CN102530462B - 一种铸造砂芯智能化仓储系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，包括高层货架、堆垛机系统、输送系统、自动化控制系统和计算机仓库管理系统。本发明是一套高度智能化、柔性化、砂芯质量可追溯性强的砂芯仓储管理系统，实现砂芯出入库的全过程动态信息采集、跟踪，具有高速运转、操作简单、储存规模大、仓库占地面积少、空间利用率大、效率高的优势，对提升砂型铸造制造技术和管理水平有很高的经济价值和社会价值。

Description

一种铸造砂芯智能化仓储系统

技术领域

 本发明涉及仓储系统，尤其涉及到铁路车辆企业的铸造砂芯智能化仓储系统。

背景技术

铸造行业在推动国民经济中起着举足轻重的作用，我国铸造产量逐年增长，但铁路车辆企业的各砂型铸造企业在存在不少制约生产问题，其中砂芯工序存在下列问题：

（1）砂芯存放占用空间大，产品数量、品种较多时易出现杂乱无章的现象；

（2）砂芯存、取效率低，物流往返现象较多；

（3）不能对砂芯进行全过程管理，信息采集困难；

（4）砂芯的存、取不能满足工艺要求。

根据各铸造企业在生产过程中遇到的问题，为更好提升制造技术和管理水平，有必要开发一套具有效率高、流程简洁、占地面积少、空间利用率大、储存规模大、操作简单、适时监控功能的砂芯仓储系统。

申请人作为中国铁路货车制造的领先企业，为提升制造技术和管理水平，根据各企业现状和自身特点，大胆创新，在国内首次采用砂芯智能化仓储系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铸造砂芯智能化仓储系统，克服现存的砂芯存放占用空间大，砂芯存、取效率低的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，包括高层货架、堆垛机系统、输送系统、自动化控制系统和计算机仓库管理系统，

所述高层货架包括若干立体矩阵式货位，

所述输送系统，包括第一输送系统，所述第一输送系统安装在入库口，衔接所述高层货架的入口端，用于将装有砂芯的托盘输送到所述高层货架，在自动化控制系统控制下由所述堆垛机系统取下所述托盘；还包括第二输送系统，所述第二输送系统安装在出库口，衔接所述高层货架的出口端，用于从所述堆垛机系统接收装有砂芯的托盘，在自动化控制系统控制下送到出库口；

所述堆垛机系统，安装在所述高层货架中间，用于从第一输送系统取下装有砂芯的托盘，送到自动化控制系统指定的货位上；或者，从自动化控制系统指定的货位上取下装有砂芯的托盘，送到第二输送系统上；

所述自动化控制系统，分别连接所述第一、第二输送系统，所述堆垛机系统；用于控制所述第一、第二输送系统的启动、停止，控制所述堆垛机系统的定位，以及对砂芯的存放或取出动作；所述自动化控制系统包括人机操作控制台，所述人机操作控制台用于输入出入库的砂芯属性数据或者发出操作指令；

所述计算机仓库管理系统，包括数据库系统，所述数据库系统用于存储所述砂芯属性数据；所述自动化控制系统与所述计算机仓库管理系统连接，进行数据通信。

进一步的，为了提高砂芯入库的效率，满足砂芯表干炉生产线生产要求，所述高层货架、第一输送系统、堆垛机系统的数量分别为若干个，所述若干个高层货架平行排列，每条所述第一输送系统分别对应衔接一台所述堆垛机系统，每台所述堆垛机系统对应一至二个所述高层货架存取砂芯托盘；

所述第一输送系统与入库口之间设置有第一过渡装置，所述第一过渡装置，用于在自动化控制系统的控制下，接收入库口砂芯表干炉生产线送来的装有砂芯的托盘，运送到自动化控制系统指定的第一输送系统。

为了提高砂芯出库的效率，满足以砂芯为模具的车辆部件生产要求，所述出库口设置有第二过渡装置和若干条出库输送系统，所述第二输送系统的数量为若干个，每条所述第二输送系统分别对应衔接一台所述堆垛机系统；所述第二过渡装置连接所述自动化控制系统，用于在自动化控制系统的控制下，接收所述多个第二输送系统输送的装有砂芯的托盘，运送到自动化控制系统指定的某条所述出库输送系统，所述出库输送系统用于将砂芯输送到车辆部件生产线。

本发明还包括，在所述高层货架的出口端设置输送缓存装置，所述输送缓存装置连接自动化控制系统，并与所述第二输送系统衔接，用于短时放置待出库的砂芯。

本发明还包括，在出库口安装若干条出库输送系统，所述出库输送系统连接自动化控制系统，并衔接车辆部件生产的砂芯供应输送线。

本发明还包括第三输送系统，所述第三输送系统连接自动化控制系统，用于从所述第一输送系统接收不合格砂芯，运送到不合格砂芯处理间。

本发明还包括第三过渡装置，所述第三过渡装置旁置于所述高层货架外，连接自动化控制系统，并分别与所述第一、第二过渡装置衔接。

本发明是一套高度智能化、柔性化、砂芯质量可追溯性强的砂芯仓储管理系统，实现砂芯出入库的全过程动态信息采集、跟踪，具有高速运转、操作简单、储存规模大、仓库占地面积少、空间利用率大、效率高的优势，对提升砂型铸造制造技术和管理水平有很高的经济价值和社会价值。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1：砂芯智能化仓储系统一种具体实施例的装置（不包括自动控制系统和计算机仓库管理系统）平面位置示意图。

