自（zì）动化四向车（chē）货架

产品简介

电子商务与智能制造技术推动了自动化立体仓库的快速发展与创新，在（zài）现代物流业中更加注重考（kǎo）虑物流（liú）系统整（zhěng）体的密度以及数字化、智能、信息化集成应用，而不是仅考虑（lǜ）单一设备和系统的能力，产生了“密集仓储”的（de）概念[1,2]。在物流产业的快速发展过程用中，需要对（duì）物流仓（cāng）储系统进行全面规划和创新设计。与普通立体仓库（kù）相比，密集仓储土地利用率和空间利用率上可（kě）提高20%~100% 左右，同时作业效率可提高20%，运行能耗可降低30%，单元投资成本可节约10% 左右, 密集仓（cāng）储系统因而越来越多地受（shòu）到行业的关注，其市场发展前景广阔[3]。作为面向密集仓储的重要搬运设备，智能托盘式四向穿梭车（以下简称四向车）是一种智能型轨道导引自动换向变轨的搬运设备，在电控系统控制下，通过编码（mǎ）器、RFID、光电（diàn）传（chuán）感器等（děng）数字化技术精确定位各（gè）个输入（rù）、输出工位，配置智能（néng）化调度系统，接收物料后进行自动往复穿梭搬运，四向车无需人员操作，运行速度快、智能化程度（dù）高，适用于各种（zhǒng）物流存储（chǔ）系统（tǒng），能够促进单元物料快速实现平面自（zì）动输送。在（zài）智能化调度系统的驱（qū）使下，多层多车协同并（bìng）行作业，从而实现精准、高效的作业模式，为企业的物流存储系统提供新的物流解（jiě）决方案

   关键机构设计

      数字化控制及通讯技术

    四（sì）向车采用PLC 及工控机技术，实现逻辑（jí）控制（zhì），结（jié）合底层路径自学习算（suàn）法，确保（bǎo）高速运行、精准定位、安全可靠。四向车（chē）选用SIMATIC S7 系列PLC 作为核心控制器，充分（fèn）利用其丰富（fù）的扩展性集成接口，将传感器模块、供电模块、无线通（tōng）讯模块以及执行机构模块等集成，实现整车运动导引、驱动控制、执行机构操作（zuò），安全防护等工作。密集库中采用Zigbee 无线通讯（xùn）方式，上位控制器通过Zigbee 主模块向四向车下达任务指令，任务指令传递至PLC 完成计算处理后，转变成具体的控制信号并输送至控制执行机构运动的驱动控制（zhì）模块中，在（zài）该模块中对（duì）驱动直流电机进行调速，进而控制执行机（jī）构完成相应动作（zuò）。在这一过程进行中，各类传感器和RFID 系统（tǒng）将采（cǎi）集的定位（wèi）、检（jiǎn）测、故障等信息通过Zigbee 子模块反（fǎn）馈给上位器，并由状态显示器（qì）反馈给仓库操作人员，实现四向车（chē）动态信息（xī）的双向传递。控制系统结（jié）构如图4 所示。

     密集仓储系统的智能调度技术

     基于WCS 可以实现作业任务设置、货位决策优化、密集多深位存储、多层多（duō）四向（xiàng）车作业调度等各种（zhǒng）功能。密集仓储系统采用多任务模式（shì），为保证四向车集群（qún）全局效率（lǜ）提（tí）升，需制定合理有效的智能调度策略。智能化调度包括库区分配、任务优（yōu）先级划定、货位分配（pèi）、路径规划等。在WCS 控制下，密集库（kù）中各设备基于实时路径规划完成多任务并行（háng）作（zuò）业；设备运行状（zhuàng）态实现3D 可视化监测；作业终端基于可视化界面对（duì）多设备（bèi）、入出库作业、多（duō）深位货物状态进行（háng）监控，并根据作业数（shù）据分（fèn）析完成远程诊断（duàn）。密（mì）集仓储系统调度架构如图5 所示。

    作业能力评估

     四向车的作（zuò）业能力受仓库订单任务、调度技（jì）术、存储策略、作业模式、设备（bèi）技术参数等因素的影响（xiǎng），其高低直接影响密集仓储系统的效率。四向车在垂直交叉轨道上切换（huàn）方向完成货物的水平出入库，具备单（dān）一作（zuò）业和（hé）复合作业两种（zhǒng）模式。

       在单一作业模式中，四向车一个周期内只完成一个出（入）库任务；在复合作业模式中，设备一个（gè）周期（qī）内完成入库和出库（kù）两个任务。在基于每层一台四（sì）向车的系统配置下:

      1）在单一作业（yè）模式中，四向车入库作业和出库的作业时间相同，假设每层四向车的平均单一作业（yè）时间为t1, 则该模式下的出入库能力η1 可计算（suàn）为

    2）在复合作业模式中，假设四向车的平均复合作业为t2, 则对应（yīng）的出入库η2 为

 

      案例四向（xiàng）车已在某公（gōng）司密集库项目中得到实际应用（yòng）。该密集库（kù）实现化工成品、半成品存储，整盘入出及拣选出库等功能，总的（de）占地面积为1 765 m2，货架总体高度为12 m，共有货位4122 个。单元托盘尺寸为1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 长（zhǎng）× 宽× 高)，单元最大载重为1000 kg（含托盘）。仓库中整体入出库量不少于150 托（tuō）/h，设备配置有四向（xiàng）车（chē）8 台，提升机3 台，输送机系统6套。根据（jù）该企业对现代化物流的不同需求，在做大量的需求调研（yán）和（hé）分析后，设计出（chū）一套符合该企业需求、性价比高、可拓展的方案，经实际测试该密集存储系统项目建成后与传统立体库相比（bǐ），库容量提高了35%，设备运行用电量能（néng）耗降低了30%。

       优越性能

     ① 提（tí）高空间利用率：其空间利用率为普（pǔ）通平库的3-5倍； 

      ② 利（lì）用系统对货品（pǐn）进行准（zhǔn）确无误的管理，减（jiǎn）少了在存（cún）储货物（wù）中出现的差错； 

      ③ 货物在运送中实现自动化，减少货物的破损（sǔn）率； 

      ④ 从（cóng）传（chuán）统的“结果导向”转变成“过程控（kòng）制”，从传统的“数据录入”转（zhuǎn） 变成“数据采集”； 

      ⑤ 先进的（de）物流系统，提（tí）高（gāo）企业生产管（guǎn）理水平；

      ⑥ 适用环境不受（shòu）层高限制，适用（yòng）于低于5米高仓库和高于24米（mǐ）以上仓库都（dōu）很适用。

       案（àn）例图片

热（rè）门产（chǎn）品