梁的学习功能,初始化设定了高架仓库中每个货格的位置后,在每次取放货物的过程中,都会对货格相应立柱和横梁的位置进行识别,如果发现偏差较小,可自动更新货格位置,如果偏差较大超出规范,则向服务器发出故障警告。

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