图2：砂芯智能化仓储系统砂芯入库流程图。

图3：砂芯智能化仓储系统砂芯出库流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1所示，立体矩阵式的第一至第六高层货架1-6并行排列，高层货架1、2之间设有堆垛机系统7，高层货架3、4之间设有堆垛机系统8，高层货架5、6之间设有堆垛机系统9，

在入库端，第一输送系统14、15分别衔接表干炉10、11和高层货架的入口端,且高层货架的入口端与第一输送系统14、15通过第一过渡装置17连接，第一过渡装置17的运行方向垂直于高层货架1-6的排列方向。第三输送系统16分别衔接不合格砂芯处理间13与第一过渡装置17。

在出库端，第二输送系统20、21、22分别对应水平衔接堆垛机系统7、8、9，第二输送系统20、21分别连接出库输送系统的第一、第二出库流水线24、25，第二输送系统20、21、22的末端设有第二过渡装置18，第二过渡装置18的运行方向垂直于高层货架1-6的排列方向。第二过渡装置18衔接出库输送系统的第三、第四出库流水线26、27。紧邻第二输送系统21的平行位置设有输送缓存装置23，用于短时放置待出库的砂芯，输送缓存装置23也与第二过渡装置18衔接。

在高层货架的旁边，设置有第三过渡装置19，第三过渡装置19的两端分别衔接第一、第二过渡装置17、18。

在本具体实施例中，出于场地的原因，手工制作的砂芯入库或者送入部件生产线的第三输送系统28，衔接第二过渡装置18，先后经过第二过渡装置18、出库输送系统直接进入部件生产线；或者，经过第二过渡装置18、第三过渡装置19和第一过渡装置17入库。

第一、第二、第三过渡装置分别包括第一、第二、第三穿梭机及其运行轨道。第一、第二、第三堆垛机系统，第一、第二、第三过渡装置，第一、第二、第三输送系统，输送缓存装置以及出库输送系统分别通过电气线缆连接自动化控制系统，自动化控制系统连接计算机仓库管理系统，并与之进行数据通信。

下面结合入库流程图2和出库流程图3，以一种大尺寸砂芯（砂芯尺寸2300×600×320mm）对一种铸造砂芯智能化仓储系统的具体操作过程详细说明如下：

（1）经表干炉烘干后的大尺寸砂芯到第一输送系统的输送线上，检查人员对砂芯质量进行检查。如果砂芯质量不合格，操作人员在人机操作控制台的人机界面发出返工处理指令，则第一穿梭机将砂芯送至不合格砂芯处理间。处理合格后，操作人员在入库人机界面上输入砂芯入库指令，自动化系统根据计算机仓库管理系统的数据，控制第一穿梭机将合格砂芯送至其指定的堆垛机的叉取工位，仍然不合格则人工调至废品桶内。

如果表干炉烘干后的砂芯质量合格，操作人员在入库人机界面上输入砂芯入库指令，直接通过第一穿梭机送至堆垛机系统的叉取工位。

（2）砂芯到达待叉取工位后，第一输送线的升降装置将砂芯抬起一定空间，同时，堆垛机接受指令运行到砂芯叉取工位，堆垛机货叉伸出、叉起砂芯、回收，堆垛机上升自动进行层定位、堆垛机前进自动进行列定位，找到指定位置后，伸出货叉，慢慢下降将砂芯放入货位上，收回货叉，入库操作完毕，堆垛机回到待定位置等待下一个指令。

（3）4个出库输送系统中任一出库流水线发出砂芯出库指令后，被自动化控制系统指定的堆垛机自动前行、升降到指定货位，堆垛机货叉伸出，慢慢将砂芯抬起，再收回货叉，堆垛机将砂芯放到指定第二输送线的升降工位上，货叉收回，第二输送线升降机构下降，待砂芯底面到第二输送线上后，第二输送线自动启动，第二输送线自动或通过第二穿梭机将砂芯送到发出砂芯出库指令的出库流水线，砂芯出库操作完毕，堆垛机回到待定位置等待下一个指令。

作为连接自动化控制的制芯线和造型合箱线的一个重要环节，各类砂芯入口处设有检验工位，检验人员根据检验结果在操作台上确认砂芯名称、数量、入库（排出）等信息指令，按品种由第一穿梭机接运至仓库相应的缓存工位；受指令的堆垛机则将砂芯有组织地放置在货架上储存，自动化控制系统自动生成指令输入时间。根据各下芯工位的指令要求，包括预约或紧急指令，将砂芯有序组织及时出库，输送至指定工位，系统能自动生成出库时间。

