自動化四向車貨架（jià）

產品簡介

電子商務與智能製造技術推（tuī）動了自動化立體倉庫的快速發展與創新，在（zài）現（xiàn）代（dài）物流業中更加注重考慮物流係統整體的密度以及數字化、智能、信息化集成應用，而不是（shì）僅考慮單一（yī）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（yè）的快速發展（zhǎn）過程用中（zhōng），需要對物流倉儲係統進行全麵規劃和創新設計。與普通立體倉庫相比，密集倉儲土（tǔ）地利用率和空間利用（yòng）率上可提高20%~100% 左右，同時作業效率可提（tí）高20%，運行能耗可降低（dī）30%，單元投資（zī）成本（běn）可節約10% 左右（yòu）, 密集倉儲係統因而越來越多地受到行業的關注，其（qí）市（shì）場發（fā）展前景廣闊（kuò）[3]。作為麵向密（mì）集倉儲的重要搬運設備，智（zhì）能（néng）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（huàn）向變軌的搬運設備，在電控係統控（kòng）製下（xià），通過編碼器、RFID、光電傳感器等數字化技術精確定位各個輸入、輸（shū）出工位，配置智能化調度係統，接收物料後（hòu）進（jìn）行（háng）自動往複穿梭搬運，四向車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適用於各種物流存儲係統，能夠促進單元物料快速實現平麵自動輸送。在智能（néng）化調度係統的驅使下，多層多車協同並行作業，從而實現精準、高效的（de）作業模式，為企業的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（sì）向車（chē）采用PLC 及工控機技術，實現邏輯控製，結合底層路徑自學習算法，確保高速運行、精準定位、安全可靠。四（sì）向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核心控製器，充分利用其豐（fēng）富的擴展性集成接口，將傳感器模（mó）塊（kuài）、供電模塊、無線通訊模塊以及執行機構模（mó）塊等集成，實現整車運動導引、驅動控製（zhì）、執行機構操作，安全防護等工（gōng）作。密集庫中（zhōng）采用Zigbee 無線通訊方式，上位控製器通過Zigbee 主模塊向四向車下達任務指令，任務指令傳遞至PLC 完成計算處理後，轉變成（chéng）具體的控製信號並輸（shū）送至控製執（zhí）行機構運動（dòng）的驅動控製模塊中，在該模塊中（zhōng）對（duì）驅動直流電機進行調速，進而控製執行機構完成相應動作。在這一（yī）過（guò）程進行中，各類傳感（gǎn）器和RFID 係統將采集的定位、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊反饋給上位器，並由狀態顯示（shì）器反（fǎn）饋給倉庫操作人員，實現四向車動態信息（xī）的雙（shuāng）向傳遞。控製（zhì）係（xì）統結構如圖4 所示。

     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（duō）深位存儲、多層多四向車作業調度等各種功能。密集倉儲（chǔ）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（zhì）能化調度包括庫區分配、任務優（yōu）先級劃定（dìng）、貨位分配、路徑規劃等。在WCS 控製下，密（mì）集庫中各設備基於實時路徑規劃完成多任務並行（háng）作業；設備運（yùn）行狀（zhuàng）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（yè）、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斷（duàn）。密（mì）集倉儲係統調度架構如圖5 所示（shì）。

    作業能力評估

     四向車的作業能力受倉庫訂單（dān）任務、調度技術、存儲策略（luè）、作業模式、設備技術（shù）參數等因素的影響，其高低（dī）直接影響密集倉儲係統的效率。四向車在垂直交叉軌道上（shàng）切換方向完成貨物的水平出入庫，具備（bèi）單一作業和複合（hé）作業兩種模式。

       在單一作業模式中，四向車一個周期（qī）內隻（zhī）完成一個出（入）庫任（rèn）務；在複合作業模（mó）式中（zhōng），設備一個周（zhōu）期內完成入庫和出庫兩個任務。在基於每層（céng）一台（tái）四向（xiàng）車的係統配置下（xià）:

      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）在複合作業（yè）模式中，假設（shè）四向車的平均複合作業為t2, 則對應的出入庫η2 為

 

      案（àn）例（lì）四向車（chē）已在某公司密集庫（kù）項目中得到實際應用。該密（mì）集庫實現化工（gōng）成品、半成品存儲（chǔ），整盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積（jī）為1 765 m2，貨架總體（tǐ）高度為12 m，共有貨位4122 個。單元托（tuō）盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單元最大載重為1000 kg（含托盤）。倉庫中整體入出庫量不少於150 托/h，設備配置有四向（xiàng）車8 台，提升機3 台，輸送機係統6套。根據該企業對現代化物流的（de）不同需求，在做大量（liàng）的需求調研和分析後，設計出一套符合（hé）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（chǔ）係統項目建成後與傳統立體庫相比，庫容量提高了35%，設備運行用電量能（néng）耗降低了30%。

       優越性能

     ① 提高空（kōng）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（jìn）行準確無誤的管（guǎn）理，減少了在存儲貨物中出現的差錯； 

      ③ 貨物在運（yùn）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”，從傳統的“數據錄入”轉 變成“數據（jù）采集”； 

      ⑤ 先進的物流（liú）係（xì）統，提高企業生產管理水平；

      ⑥ 適（shì）用環境（jìng）不受層高限製（zhì），適用於低（dī）於5米高倉庫和高於24米以上倉庫（kù）都很適用。

       案例圖片

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