自動化四向車貨架

產品簡介

電子商務與智能製（zhì）造（zào）技術推動了自動化立體（tǐ）倉庫的快速（sù）發展與創（chuàng）新，在現代物流業中更加注重考（kǎo）慮物流（liú）係統整體的密度以及數字化、智能、信息化集成應用（yòng），而不是僅考慮單一設備和係統的能力，產生了“密集倉（cāng）儲”的概念[1,2]。在物流產（chǎn）業的快速發展過程用中，需要對物流倉儲係（xì）統進行全（quán）麵規劃和創新設計。與普通立體倉庫相比，密集倉（cāng）儲土地利用率和空間利用率上可提高（gāo）20%~100% 左右，同時作業效率可提高20%，運行能耗（hào）可降低30%，單（dān）元投資成本可節約10% 左右, 密集倉儲係（xì）統因而越來越多地受到行業的關注（zhù），其（qí）市（shì）場發展前景廣闊[3]。作（zuò）為麵向密集倉儲（chǔ）的重要搬運設備，智能托（tuō）盤式（shì）四向穿梭車（以下簡稱四向（xiàng）車）是一種智（zhì）能型軌道導引自動換向變（biàn）軌（guǐ）的搬運設備，在電控係統控製下，通過編碼器、RFID、光電傳感器等（děng）數字化技術精（jīng）確定位各（gè）個輸（shū）入、輸出工（gōng）位，配置智能化調度係統，接收物（wù）料（liào）後進行自動往複穿梭搬（bān）運，四向車無需人員操作（zuò），運行速度快、智能化程度高，適用於各種物流存儲係統，能夠促（cù）進單元物料（liào）快速實現平麵自動輸送。在智能化調（diào）度係統的驅使下，多層多車協同並（bìng）行作業，從而實現精準、高效的作業模式，為企業（yè）的物流存儲係統提供新的物流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及（jí）通訊技術

    四向車采（cǎi）用PLC 及工控機技術，實現邏輯控製，結合底層路徑自學習算法，確保高速運行、精準定位、安全可靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作（zuò）為（wéi）核心控製器，充分利用其豐（fēng）富的擴展性集成接口，將（jiāng）傳感器模塊、供電模塊、無線通訊模塊以及執行機（jī）構模塊等集成，實現整車運（yùn）動導（dǎo）引、驅動（dòng）控製、執（zhí）行機構操作，安全防護（hù）等工（gōng）作。密集庫中采用Zigbee 無線通訊方式，上位控製器通過Zigbee 主模塊向四向車下達任務指令，任（rèn）務指令傳遞至PLC 完成計算處理後，轉變成（chéng）具體的控製（zhì）信號並輸送至控製執行機構（gòu）運動的驅動控製模塊中，在該模塊（kuài）中對（duì）驅動直流電機進（jìn）行調速，進而（ér）控製執行機構完成（chéng）相應動（dòng）作。在這一過程進行中，各類傳感器和RFID 係統將采集的定位、檢測、故（gù）障等信息（xī）通過Zigbee 子模塊反饋給上位器，並由狀態顯示（shì）器反饋給倉庫操作（zuò）人員，實現四向車（chē）動態信息的雙向傳遞（dì）。控製係統結構如圖4 所示。

     密（mì）集倉（cāng）儲係統的智能調度技術

     基於WCS 可以實現作業任務設置、貨位決策優化、密（mì）集多深位存儲、多層多四向車作業調度等各種功能。密集倉儲係統采用多任務模式（shì），為保（bǎo）證四向車集群全局效率提升，需製定合理有效的（de）智（zhì）能調度策略。智能化（huà）調度包括庫區分配、任務優先級劃定、貨位分配、路（lù）徑規劃等。在WCS 控製下，密集庫（kù）中各設備基（jī）於實時路（lù）徑規劃完成多任務並行作（zuò）業；設（shè）備運行狀態實（shí）現3D 可視（shì）化監測；作業終端基於可（kě）視化界麵（miàn）對多（duō）設備、入出庫作（zuò）業、多深位貨物狀態進行（háng）監控，並根據作業數據分析（xī）完成遠程診斷。密集倉儲（chǔ）係統調度架構如圖5 所示。

    作（zuò）業能力評估

     四向車的作業能力受（shòu）倉庫訂單（dān）任務、調度技術、存（cún）儲策略、作業模式、設備技術參數等因素（sù）的影響，其高低直接影響密集倉儲係統的效率。四向車在垂直交叉軌道上切換方（fāng）向完成貨物的水平出入庫，具備單一作（zuò）業（yè）和複合作業兩種模式。

       在單一作業模式中，四（sì）向車一個周期內（nèi）隻完成一個出（入）庫任務；在複合作業模式中，設備一個（gè）周期內完成（chéng）入庫和出庫兩個任務。在基於每層一台四（sì）向車的係統配置下:

      1）在單（dān）一作業模式中，四向車入（rù）庫作業和出庫的作業（yè）時間相同，假設每層四向車（chē）的平均（jun1）單一作業（yè）時間為t1, 則該模式下的出入庫能力η1 可計算為

    2）在複合作業模式中，假設四向車的平均複合作業為t2, 則對應的出入庫η2 為

 

      案例四向車已在某公司密集庫項目中得到實際應用。該密集庫實現化工成品（pǐn）、半成品存儲，整盤（pán）入出及揀（jiǎn）選出庫（kù）等功能，總的占地麵積為（wéi）1 765 m2，貨架（jià）總體高度為12 m，共有（yǒu）貨位4122 個。單元托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單元最大載重為1000 kg（含托盤）。倉庫中整體入出庫（kù）量不少於150 托/h，設備配置有四向車8 台（tái），提升機3 台，輸送機係統（tǒng）6套。根據該企業對現代化物流的不同需求，在做大量的需求調研（yán）和分析後，設計出一套（tào）符合（hé）該企業需求、性價比高、可（kě）拓展的方案，經實際（jì）測試該密集存儲係統項目建成（chéng）後與傳（chuán）統立體庫相比（bǐ），庫容量（liàng）提（tí）高了35%，設（shè）備運（yùn）行用電量能耗降低了30%。

       優越性能

     ① 提高空間（jiān）利用率：其空（kōng）間利用（yòng）率為普（pǔ）通（tōng）平庫的3-5倍； 

      ② 利用係統對貨品進行準確無誤的管理，減少（shǎo）了在存儲貨物中出現的差錯； 

      ③ 貨（huò）物在運送中實現自動化，減少貨物的破損率； 

      ④ 從傳統的“結果導向”轉變成“過（guò）程控（kòng）製”，從傳（chuán）統的“數據錄入”轉（zhuǎn） 變成（chéng）“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提高企業生產管理水平；

      ⑥ 適用環境不受（shòu）層高限製，適（shì）用於低於5米高（gāo）倉庫和高於24米以上（shàng）倉庫都很適用。

       案例圖片

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