插入式管材貨架—管材存儲自動化立體倉庫的開發設計 !

近年來，隨著制造業的迅猛發展和現代生產模式的變革，自動化立體倉庫以其低占地面積、高作業效率和智能化等特點成為制造企業大力發展的重要裝備。

長型鋼管材在機械、建筑、物流等行業都有著廣泛地應用。但由于長度、重量較大等特點，管材在存取過程中容易在運輸過程中造成管材的彎曲變形及晃動，安全性較低，目前國內大都采用自然堆疊的存儲方式；

少數具有立體倉庫的企業也主要采取大跨度雙立柱堆垛機的方式進行存取操作，不僅過度占用生產空間，同時嚴重制約了生產制造效率。

國外立體倉庫的發展已較為成熟，研究出了包含了堆垛機、機械手以及電磁吸盤等存取方式的自動化立體倉，但大都適用于中小型物料或板材等，難以滿足不規則形狀的長重型管材的存取作業。

針對上述現狀，本文設計了一種用于存儲長型管材的自動化立體倉庫，插入式管材貨架實現了長管材的運輸和出入庫操作，有效降低了人工勞動強度，提升了智能化程度和存儲效率。

一、 長型管材的特點

（1）長型管材種類繁雜，難以進行有效的調度。

尤其是鈑金加工企業在生產制造過程中需使用多種管材類材料，采購回來的管材整捆包扎，比較整齊，但打開使用后易散，多種管材擺放一起后容易混亂，給材料的分類統計和調度帶來了很大困難。

（2）管材尺寸長，占地面積大。

一般使用的管材長度約為6m，在采用常規的自然堆疊的存儲方式情況下，不僅需要占用很大的存儲空間，而且在拿取過程中易受限制，且很多管材被壓在下方，使用時取材耗時耗力，制約生產效率。

（3）重量大，存儲運輸不平穩。

現有的自動化立體倉庫通常采用的堆垛機無法滿足長型管材的運輸，抓取較為困難，容易在運輸過程中造成管材的彎曲變形及晃動，存在較大的安全隱患。

二、長型管材的存儲分析

企業所使用的管材有數十種，截面形狀以及尺寸各不相同，

由于受場地的制約，通過自然堆疊的方式放置于廠房入口處，給管材的出入庫存取和清點造成了很大的麻煩。

存儲區與生產加工區位于同一廠房內，但區域之間具體劃分較為混亂。

廠房內只有一臺5T行車負責管材在存儲區與加工區的運輸，

缺少現代化的倉儲存取設施，存取作業依靠人工操控行車進行管材運輸，效率低下。

庫存管理采用傳統手工記錄的方式，這種庫存記錄方式不僅效率低下，

而且一旦入庫后，難以實現再次清點，出現錯誤也難以及時發現。

同時手工記錄無法實時掌握管材庫存動態信息，容易造成采購決策困難和數量的不準確。

通過深入分析長型管材的特點以及存儲條件和要求，結合現有立體倉庫的優點，

設計出了能夠適用于管材存儲的高層貨架和出入庫裝置，配合MEs系統能夠有效地實現管材的自動存取。

通過有限元分析得到貨架的強度和剛度均滿足要求，驗證了設計的可行性。

長型管材自動化立體倉庫的開發設計，解決了企業現有管材存儲困難、出入庫和生產效率低下的問題，

為長型管材鈑金加工自動化裝備的開發應用提供了基礎條件，同時對其他長重型鋼材的自動化存儲具有一定的借鑒作用。