自動化四（sì）向車貨架

產品簡介

        電子商務與智能（néng）製造技術推動（dòng）了自（zì）動化立體倉庫的快速發展（zhǎn）與創新，在（zài）現代物流（liú）業中更加注重考慮物流係統（tǒng）整體的密度以及數字化（huà）、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“密集倉儲”的概念[1,2]。在物流產業的快速發展過程用中，需要對物流倉（cāng）儲係統（tǒng）進行全麵規劃和（hé）創新設計。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可提高20%~100% 左右，同時作業效率可提高20%，運行能耗可降（jiàng）低30%，單元（yuán）投（tóu）資成本可節（jiē）約10% 左（zuǒ）右, 密集（jí）倉儲係統因而越來越多地受到行業的關注，其市場發展前景廣闊[3]。作為麵向（xiàng）密集倉儲的重要搬運設（shè）備，智能托盤式（shì）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（huàn）向變軌（guǐ）的搬運設備，在電控係統控製下，通過編碼器、RFID、光電傳感器等數字化（huà）技術（shù）精確定位各個輸入、輸出工位，配置智能化調（diào）度係統，接收物料後進行自動往複穿梭搬運，四向車無需人（rén）員操作，運行速（sù）度快、智能化程度高，適用於各種物流存儲係統（tǒng），能夠促進單元物料快速實現平麵自動輸送。在智能化調度係統的驅使下，多層多車協（xié）同並行作業，從而實現精準、高效的作（zuò）業模式，為企業的物流存（cún）儲係統提供新的（de）物流解決方案

   關（guān）鍵機構設計（jì）

      數字化控製（zhì）及通訊技術

    四向（xiàng）車采用PLC 及工控機技術，實現邏輯（jí）控製，結合底層路徑（jìng）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（xì）列PLC 作為核心控製器，充分利用其豐富的擴展性（xìng）集成接口，將傳感器模塊、供電模塊、無線通訊（xùn）模（mó）塊以及執行機構模塊等集成，實現整車運動（dòng）導引、驅動控製、執行機構操作，安全防護（hù）等工（gōng）作。密集庫中采用Zigbee 無線通（tōng）訊方式，上（shàng）位控製器通過Zigbee 主模塊（kuài）向四向車下達任務指令，任務（wù）指令傳遞（dì）至PLC 完成計算處（chù）理（lǐ）後，轉變成具體的控（kòng）製（zhì）信號並（bìng）輸送至控製執行（háng）機構運動的驅動控製模塊中，在該模塊中對驅動直流電機進行調速（sù），進而（ér）控製執行機構完（wán）成相應動作（zuò）。在這一過程進行中，各類傳感器和RFID 係統將（jiāng）采集的定位、檢測、故障等信息通（tōng）過Zigbee 子模塊反饋給上位器（qì），並由狀態顯示器反饋給倉庫操作人員，實現四向車動態信息的雙向傳（chuán）遞。控製係統結構（gòu）如圖4 所示。

     密集倉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、密集多深位存儲、多（duō）層（céng）多四向車作業調度等各種功（gōng）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，需製定合理有效的智能調度策略。智能化調度包括（kuò）庫區（qū）分配、任務優先級劃定、貨（huò）位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密集庫中各設（shè）備（bèi）基於實時路徑（jìng）規劃完成多任務並行作（zuò）業；設（shè）備運行狀態實（shí）現3D 可視化監測；作業終端基於可視化界麵對多設備、入出庫作業、多（duō）深位貨物狀態進行監控，並根據作業（yè）數據分析（xī）完成遠程診斷。密集倉儲係統調度架構如圖（tú）5 所示。

    作業能力評估

     四向車的作業能力受倉庫訂單任務、調度技術、存儲策略、作業模式、設備技術參（cān）數等因素的影響，其高低直（zhí）接影響密集（jí）倉儲係統的效率。四向車在垂直交叉（chā）軌道上切換方向完成貨物的水平出入庫，具備單一作業和複合作業兩種模（mó）式。

       在單一作業模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（入）庫任務；在複合（hé）作業模（mó）式中，設備一個周期內完成（chéng）入庫和出庫兩個任務。在基於每（měi）層一台四向車（chē）的係統（tǒng）配置下:

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

    2）在（zài）複合作業模式中，假（jiǎ）設四向車的平均複合（hé）作（zuò）業為t2, 則對應的出（chū）入庫η2 為

 

      案例四向車已在（zài）某（mǒu）公司密集（jí）庫（kù）項目中得到實際（jì）應用。該密集庫實現化工成（chéng）品（pǐn）、半成品存儲，整（zhěng）盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架（jià）總體高度為12 m，共（gòng）有貨（huò）位4122 個。單元（yuán）托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長（zhǎng）× 寬× 高)，單（dān）元最大（dà）載重為1000 kg（含托盤）。倉庫中整體（tǐ）入出庫量不少於150 托（tuō）/h，設備配置有四向車8 台，提升機3 台，輸送（sòng）機係統（tǒng）6套。根據該企業（yè）對現（xiàn）代化物流的不同需求，在做大量的需（xū）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，經實際測試該密集存儲係統項目建成後與傳統立體庫相比，庫容量（liàng）提高了35%，設（shè）備運行（háng）用電量（liàng）能耗降低了30%。

       優越性能（néng）

     ① 提高空間利用率：其空間利用（yòng）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）在存儲貨物中出現的差錯； 

      ③ 貨物在運送中實現（xiàn）自動化，減少貨物的破損率； 

      ④ 從（cóng）傳統的“結果導向”轉變成“過程控（kòng）製”，從傳統的“數據錄入”轉 變成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提高企業生產管理（lǐ）水平；

      ⑥ 適用環境不（bú）受（shòu）層高（gāo）限製，適用於低於5米高倉（cāng）庫和高於24米以上倉庫都很適用。

       案例圖片

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