包装效率的提高需要注意人体工程学、易于组装和成本效率。
丹妮尔·柯林斯,高级编辑
自动化正在改变传统配送中心的运作方式,公司正在寻找新的方法来最大化他们的效率,提高订单的准确性和满足客户的需求。说到自动化技术,大多数人倾向于想到机器人、自动导览车和提货系统。但同样重要的是,必须设计出更小、更简单的结构,以与高科技系统相连接。他们的设计也带来了一系列挑战。
尽管受到设计限制的挑战,工程师们创造了一个支撑结构,安装在现有模块的下面,并集成了胶合板、铝型材和线性轴承的安排,这一成就需要注意人体工程学、易于组装和成本效率。
为了证明这一点,系统集成商N-III, Inc.最近设计了一个简单但大规模的解决方案,以提高现有仓库包装分段模块的效率。尽管受到挑战的设计限制,该公司创建了一个支撑结构,安装在现有的模块下,并集成了胶合板、铝型材和线性轴承的安排,这一成就需要注意人体工程学、易于组装和成本效率。
工程的挑战
在这个最近的应用中,一个自动化的包装配送中心正在寻求改进它的包装模块。每个模块由4个斜槽组成,从系统顶部向下输送包裹到空间站操作员。操作员接到命令后,就可以把它拉出来,包装好,放在斜槽下面的传送带上。客户希望在现有结构的设计中加入支持平台,操作人员可以用它来包装完成的订单。
为了改进包装站,N-III的工程师们创造了用ABS塑料盖上的结实厚板制成的桌子。桌子然后安装到一个线性滑块,这是简单地安装到一个标准的铝挤压。
最初提出了一些解决方案,包括剪刀式升降机、下降架和机动轮式推车。然而,所有这些系统都可以在现有模块之外运行,而不必机械地与它交互。这些想法最终被废弃了,因为它们成本太高,或者与之相关的人体工程学问题,例如,要求工人扭曲,冒着受伤的风险。
N-III最终解决了这些问题,其简单的设计连接到模块,甚至使用其现有的避难孔。对于工作台面,工程师们用坚固的厚度制成桌子,并在上面盖上一层ABS塑料。这些ABS“顶部”是水射流切割,并作为模板从厚度的桌子。桌子然后安装到一个线性滑块,这是简单地安装到一个标准的铝挤压。
从那里,工人们可以沿着斜槽的长度滑动一个工作台到需要它的地方,例如,一个胶带站。虽然每四个模块有一个表,但表可以在多达12个模块之间自由移动,最大限度地提高设计灵活性,并减少需要安装的表的数量。
结构工程要求
N-III解决方案的成功部分归功于工程师在设计过程中的灵活性。例如,很明显,使用1 x 1英寸的侧杆将无法容纳由桌面上包裹的重量所产生的力矩负载。一个100磅的包裹放置在桌子的末端,将在支撑结构上产生600磅的负载,将轴承拉出后轨道。为了确保系统能够承受这些载荷,工程师首先进行了有限元分析(FEA)测试,分析和比较系统在1 × 1英寸的载荷下的应力。1 × 2英寸。侧栏。而1 x 1 in。杆偏斜时,工程师发现1 x 2英寸。Bar可以承受高负荷的沉重包裹。因此,他们将这个新组件集成到他们的设计中。
设计用来装配
N-III的解决方案克服了几个设计限制,所有这些限制都是由现有的包装结构决定的。首先,工程师们必须想出一种方法,在不需要额外钻孔或使用t形螺母的情况下,将工作台连接到结构上。除了比铝滑块本身更贵之外,从逻辑上讲,结合t型螺母将是一场设计噩梦。相反,工程师们设计了预先钻孔和打孔的钢筋,一旦插入挤压部分,就可以轻松地与轨道上现有的4000个锚孔对齐。
同样重要的是,该设计要保持一定的高度,以免在装载模块附着时阻碍其下方的传送带。N-III的解决方案只增加了模块和下方传送带之间的垂直空间4英寸。
节约成本
此外,与最初提出的电动轮式推车不同,N-III的最终设计没有包含复杂的移动部件。它集成了一个简单的、节省空间的结构,可以使用现有结构的构件、螺栓孔和托架连接到现有的分段模块上,实现无缝集成,从而降低了40%的整体实施成本。
Rollon紧凑型轨道对抗错位

在安装过程中没有正确对准的轴承会在任何精密机器上造成问题,导致磨损甚至降低轴承寿命。Rollon紧绷绷的轨道系统天生就能容忍偏差,这得益于轨道的几何形状,可以吸收在一个或两个轴上的校准误差。然而超高精度导轨测量可接受的偏差在弧分钟和微米,紧凑轨道测量它在度和毫米。例如,紧凑的钢轨滚轮可以相对于钢轨旋转2度,而不影响功能或增加磨损。对于机器制造商来说,拥有一个自我调整的系统可以带来更大的设计自由度和降低成本。简单的间隔工具使安装到适当的公差容易。
尽管受到设计约束的限制,N-III创建了一个支撑结构,安装在配送中心包装模块下,集成了胶合板、铝型材和Rollon线性轴承的安排。
在包装模块中使用的线性轴承必须处理非常高的负载。例如,一个150磅的包裹放在桌子的末端,会在支撑结构上产生600磅的力矩载荷。
N-III的解决方案只增加了模块和下方传送带之间的垂直空间4英寸。
包装模块包括桌子,这是由强大的合股和盖与ABS塑料。工作台安装在一个Rollon直线导轨上,该导轨插入标准铝型材。
Rollon集团。
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