自動化四（sì）向車貨架

產品簡介

電子商務（wù）與智能製造技術推動了（le）自動化立體（tǐ）倉庫（kù）的快速發展與創新，在現代物流業中（zhōng）更加（jiā）注重考慮物流係統（tǒng）整體的密度以及數字（zì）化、智能、信息化集成應用，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，需要對物流倉儲（chǔ）係統進行全麵規劃和創新設計。與普通立體倉庫（kù）相比，密集倉儲土（tǔ）地利用率和空（kōng）間利用率（lǜ）上可提高20%~100% 左右（yòu），同時作業效率可提（tí）高20%，運行能耗（hào）可降低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（duō）地受到行業的關注，其（qí）市場發展前景廣闊[3]。作為麵向密集倉儲的重要搬運（yùn）設備，智能托盤式四（sì）向穿梭車（以下簡稱四向（xiàng）車）是一種智能型軌道導引自（zì）動換向變軌的搬運設備，在電控係統控製（zhì）下，通過編碼器（qì）、RFID、光電傳感器等（děng）數字化技術精確定位各個輸（shū）入、輸出工位，配置智能化調度係統，接收物（wù）料後進行自動往複穿梭搬運，四向（xiàng）車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適（shì）用於（yú）各種物流存儲係統，能夠促進單元（yuán）物料快速實現（xiàn）平麵自動輸（shū）送。在智能化調度（dù）係（xì）統的驅使下，多層多車協同並（bìng）行作業，從而實（shí）現（xiàn）精準（zhǔn）、高效的作業模式，為（wéi）企業的物流存儲係統提供新的物流解決方案

   關鍵（jiàn）機構設計

      數字化控製及通訊技（jì）術

    四向（xiàng）車采用PLC 及工控機技術，實現邏輯控製，結合（hé）底層路（lù）徑自學習算法，確保高速運行、精準定（dìng）位、安全可靠。四向車（chē）選用SIMATIC S7 係列PLC 作（zuò）為核心控製器，充（chōng）分利用其豐富的擴展性集成接口，將（jiāng）傳感器模塊、供（gòng）電模塊、無線通訊模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，安全防護等工作。密集（jí）庫中采（cǎi）用Zigbee 無線通訊方式，上位控（kòng）製（zhì）器（qì）通過（guò）Zigbee 主模塊向四向車下達任務（wù）指令，任務指令傳遞至PLC 完成計算處理後，轉變成具體的控製信（xìn）號並（bìng）輸送至控製執行機構運（yùn）動的驅動控製模塊中，在該模塊中對驅動（dòng）直流電機進行調速，進而控製執行機構完成（chéng）相（xiàng）應動作。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、故障等信息通過Zigbee 子模塊反饋給（gěi）上位（wèi）器，並（bìng）由（yóu）狀態顯示器反饋給（gěi）倉（cāng）庫操作人員，實現四向車動態信息的雙向傳遞。控製係統（tǒng）結構如圖4 所示。

     密集倉儲係統的（de）智能調（diào）度技術

     基於WCS 可以實現作業任務設置（zhì）、貨位決策優化、密集多深位存儲、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，為保證四向車（chē）集群全局（jú）效率提升，需（xū）製定合理有效的智能調度（dù）策略。智能化調度包（bāo）括庫區分配、任務優先級劃定、貨位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密集（jí）庫中各設備基於實時路徑規劃完成（chéng）多任務並行作業；設備（bèi）運行狀態實現3D 可視化監測；作業終端基於可（kě）視化界麵對多設備、入出庫作業、多深位貨物狀態進行監控，並根據（jù）作業數據分析完成遠（yuǎn）程（chéng）診斷。密集倉儲係統調度架構如圖5 所示（shì）。

    作業能力評估

     四向車（chē）的作業能力受倉庫訂單任務（wù）、調度技術（shù）、存儲策略、作業模式、設備技術參數等因素的影響，其高（gāo）低直接影響密（mì）集倉儲（chǔ）係統的效率。四向車在垂直交叉軌（guǐ）道上切換方向完成貨物的水平出入（rù）庫，具備單一作業和複合作業兩種模式。

       在單一（yī）作業模式中，四向（xiàng）車一（yī）個周期內隻完成一個出（入）庫任務；在複合作業模式中，設（shè）備一個周期內（nèi）完成入庫和出庫兩個任務（wù）。在基於每層一台四向車的（de）係統配置下:

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

    2）在複合（hé）作業模式中，假設四向車的（de）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（kù）項目中得到實際應用。該密集庫實現化工成品、半成（chéng）品存（cún）儲，整（zhěng）盤入出及揀選（xuǎn）出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總（zǒng）體高（gāo）度（dù）為12 m，共有（yǒu）貨位4122 個。單元（yuán）托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單元最大（dà）載重為1000 kg（含托盤）。倉庫中整體入出庫量不少於（yú）150 托/h，設備配置有四向車8 台，提升機3 台（tái），輸送機係統（tǒng）6套。根據該（gāi）企業對現代化物（wù）流的不同需求（qiú），在做大量的需求調研和分析後，設計出一套符合該企業需（xū）求、性價比高、可拓展的方案，經實際測試（shì）該密集存儲（chǔ）係統項（xiàng）目建成後與傳統（tǒng）立體庫相比，庫容量提高（gāo）了35%，設備運（yùn）行用電量能（néng）耗降低（dī）了30%。

       優越（yuè）性能

     ① 提高（gāo）空間利用率：其空間利用率為普通平庫（kù）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（zhōng）實現自動化，減少貨物的破損（sǔn）率； 

      ④ 從傳統的“結果導向”轉變成“過程控（kòng）製（zhì）”，從傳統的（de）“數（shù）據錄入”轉 變（biàn）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（huán）境不受層高限製，適用於低於5米高倉庫（kù）和高於24米以上倉（cāng）庫都很適（shì）用。

       案例圖片

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