铸造车间自动化立体库创新设计

梁超  （机械工业第九设计研究院有限公司，吉林长春）

姜明智 （一汽铸造有限公司有色铸造分公司，吉林长春）

摘要：本文详细介绍了自动化立体库在铸造车间铸件冷却、转运及储存的应用，实现了铸造生产过程的物流自动化，有效地提升了物流管理水平，从而改善铸造车间生产环境。

关键词：铸件；立体库；物流；

目前我国铸造车间物流输送系统几乎都采用平面布置，近年来随着铸造车间自动化程度不断提高，不少铸造厂选择了以自动化立体库作为储存砂芯及输送。而本文主要介绍自动化立体库在铸造车间铸件冷却、转运及储存的应用。一汽铸造有限公司有色铸造分公司是国内第一家采用铸件自动化立体库。

整个工程采用一次规划、分期实施的建设方式：厂区占地面积19.1723hm2，新增占地面积80500 m2。一期（2011-2013年）产能4GD1、6GV、4GB、EA888/EA111铝缸盖及铝缸体铸件共162万件/年（21707.7吨/年）。二期（2013-2015年）产能EA211及4GD1/6GV铝缸体铸件16.5万件/年。规划伊始，我们确定了合理、节能、绿色的总体设计思路。通过吸收国际上清洁化、节能化、轻量化以及智能化理念，引进和技术升级的绿色铸造工艺和技术装备。

项目规划设计由机械工业第九设计研究院有限公司进行，生产布局按最新工艺流程来确定：含新砂准备、制芯、重力浇注、清理、数控加工、清洗、检漏工艺环节。为了实现生产面积的最优利用，充分利用厂房高度空间，本次规划引入了国外先进的中间存储环节。在浇注和数控加工两个环节间放入两个立体仓库，分别为高温库和常温库，分别存储带冒口的铸件和去除冒口后待加工的工件。经过国内外调研考察，选用了可直接替代国外同类设备的无锡中鼎物流设备有限公司生产的立体仓库和物流输送设备，实现了各进口设备间的无缝联接，多项结构采用了物流技术专利成果。简介如下：

一、 高温库

1. 针对模具尺寸特别设计的钢质托盘。本托盘可容纳两个铸件毛坏。由浇注线取件机械手从模具中抓取后放入。

2. 冷却线采用双层对称结构，上层冷却，下层回板，上件点位于两侧，分别对应两组浇铸机，因此一个储存库可对应两个不同型号的铸件。铸件通过冷却线上的高速风道可以得到快速冷却。

3. 立体仓库节能环保：配备有通风系统，接入厂区主风道使工件蒸发的废气不会在车间飘逸。

4. 托盘兼容性好：托盘在整个厂区都可以通用。为了清除散落在托盘里的砂块，设置有翻转式清砂结构，且机身下方对准清料口漏斗，废料直接进入坑道。

5. 库容量：整个库区可以存储 210个托盘，合计  420 个工件。

二、 常温库：

1. 前端配有连接线，后端有高空连走廊铸件规划合理：实现了工件至加工中心的无缝对接。

2. 首次在业内采用祼件直接入库，从以上图片不难看出，为了实现工件在货架上的定位，设计为三个一组定距排列，再一次性进入叉取位置，再由堆垛机的货叉放置到位。

3. 利用视觉识别技术，A，B型号因此可以混合入库，此功能与高温库对应，如果有两种工件都从入库转盘送入，则会自动对应从不同的入口端排队进入。

4. 库容量：可以存储  927 个工件；

三、 输送效率和信息化调度实现双突破：

1. 库区的堆垛机驱动技术首次采用交流伺服技术。水平运行平均速率达到150米/分，保证了出入库效率。

2. 经双方技术部门共同研制的新一代立体仓储管理软件，是定制化的监控和调度软件，与常规的软件不同的是：利用总线技术与PLC电控回路通讯，与相邻设备良好地对接，防止误操作的发生。产量和库存信息通过服务器，直接可通过局域网连接至公司生产调度软件。

3. 先进而友好的操控界面，提供无人值守自动物流存储和传输平台。更配备了LED大屏幕显示屏，使库存数可以方便地为生产管理人员观察。可通过联网计算机终端远程多点同时监视设备当前运行状态（设备位置、开关通断、执行任务清单），查看历史作业执行日志，设备报警日志，也可以对远程设备进行控制(下发定点作业指令，召回、急停设备，维护后台日志等)  

该工程由无锡中鼎物流设备有限公司承建，已于2014年9月始进行试运行，11月通过了集团组织的专家组签定，整套物料输送系统一次开机无故障率99%以上，与周边进口设备信号对接正常，毛坯件从机器人上托盘直到机加工群可畅通传送120件/分，效率完全满足在线生产需求且稍有富余。

四、 结语

随着我国经济的快速发展，越来越多的企业开始重视新技术、新装备的应用，铸件储存及输送系统的不断完善必将为整个铸造业的发展起到一定的推动作用。