近年來(lái)，隨著鑄造車間自動(dòng)化程度不斷提高，不少鑄造廠選擇了以自動(dòng)化立體庫(kù)來(lái)儲(chǔ)存砂芯。本文主要介紹了自動(dòng)化立體庫(kù)在鑄造車間鑄件冷卻、轉(zhuǎn)運(yùn)及儲(chǔ)存中的應(yīng)用。

　　一、項(xiàng)目概況

　　一汽鑄造有限公司有色鑄造分公司是國(guó)內(nèi)第一家采用鑄件自動(dòng)化立體庫(kù)的企業(yè)。整個(gè)工程采用一次規(guī)劃、分期實(shí)施的建設(shè)方式：廠區(qū)占地面積19.1723公頃，新增占地面積80500平方米。一期（2011- 2013年）產(chǎn)能4GD1、6GV、4GB、EA888/EA111鋁缸蓋及鋁缸體鑄件共162萬(wàn)件/年(21707.7噸/年)， 二期（2013-2015年）產(chǎn)能EA211及4GD1/6GV鋁缸體鑄件16.5萬(wàn)件/年。該項(xiàng)目規(guī)劃方確定了合理、節(jié)能、綠色的總體設(shè)計(jì)思路，通過(guò)吸收國(guó)際上清潔化、節(jié)能化、輕量化以及智能化理念，引進(jìn)了技術(shù)升級(jí)的綠色鑄造工藝和技術(shù)裝備。

　　項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)由機(jī)械工業(yè)第九設(shè)計(jì)研究院有限公司進(jìn)行，生產(chǎn)布局按最新工藝流程來(lái)確定：含新砂準(zhǔn)備、制芯、重力澆注、清理、數(shù)控加工、清洗、檢漏工藝環(huán)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)面積的最優(yōu)利用，充分利用廠房高度空間，本次規(guī)劃引入了國(guó)外先進(jìn)的中間存儲(chǔ)環(huán)節(jié)。即，在澆注和數(shù)控加工兩個(gè)環(huán)節(jié)之間放入兩個(gè)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，分別為高溫庫(kù)和常溫庫(kù)，分別存儲(chǔ)帶冒口的鑄件和去除冒口后待加工的工件。 經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外調(diào)研考察，選用了可直接替代國(guó)外同類設(shè)備的無(wú)錫中鼎物流設(shè)備有限公司生產(chǎn)的立體倉(cāng)庫(kù)和輸送設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了與進(jìn)口設(shè)備間的無(wú)縫連接，多項(xiàng)結(jié)構(gòu)采用了物流技術(shù)專利成果。

　　二、項(xiàng)目特點(diǎn)

　　1. 高溫庫(kù)(圖 1)

　　● 采用鋼質(zhì)托盤(pán)，每個(gè)托盤(pán)可容納兩個(gè)鑄件毛坯。鑄件由澆注線取件機(jī)械手從模具中抓取后放入托盤(pán)。

　　● 冷卻線采用雙層對(duì)稱結(jié)構(gòu)

　　上層冷卻，下層回板，上件點(diǎn)位于兩側(cè)，分別對(duì)應(yīng)兩組澆鑄機(jī)，因此一個(gè)儲(chǔ)存庫(kù)可對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同型號(hào)的鑄件。鑄件通過(guò)冷卻線上的高速風(fēng)道可以得到快速冷卻。

　　● 立體倉(cāng)庫(kù)節(jié)能環(huán)保：配備通風(fēng)系統(tǒng)，接入廠區(qū)主風(fēng)道，使工件蒸發(fā)的廢氣不會(huì)在車間飄溢。

　　● 托盤(pán)兼容性好：托盤(pán)在整個(gè)廠區(qū)都可以通用。為了清除散落在托盤(pán)里的砂塊，設(shè)置有翻轉(zhuǎn)式清砂結(jié)構(gòu)，且機(jī)身下方對(duì)準(zhǔn)清料口漏斗，廢料直接進(jìn)入坑道。

　　● 庫(kù)容量：整個(gè)庫(kù)區(qū)可以存儲(chǔ)210個(gè)托盤(pán)，合計(jì)420個(gè)工件。

　　2. 常溫庫(kù)(圖 2)

　　● 前端配有連接線，后端有高空連廊，規(guī)劃合理，實(shí)現(xiàn)了工件至加工中心的無(wú)縫對(duì)接。

　　● 首次在業(yè)內(nèi)采用祼件直接入庫(kù)。從圖2不難看出，為了實(shí)現(xiàn)工件在貨架上的定位，設(shè)計(jì)為工件三個(gè)一組定距排列，再一次性進(jìn)入叉取位置，由堆垛機(jī)的貨叉拿取后放置到貨位上。

　　● 利用視覺(jué)識(shí)別技術(shù)，A、B型號(hào)工件可以混合入庫(kù)。此功能與高溫庫(kù)對(duì)應(yīng)，如果有兩種工件都從入庫(kù)轉(zhuǎn)盤(pán)送入，則會(huì)自動(dòng)對(duì)應(yīng)從不同的入口端排隊(duì)進(jìn)入。

　　● 庫(kù)容量：可以存儲(chǔ)927個(gè)工件。

　　3. 輸送效率和信息化調(diào)度實(shí)現(xiàn)雙突破(圖 3)

　　● 庫(kù)區(qū)的堆垛機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)首次采用交流伺服技術(shù)。堆垛機(jī)水平運(yùn)行速度平均達(dá)到150米/分鐘，保證了出入庫(kù)效率。

　　● 經(jīng)雙方技術(shù)部門共同研制的新一代立體倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)，是定制化的監(jiān)控和調(diào)度軟件，與常規(guī)的軟件不同的是：利用總線技術(shù)與 PLC 電控回路通訊，與相鄰設(shè)備良好對(duì)接，防止誤操作。產(chǎn)量和庫(kù)存信息通過(guò)服務(wù)器，可直接通過(guò)局域網(wǎng)連接至公司生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)。

　　● 先進(jìn)而友好的操控界面，提供無(wú)人值守自動(dòng)存儲(chǔ)和傳輸平臺(tái)。更配備了LED大屏幕顯示屏，使庫(kù)存數(shù)量可以方便地為生產(chǎn)管理人員觀察。可通過(guò)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)終端遠(yuǎn)程多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)視設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)（設(shè)備位置、開(kāi)關(guān)通斷、執(zhí)行 任務(wù)清單)，查看歷史作業(yè)執(zhí)行日志和設(shè)備報(bào)警日志，也可以對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行控制（下發(fā)定點(diǎn)作業(yè)指令，召回、急停設(shè)備，維護(hù)后臺(tái)日志等）。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　該工程已于2014年9月開(kāi)始試運(yùn)行，11月通過(guò)了專家組鑒定，整套物料輸送系統(tǒng)無(wú)故障率達(dá)到99%以上，與周邊的進(jìn)口設(shè)備信號(hào)對(duì)接正常，毛坯件從機(jī)器人上托盤(pán)直到機(jī)加工群可暢通傳送，效率完全滿足在線生產(chǎn)需求且稍有富余。

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始重視新技術(shù)、新裝備的應(yīng)用。鑄件儲(chǔ)存及輸送系統(tǒng)的不斷完善必將為整個(gè)鑄造業(yè)發(fā)展起到一定的推動(dòng)作用。