自動化四向車貨架

產品（pǐn）簡介

電子商務與智能製造技術推動了自動化立體倉庫的快速發展與創新，在（zài）現代物流業中更加注重考慮（lǜ）物（wù）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（dān）一（yī）設（shè）備和係統的能力，產生了“密集倉儲（chǔ）”的概念[1,2]。在物（wù）流產業的（de）快速發展過程用中，需（xū）要對物流倉儲（chǔ）係統進行全（quán）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用率上可提高20%~100% 左右，同時作業效率可提高20%，運行能耗可降低30%，單元投資成本可節約10% 左右, 密集倉儲係統因而越來越多地受到（dào）行業的關注，其市場發展前景廣闊[3]。作為麵向（xiàng）密集倉儲的重要搬運設備，智（zhì）能托盤式四向（xiàng）穿梭車（以下簡（jiǎn）稱四向車）是一種智（zhì）能（néng）型軌道導引自動換向變（biàn）軌的搬運設備，在電控係統控製（zhì）下，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、輸出工位，配置智能化調度係統，接收物料後進行自動往複穿梭搬運，四向車無需人員操（cāo）作，運（yùn）行速度快、智能化（huà）程度高，適用於各種物流存儲係統，能夠促進單元（yuán）物料快速（sù）實現平麵自動輸送。在智能化調度係統的驅使下，多層多車協同並行作業，從而實現（xiàn）精（jīng）準、高效的作業模式，為企業的物（wù）流（liú）存儲係統提供新的物流解（jiě）決方案

   關鍵（jiàn）機構設計

      數字化控製及通訊技術

    四向車采用PLC 及工控（kòng）機技術，實現邏輯控（kòng）製，結合底層路徑自（zì）學習算法，確保（bǎo）高（gāo）速（sù）運行、精準定位、安全可靠（kào）。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（fù）的（de）擴展性集成接口，將（jiāng）傳感器（qì）模塊、供電模塊、無線（xiàn）通訊模塊以及執行機構模塊等集成，實現整（zhěng）車運動（dòng）導引、驅動控製、執行機構（gòu）操（cāo）作，安全（quán）防護（hù）等工作。密集庫中采用Zigbee 無線通訊方式，上位控製（zhì）器通過Zigbee 主模塊向四向車下達任務指令，任（rèn）務指令（lìng）傳遞至PLC 完成計算處（chù）理後，轉變成具體（tǐ）的（de）控製信號並輸送至控製執（zhí）行機構運動的驅動控（kòng）製模塊中，在該模塊中對驅動直流電機進行調速，進而控製執行機構完成相應動作。在這一過程進（jìn）行中，各類傳感器和（hé）RFID 係統將（jiāng）采集的定位、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊反饋給上位器，並由狀態顯示器反饋給倉庫（kù）操作人員，實現四向車動態（tài）信息的雙向傳遞。控製係統結構如圖4 所（suǒ）示。

     密集倉儲（chǔ）係統（tǒng）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、密集多深位存儲、多層多四向車作業調度等各（gè）種功能。密集倉儲係統采用多任務模式，為保證四（sì）向車集群全局效率提（tí）升，需製定合（hé）理（lǐ）有效（xiào）的智能（néng）調度策略。智能化調度（dù）包括庫區分配、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（gè）設備基於實時路徑規（guī）劃（huá）完成（chéng）多任務並行（háng）作業；設備運行狀態實現3D 可視化監測；作（zuò）業終端（duān）基（jī）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斷。密集倉儲係統調度架構如圖5 所示。

    作業能（néng）力（lì）評估

     四向車（chē）的作業（yè）能力受倉庫訂單任務、調度技術、存儲（chǔ）策略、作業模式、設（shè）備技術參數等因素的影響，其高低直接影（yǐng）響密集倉儲係統的（de）效率。四向車在垂直交叉軌道上切換方向完成貨物的水平出入庫，具備單一作業和複（fù）合作業兩種模式。

       在單一（yī）作業模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（chū）（入）庫任務；在複合作業模式中，設備一個周期內完成入庫和出庫兩個任務。在基（jī）於每層（céng）一（yī）台四向車（chē）的係統（tǒng）配置下:

      1）在單一作（zuò）業模式中，四向車入庫作（zuò）業（yè）和出庫的作業（yè）時間相同（tóng），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（kù）能（néng）力η1 可計算為

    2）在複合（hé）作業模式中，假設四向車的平均複合作業為t2, 則對應的出入庫η2 為

 

      案例（lì）四向車已在某公司密集庫項目中得（dé）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（kù）等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總（zǒng）體高度為12 m，共有（yǒu）貨位4122 個。單元托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單元最大載重為（wéi）1000 kg（含托盤）。倉庫中整體入出（chū）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。根據該企業對現代化物流的不同需求，在做（zuò）大量的需求調研和（hé）分析後，設計出一套符合該企業（yè）需求、性價比高（gāo）、可拓展的方案，經實際測試該密集存儲係統項目建成後與傳統立體庫相（xiàng）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：其空間利用率為普通平（píng）庫的3-5倍； 

      ② 利用係統對貨品進行準確無誤的管（guǎn）理，減少了在存儲貨（huò）物中出現的差錯； 

      ③ 貨物在運（yùn）送中（zhōng）實現自（zì）動化，減少（shǎo）貨物的破損率（lǜ）； 

      ④ 從傳統的“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（de）物流係統，提（tí）高企業生產管理水平；

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

       案（àn）例圖片

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