自動化四向車貨架

產品簡介

電子商務與（yǔ）智能製造（zào）技術推動了自動化立體倉庫的（de）快（kuài）速發展與創新，在現代物流業中更加注重考慮物流係統整體的（de）密度以及數字化（huà）、智（zhì）能、信息化集成應用，而不是僅考慮單一設備和係統（tǒng）的能（néng）力，產生了“密集倉儲”的概念[1,2]。在物（wù）流產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設計。與（yǔ）普通立體倉庫相比，密集倉儲土地利用率和空間利（lì）用（yòng）率（lǜ）上可提高20%~100% 左（zuǒ）右，同（tóng）時作業效率可提高20%，運行能耗可降低30%，單元投資成本可節約10% 左右, 密集倉儲係統因而（ér）越來越多地受到行業的關（guān）注，其市場發展前景廣（guǎng）闊[3]。作為麵向密集（jí）倉儲的（de）重要搬運設（shè）備，智能托盤式四向穿梭車（以下簡稱（chēng）四向車）是一種智能型軌（guǐ）道導引自動換向變軌的搬運設備，在電控係統（tǒng）控製下，通過編碼（mǎ）器、RFID、光電傳感器等數（shù）字（zì）化技術精確定位各個輸入、輸出工位，配置智能化調度係統，接收物料後（hòu）進行自（zì）動往複穿梭（suō）搬運，四向車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適用於（yú）各種物流存（cún）儲係統，能夠促進單（dān）元物料快速（sù）實現平麵自動輸送。在智能化調度係統的驅（qū）使下，多層多車協同並行作業，從而實現精準（zhǔn）、高效的作業模式，為企業的物（wù）流存儲（chǔ）係統提供新的物流解決方案

   關鍵（jiàn）機構設計（jì）

      數字化控製及通（tōng）訊技術

    四向（xiàng）車采（cǎi）用PLC 及工控（kòng）機技術，實現邏輯控製，結合底層（céng）路徑自學習算法，確（què）保高速運行、精準定（dìng）位、安（ān）全可靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核心控製器，充分利用其豐富的擴展性集（jí）成接口（kǒu），將傳感器模塊、供電模塊、無線通訊模（mó）塊以及執行機構模塊等集成，實現整車運動導引、驅動控製、執行機構操作，安全防護等工作。密集庫中采（cǎi）用Zigbee 無線通訊方（fāng）式，上位控製器通過（guò）Zigbee 主模塊向四向（xiàng）車下達任務指令，任務指令傳遞至PLC 完（wán）成計算處理後，轉變成具體的控製信號並輸（shū）送至控製執行（háng）機構運動的驅動控製（zhì）模塊中，在該模塊（kuài）中對驅動直流電機進行調速，進而控製執行機構完成相（xiàng）應動作。在這一（yī）過程進行中，各類傳感器和RFID 係統（tǒng）將采集的定（dìng）位、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊反饋給（gěi）上（shàng）位器，並由狀態顯示器反（fǎn）饋給倉庫操作人（rén）員，實現四向車動態信息的（de）雙向傳遞。控製係統結構如圖4 所示。

     密集倉儲係統的智能（néng）調度技術

     基於WCS 可以實現作（zuò）業任務設置、貨位決策優化、密（mì）集（jí）多（duō）深位存儲、多（duō）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，為保證四向車集群全局效（xiào）率提升，需製定（dìng）合（hé）理有效的智能調度策略。智能化調度包括庫區分配（pèi）、任務優先級劃定、貨（huò）位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密集庫中各設備基於實時路徑（jìng）規劃完成多任務並行作業；設備運行狀態實現3D 可視（shì）化（huà）監測；作業終（zhōng）端基於可視化界麵對多設備、入出庫作業、多深位貨物狀態進行監控，並根據作業數據分析完成遠程診（zhěn）斷。密集倉儲係統調度架構如圖5 所示。

    作業（yè）能力評（píng）估

     四向車的作（zuò）業能力（lì）受倉（cāng）庫訂單任務、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（xiǎng）密集倉（cāng）儲係統的效率。四（sì）向車在垂直交叉軌道上切換方向完成貨（huò）物的水平出入庫，具備單一作業和複合作業兩種模式（shì）。

       在單（dān）一作業模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（入（rù））庫任（rèn）務（wù）；在複合作業模式中，設備一個周期內完成入庫和出（chū）庫兩個任務。在基於每（měi）層一（yī）台四向車（chē）的係（xì）統配置（zhì）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（céng）四（sì）向車的平均單一作業時間為t1, 則（zé）該模（mó）式下的出入庫能力η1 可計（jì）算為

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

 

      案例四向（xiàng）車已在某公司密集（jí）庫項目（mù）中得到實際應用。該密集庫（kù）實現化工成（chéng）品、半成品存（cún）儲，整（zhěng）盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總體（tǐ）高度為12 m，共有貨位4122 個（gè）。單元托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單（dān）元最大載重為1000 kg（含托盤）。倉庫（kù）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。根據該企業對現（xiàn）代化物流的（de）不同需求，在做大量的（de）需求（qiú）調（diào）研和分析後（hòu），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（shì）該密集存儲係統（tǒng）項目建成後與傳統立體庫相比，庫容量提（tí）高了35%，設備運行用電量能耗降低了30%。

      優越性能

     ① 提高空間利用率（lǜ）：其空（kōng）間利用（yòng）率為普通平（píng）庫的3-5倍； 

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

      ③ 貨物在運送中實現自（zì）動化，減少貨物的破損率； 

      ④ 從傳統的“結果導向”轉變成（chéng）“過程控製”，從傳統的（de）“數據錄入”轉 變成“數據（jù）采集”； 

      ⑤ 先進的物（wù）流係（xì）統，提高企業生產管（guǎn）理水平（píng）；

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

       案例圖片

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