自動化四向車貨架

產品簡介

電子（zǐ）商務與智能製造技術推動了（le）自動化立體倉庫的快速（sù）發展與創新，在現代物流業中更加注（zhù）重考慮物流係統整體的密度以及數（shù）字化、智能、信息化集（jí）成應用，而不（bú）是僅考慮單（dān）一設備和係統（tǒng）的（de）能力，產生了“密集倉儲”的（de）概（gài）念[1,2]。在物流產（chǎn）業的快速發展過程用中，需要對物流倉儲係統（tǒng）進行全麵規劃和創新設（shè）計。與普通立體倉庫相比，密集（jí）倉儲土地利用率和空間利用率上可提高20%~100% 左右（yòu），同時作業效率可提高20%，運行能耗（hào）可（kě）降（jiàng）低30%，單元投資成本可節約10% 左右, 密集倉儲（chǔ）係統因而越來越多地（dì）受到行業的（de）關注，其市場（chǎng）發展前景廣闊[3]。作為麵向密集倉儲的重（chóng）要搬運設備，智能托盤式四向穿梭車（以（yǐ）下簡稱（chēng）四向車）是一種智能型軌道導（dǎo）引自動換向變（biàn）軌的搬運設備，在電控係統控製下，通過編碼（mǎ）器（qì）、RFID、光電傳感器（qì）等（děng）數字化技術精確定位各個輸入（rù）、輸出工位，配置智能化（huà）調度係統，接收物料後進行（háng）自（zì）動（dòng）往複穿梭搬運，四向（xiàng）車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適用於各（gè）種（zhǒng）物流存儲係統，能夠促進單元物料快速實現平麵自（zì）動輸（shū）送。在智能化調度係統的驅使下，多（duō）層多車協同並行作業，從而實現精準、高效的作業模式（shì），為企業（yè）的物流存儲係（xì）統提供新的物流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及通訊技（jì）術

    四向車采用PLC 及工控機技術，實現邏（luó）輯控製，結合底層（céng）路徑自學習算法，確保高速運行、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，充分利用其豐富的擴展性集成接口，將傳感器模塊、供（gòng）電模塊（kuài）、無（wú）線通訊模塊以及執行機構模塊等集成，實現整車運動導引、驅動控製、執（zhí）行機構操作，安全防護等工作。密集（jí）庫中采用Zigbee 無線通訊方式，上（shàng）位控（kòng）製（zhì）器通過Zigbee 主模（mó）塊向四向車下達任務指令，任務指令傳遞至（zhì）PLC 完成計算處（chù）理後，轉變成具體（tǐ）的控製信號並輸送至控製執行機構運動（dòng）的驅動控製模（mó）塊中，在該模塊中對（duì）驅動直（zhí）流電機進行調速，進而控製（zhì）執行機構完成相應動作。在這一過程進行中（zhōng），各類傳感器和RFID 係統將采集的定位、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊反（fǎn）饋給上位器，並由狀態顯示器反饋（kuì）給倉庫操作人員，實現四向車動態信（xìn）息的雙向傳遞。控製係統結構如圖（tú）4 所示。

     密集倉儲係統的智能調度技術（shù）

     基於WCS 可以實現作（zuò）業任務設置、貨位（wèi）決策優化、密集多（duō）深位存儲、多層多四向車作業（yè）調度等各種功能。密集倉儲係統采用多任務模式，為保證四向車集群全局效率提升，需製定合理（lǐ）有效的智（zhì）能調（diào）度（dù）策略。智（zhì）能化調度包括庫區分配、任務優先（xiān）級劃定、貨位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密集庫中各設備基於實時路（lù）徑（jìng）規劃（huá）完成多（duō）任務並行作業；設備運行狀態實現3D 可視化監測；作業終端基於可視化界麵對多設備、入出庫作業、多深位貨（huò）物狀態進行監控，並根據作業（yè）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（shì）。

    作業能力（lì）評（píng）估

     四向車的作業能力受倉庫訂單任（rèn）務、調度（dù）技術、存儲策略、作業模式、設備技術參數等因素的影響，其高低直接影響（xiǎng）密集倉儲係統的效率。四向車在垂直交（jiāo）叉軌道（dào）上切換方向（xiàng）完（wán）成貨物的水平出入庫（kù），具備單一作業和複合作業兩種模式（shì）。

       在單一（yī）作業模（mó）式中，四向車一個周期內（nèi）隻完成一個出（入）庫任務；在複合作業模式中，設備一個周期內完成（chéng）入庫和出庫兩個任務。在（zài）基於每層一台四向車的（de）係統（tǒng）配置下:

      1）在單一作業模式中，四向車入庫作業和出庫的作業時間相同，假設每層四向車的平均單一作（zuò）業時間為t1, 則該模（mó）式下的出入庫（kù）能（néng）力η1 可計算為

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

 

      案例四向車（chē）已在某公司密集庫項（xiàng）目中得到實際應用。該密集庫實現化（huà）工成品、半成品存儲，整盤入出及揀選（xuǎn）出庫（kù）等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總體高度為12 m，共（gòng）有貨位4122 個。單元托（tuō）盤尺（chǐ）寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長（zhǎng）× 寬× 高)，單元最大載（zǎi）重為1000 kg（含托盤）。倉（cāng）庫中整體入出庫量不（bú）少於150 托/h，設（shè）備配置有四向車8 台，提升機3 台，輸送（sòng）機係統6套。根據該企（qǐ）業對現代化物流的不同需求（qiú），在（zài）做大量（liàng）的需求調研和分析後，設（shè）計出一套符合該企業需求、性價比高、可拓展的方案（àn），經（jīng）實際測試該密集存儲係統項目建成後與傳統立體（tǐ）庫相比，庫容（róng）量提高了35%，設備運行用電量能耗降低了30%。

      優（yōu）越性能

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

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

      ③ 貨物在運送中實現自動化，減少貨物的破損率； 

      ④ 從傳統（tǒng）的“結果（guǒ）導向”轉變成“過程控製（zhì）”，從傳統的“數（shù）據錄入”轉 變成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提高企業生產管理水平；

      ⑥ 適用環境不受層高限製（zhì），適（shì）用於低於5米高倉庫和（hé）高於24米以上倉庫都很適用。

       案例圖片

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