本发明根据长期应用效果，对比古老的支架式或直接放在地上等方式的砂芯存放装置，有下列明显的优势：

（1）占地面积少、储存规模大、空间利用率高。采用多层货架，集中存储，有效利用了空间优势，相比普通的支架式砂芯存放方式，至少提高4倍存放数量。

（2）存放品种多，不受砂芯规格限制。本系统设计了大小两种存放空间，且大小空间交叉布置、大小空间可互换，满足本行业产品的所有种类砂芯的存放。

（3）砂芯存、取物流顺畅，效率高，安全可靠。本系统在各个入库、出库口设置了人机界面，操作人员可根据需要存、取砂芯，本系统为一个相对独立封闭空间，砂芯输送不会与其他系统干涉，存、取输送线均为单线输送，不交叉，不存在砂芯输送往返现象，系统根据存、取需要，自动执行指令，每小时至少存、取240个砂芯，是常规砂芯存、取方式的10倍以上。

（4）实现砂芯全过程信息采集、跟踪，实现现代化管理。本系统结合自动化控制系统和计算机仓库管理系统，将砂芯输送、行走过程、存放过程、取出过程等实现过程信息采集、跟踪，根据工艺设定时间，按照先存先出，紧急优先的原则进行出库处理，计算及管理系统可根据产品种类、砂芯种类、存放时间、存放位置进行多种方式查询砂芯相关信息，便于砂芯质量、产品生产过程管理。

（5）减少了工人劳动强度。操作人员只需要点击相应指令，系统会自动做出相关操作，大大减轻了工人劳动强度。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种铸造砂芯智能化仓储系统，包括高层货架、堆垛机系统、输送系统、自动化控制系统和计算机仓库管理系统，

所述高层货架包括若干立体矩阵式货位，

所述输送系统，包括第一输送系统，所述第一输送系统安装在入库口，衔接所述高层货架的入口端，用于将装有砂芯的托盘输送到所述高层货架，在自动化控制系统控制下由所述堆垛机系统取下所述托盘；还包括第二输送系统，所述第二输送系统安装在出库口，衔接所述高层货架的出口端，用于从所述堆垛机系统接收装有砂芯的托盘，在自动化控制系统控制下送到出库口；

所述堆垛机系统，安装在所述高层货架中间，用于从第一输送系统取下装有砂芯的托盘，送到自动化控制系统指定的货位上；或者，从自动化控制系统指定的货位上取下装有砂芯的托盘，送到第二输送系统上；

所述自动化控制系统，分别连接所述第一、第二输送系统，所述堆垛机系统；用于控制所述第一、第二输送系统的启动、停止，控制所述堆垛机系统的定位，以及对砂芯的存放或取出动作；所述自动化控制系统包括人机操作控制台，所述人机操作控制台用于输入出入库的砂芯属性数据或者发出操作指令；

所述计算机仓库管理系统，包括数据库系统，所述数据库系统用于存储所述砂芯属性数据；所述自动化控制系统与所述计算机仓库管理系统连接，进行数据通信；

其特征在于，

所述高层货架、第一输送系统、堆垛机系统的数量分别为若干个，所述若干个高层货架平行排列，每条所述第一输送系统分别对应衔接一台所述堆垛机系统，每台所述堆垛机系统对应一至二个所述高层货架存取砂芯托盘；

所述第一输送系统与入库口之间设置有第一过渡装置，所述第一过渡装置，用于在自动化控制系统的控制下，接收入库口砂芯表干炉生产线送来的装有砂芯的托盘，运送到自动化控制系统指定的第一输送系统。

2.根据权利要求1所述的铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，所述出库口设置有第二过渡装置和若干条出库输送系统，所述第二输送系统的数量为若干个，每条所述第二输送系统分别对应衔接一台所述堆垛机系统；所述第二过渡装置连接所述自动化控制系统，用于在自动化控制系统的控制下，接收所述多个第二输送系统输送的装有砂芯的托盘，运送到自动化控制系统指定的某条所述出库输送系统，所述出库输送系统用于将砂芯输送到车辆部件生产线。

3.根据权利要求2所述的铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，在所述高层货架的出口端设置输送缓存装置，所述输送缓存装置连接自动化控制系统，并与所述第二输送系统衔接，用于短时放置待出库的砂芯。

4.根据权利要求3所述的铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，在出库口安装若干条出库输送系统，所述出库输送系统连接自动化控制系统，并衔接车辆部件生产的砂芯供应输送线。

5.根据权利要求4所述的铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，还包括第三输送系统，所述第三输送系统连接自动化控制系统，用于从所述第一输送系统接收不合格砂芯，运送到不合格砂芯处理间。

6.根据权利要求5所述的铸造砂芯智能化仓储系统，其特征在于，还包括第三过渡装置，所述第三过渡装置旁置于所述高层货架外，连接自动化控制系统，并分别与所述第一、第二过渡装置衔接。

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