自動化四向車貨（huò）架

產品簡介

電子商務（wù）與智（zhì）能製造技術推（tuī）動了自動化立體倉庫的快速發（fā）展與創新，在現代物流業中（zhōng）更加注重考慮物流係統整體的密度以及數字化、智能、信息（xī）化（huà）集成應用，而不是僅考慮單一設備和（hé）係統的能（néng）力，產生（shēng）了“密（mì）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（cāng）儲係統進行全麵規劃和創新（xīn）設計。與普通立體倉庫相比，密集倉儲土地利用率和空間利用率上（shàng）可提高20%~100% 左右（yòu），同時作業效率（lǜ）可提（tí）高20%，運行能耗可降低30%，單元投資成本可節約10% 左右（yòu）, 密集倉儲係（xì）統因而越來越多地受到行業的關注，其市場發展前（qián）景廣闊[3]。作為麵向密集倉儲的重（chóng）要搬（bān）運設備（bèi），智能托盤式四向穿梭車（以下簡稱四向車）是一種智能型軌道導引自動換向變軌的搬（bān）運設備，在電控係統控（kòng）製下，通（tōng）過編碼器（qì）、RFID、光電傳感（gǎn）器等數（shù）字化技術精確定（dìng）位各個輸入、輸出工位，配置智能化調度係統，接收（shōu）物料後（hòu）進行自動往複穿梭搬運，四向車無需人員（yuán）操作，運行速（sù）度快、智能化程度高（gāo），適用於各種物流存儲係統，能夠促進單元物料快速實（shí）現平麵自動輸送。在（zài）智能化調度係統的驅使下，多（duō）層多（duō）車協同並（bìng）行作業，從而（ér）實現精準、高效的作業模式（shì），為（wéi）企業的（de）物流存儲係統提供新的（de）物流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及通訊技術

    四向車采用（yòng）PLC 及（jí）工控機技（jì）術，實現邏輯控製，結合底層路徑自學習算法（fǎ），確保高速（sù）運行、精準定位、安全可靠。四向車（chē）選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核心控製器，充分利用其豐富的（de）擴展性集成接口，將傳（chuán）感（gǎn）器模塊、供（gòng）電模塊、無線通（tōng）訊模（mó）塊以及執（zhí）行機構模塊等集成，實現整車運動導引、驅動控製（zhì）、執（zhí）行機構操作，安全防護等工作。密集庫中采用Zigbee 無線通訊方（fāng）式，上位控製器通過Zigbee 主模（mó）塊向四向車下達（dá）任務指令，任務指令（lìng）傳遞至PLC 完成（chéng）計算處理後（hòu），轉變成具體的控製信號並輸送至控製執行機構（gòu）運動的驅動控製模塊（kuài）中，在該模塊中對驅（qū）動直流電機進行調速，進而控製（zhì）執行機構完成相應動作。在這一過程進行（háng）中，各類傳感（gǎn）器（qì）和RFID 係（xì）統將采集的（de）定位（wèi）、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊反饋（kuì）給上位器，並由狀態顯示器（qì）反饋給倉庫操作人員，實現四向車動態信息的雙向（xiàng）傳遞。控製係（xì）統結構如圖4 所示（shì）。

     密集倉儲（chǔ）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、密集多深位（wèi）存儲、多（duō）層（céng）多四向車作業調度等各種功能。密集倉儲係統（tǒng）采用多任務（wù）模式，為（wéi）保證（zhèng）四向車集（jí）群全局效率提升（shēng），需製定合理有效的智能調（diào）度策略。智能化調度包括庫區分配、任務優先級劃（huá）定、貨位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密集庫中各設（shè）備基於實時路徑規劃完成多任務（wù）並行作業；設（shè）備運行狀態實現3D 可視化監測；作業終（zhōng）端基於可視化界（jiè）麵對多設備、入出庫作業、多深位貨物狀態（tài）進行監控（kòng），並根據作業數據分析完成遠程診斷。密集倉儲（chǔ）係統調度架構如圖5 所示。

    作業能力評估

     四向（xiàng）車的（de）作業能力受倉庫訂單任務、調度（dù）技（jì）術、存儲策（cè）略、作業模式、設備技術參數等因素的影響，其高低直接影響密集（jí）倉儲係統（tǒng）的效率。四向車在垂（chuí）直交叉軌道上切（qiē）換方向完成貨物的（de）水平出入庫，具備單一作業和複合（hé）作業兩種模式。

       在單一作業（yè）模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（入）庫任務；在複（fù）合作業模式中，設備一（yī）個周期內完成入（rù）庫和出庫兩（liǎng）個任（rèn）務。在基（jī）於每層一台（tái）四向車的係統配置下:

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

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

 

      案例四向車已在某（mǒu）公司密集庫項目中得到實際應用。該密集庫實現化工成品、半成（chéng）品存儲，整盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨（huò）架總體（tǐ）高度為12 m，共有貨（huò）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（tuō）盤）。倉庫中整體入出庫量不少於150 托/h，設備配置有四向車8 台，提升機3 台，輸送機係統6套（tào）。根據該（gāi）企業（yè）對現代化物流的不同需求，在做大量的需求調研和分析後，設計出一套符合該企業需求、性價比高、可拓展的方案（àn），經實（shí）際測試該密集存儲係統項（xiàng）目（mù）建成後與（yǔ）傳統立體庫相比，庫容（róng）量提高了35%，設備運行用電（diàn）量能耗（hào）降低了（le）30%。

      優越（yuè）性能

     ① 提高空間利用率：其空間利用率為普通平庫的3-5倍（bèi）； 

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

      ③ 貨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“過程控製”，從傳統（tǒng）的“數據錄入”轉 變成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提（tí）高企業生產管理水平；

      ⑥ 適用環境不受層（céng）高限製，適用於低於5米高倉庫和高於24米以上倉庫都很適用（yòng）。

       案例圖（tú）片

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