自動化四（sì）向車貨架

產品（pǐn）簡介

電子商務與智能製造技（jì）術推動了自動化立體倉庫的快（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（yǐ）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（lì），產生了“密集倉儲”的概（gài）念[1,2]。在（zài）物（wù）流產業的快速發展過程用中，需要對物流倉儲係統進行全麵規劃和創新（xīn）設計。與普通立體倉（cāng）庫相比，密集倉儲（chǔ）土地（dì）利用率和空間利用率（lǜ）上可提高20%~100% 左右，同時（shí）作業（yè）效率可提高20%，運行能耗可降低30%，單元投（tóu）資成本可節約10% 左右（yòu）, 密集倉（cāng）儲係統因而越來越多地受到行業的（de）關注，其市場發展前（qián）景廣闊（kuò）[3]。作為麵向密集（jí）倉（cāng）儲的重要搬運（yùn）設備，智能托盤式四向穿梭車（以下簡（jiǎn）稱四向（xiàng）車）是一種智能（néng）型軌道導引自動換向變軌的搬運設備，在電（diàn）控係統控製下，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入、輸出工位，配置智能化調度（dù）係統，接收物料後進行自動往複穿梭搬運，四向車無需人員操作，運行速度快、智能化程（chéng）度高，適（shì）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。在智能化調度係統（tǒng）的驅使下，多（duō）層多（duō）車協同並行作業，從而實現精準、高效的作業模式，為企業（yè）的物流存儲係統提供新的物（wù）流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及通（tōng）訊技術

    四向車采用PLC 及工控機技術，實現邏輯（jí）控製，結合底層路（lù）徑自學習算法，確保高速（sù）運行（háng）、精（jīng）準定位（wèi）、安全可靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為（wéi）核心控製器，充分利用其豐富的擴展性（xìng）集成接口，將（jiāng）傳感器模塊、供電模塊、無線通訊模塊以及執行機構（gòu）模塊等集成，實現整車運動導引、驅動控製、執行機（jī）構操作，安全防護等工作。密集庫中采用Zigbee 無線通訊方式，上位控製器通過（guò）Zigbee 主模塊向四向車下達任（rèn）務指令，任務指令傳遞（dì）至PLC 完成計算處理後，轉變成具體的（de）控製信號並輸送（sòng）至控製執行機構運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相應動作。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）上位器，並（bìng）由（yóu）狀態（tài）顯示（shì）器反饋給倉庫操作人員，實現四向車動態信息的雙向傳遞。控製係統結構如圖4 所示。

     密集（jí）倉儲係（xì）統的智能調度技術

     基於WCS 可（kě）以實現作（zuò）業任（rèn）務設置（zhì）、貨位決（jué）策（cè）優化、密（mì）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（mó）式，為保（bǎo）證四向車集群（qún）全（quán）局效率提升，需製定合理有效的智能調度策（cè）略。智能化調度包括庫區分配、任務優先級（jí）劃定、貨（huò）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（jìng）規劃完成多任務並行作業；設備運行狀態實現3D 可視化監測；作業終端基於可視化界麵對多設備、入（rù）出庫（kù）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斷。密集倉儲（chǔ）係統調度架（jià）構如圖5 所示。

    作業能（néng）力評估

     四（sì）向車的作（zuò）業能力受倉庫訂單任務、調度（dù）技（jì）術、存儲策略、作業模式、設備技術參數等因素的影（yǐng）響，其高低直（zhí）接影響密集倉儲係統（tǒng）的效率。四向（xiàng）車在垂直交（jiāo）叉軌道上切換方（fāng）向完成貨物的（de）水平出入庫，具備單一作業和複合作業兩種模式。

       在單一作業模式中（zhōng），四向車一個周（zhōu）期（qī）內隻完成（chéng）一個出（入）庫任務；在複合作業（yè）模（mó）式中，設備（bèi）一個周期內完成入庫和出庫兩個任（rèn）務。在基於每（měi）層一台四（sì）向車的係統配置下:

      1）在單一作業模式中，四向車入庫作（zuò）業和出庫（kù）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（shì）下的出入庫（kù）能力η1 可計（jì）算為

    2）在複合作業模式中，假（jiǎ）設四向車的平均複合作（zuò）業（yè）為（wéi）t2, 則對應的出入庫η2 為

 

      案例四向車已（yǐ）在某（mǒu）公司密集庫項目中得到實際應用。該密集庫實現化工成品、半成品存儲，整盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨（huò）架總體高度為12 m，共有貨位4122 個。單（dān）元托盤（pán）尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬（kuān）× 高)，單元最大載重為1000 kg（含托盤）。倉庫中整體（tǐ）入出庫量（liàng）不（bú）少於150 托/h，設備配置有（yǒu）四向車8 台，提升機（jī）3 台，輸送機（jī）係統6套。根據該企業對現（xiàn）代化物流的不同需求，在做大量的需求調研和分析後，設（shè）計出一套（tào）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（chǔ）係統（tǒng）項目建成後與傳統立體庫相比，庫容量提高了35%，設備運行用電量能耗降低了30%。

       優越性能

     ① 提高空（kōng）間利用率：其空間（jiān）利（lì）用率為普通平庫的3-5倍； 

      ② 利用（yòng）係統對貨品進行準確無誤的管理，減少了在存儲貨物（wù）中出現的差錯； 

      ③ 貨物在運送（sòng）中（zhōng）實現自動化，減（jiǎn）少貨物的破損率； 

      ④ 從傳（chuán）統的“結果導向”轉變成“過程控製”，從傳統（tǒng）的“數據錄入”轉 變成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流（liú）係統，提高企業生（shēng）產管理水平；

      ⑥ 適用環境（jìng）不受（shòu）層高限製，適用於低於5米高倉庫和高於24米（mǐ）以上（shàng）倉庫都很適用。

       案例圖片

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