自動化四向車貨架

產品簡介

電子商務與智能（néng）製（zhì）造（zào）技（jì）術推動了自動化立體倉庫的快速發展與創新，在現代物流（liú）業中更加注（zhù）重考慮物流（liú）係統整體的密度以（yǐ）及數字化、智能、信息化（huà）集成應用，而（ér）不是僅考（kǎo）慮單一設備和係統的能力，產生了“密集倉儲（chǔ）”的概念[1,2]。在物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設計。與普通立體倉庫相比，密集倉儲土地利用率和空間利用率上可提（tí）高20%~100% 左右，同（tóng）時作（zuò）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（duō）地受到行業的關注，其市場發展前景廣闊[3]。作為麵向密集倉儲的重要搬（bān）運設備，智能托盤式四向穿梭車（以下簡稱四向車）是一種智能型（xíng）軌道導（dǎo）引自動換向變軌的搬運設備，在電控係統控製下，通過編碼器、RFID、光電（diàn）傳感器等數字化技術精確定位各個（gè）輸入、輸出工位（wèi），配（pèi）置（zhì）智能化（huà）調度（dù）係統，接收物料後進行（háng）自動往複穿（chuān）梭搬運（yùn），四向車無需人（rén）員（yuán）操作，運行（háng）速度（dù）快、智能化程度高，適用於各種物流（liú）存儲係統，能夠促進單元物料快速實（shí）現平麵自動輸（shū）送。在智能化調度係統的驅使下，多層多車協同並行（háng）作業，從而實現精準、高效的作業（yè）模式，為企業的（de）物流存儲係統提供新的物流解決方案

   關鍵機構（gòu）設計

      數字化控製及通訊技術

    四向車采用PLC 及工控機技術，實現邏輯控製，結（jié）合底層路徑自學習算法，確保高速運行（háng）、精（jīng）準定位、安全可靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核心控製器，充分利用其豐富（fù）的擴展性集成接口，將傳感器（qì）模塊、供電模塊、無（wú）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（ān）全防護等（děng）工作（zuò）。密集庫中采用Zigbee 無線（xiàn）通訊方（fāng）式（shì），上位控（kòng）製器通過Zigbee 主模（mó）塊向四向車下達（dá）任務指令，任（rèn）務指令（lìng）傳遞（dì）至（zhì）PLC 完成計算（suàn）處理後，轉變成具體的控（kòng）製信號並輸送至控製執行機構運動的驅動控製模塊中，在該模塊中對驅動直流電機進行調速，進而控（kòng）製（zhì）執行機構完成相應（yīng）動作。在這一過程進行中（zhōng），各類（lèi）傳感（gǎn）器和RFID 係統將（jiāng）采集的定位、檢測、故障等（děng）信息通過Zigbee 子模塊反饋給上位器，並由狀態顯示器反饋給（gěi）倉庫操作人員（yuán），實現四向車動態信息的雙（shuāng）向傳（chuán）遞。控製係統結（jié）構（gòu）如圖4 所（suǒ）示。

     密集倉儲（chǔ）係統的智能調度（dù）技術

     基於WCS 可（kě）以實現作業（yè）任（rèn）務設置、貨位決策優化、密集多深位存（cún）儲、多層（céng）多四向車（chē）作（zuò）業調度等各種功能。密集倉儲係統采用多任（rèn）務模式，為（wéi）保證四向車集（jí）群全局效（xiào）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（wù）優先級劃定、貨位分配、路（lù）徑規劃等（děng）。在WCS 控製下（xià），密集庫中各設備基於實時路徑規劃完成多任務並行作業；設備運行狀態實現3D 可（kě）視化監測；作業終端基於可視化界麵對多設備、入（rù）出庫作業、多深位（wèi）貨物狀態進行監控，並（bìng）根據（jù）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。

    作業能力評估

     四向車（chē）的作業能力受倉庫訂單任務、調度技術、存儲策（cè）略、作業模（mó）式、設備技術參數等因（yīn）素的影響，其高低直接影響密集倉儲係統（tǒng）的效率。四向車在垂直交叉（chā）軌道上切換方向完（wán）成（chéng）貨物的水平出入庫（kù），具備單（dān）一作業和複合（hé）作業兩種（zhǒng）模（mó）式。

       在單一作業模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（入）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庫兩個任務。在基於每層一台四向車的係統配置下:

      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，假設每層四向車的平均單一（yī）作業時間為t1, 則該模式（shì）下（xià）的（de）出入庫能力η1 可計算（suàn）為

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

 

      案例四向車已在某公司密集（jí）庫項目中得到實際應（yīng）用（yòng）。該密（mì）集庫實現化工成品、半（bàn）成品存儲，整盤入出（chū）及揀選出庫等功能，總的（de）占地麵（miàn）積為1 765 m2，貨架總（zǒng）體高度為12 m，共有（yǒu）貨位4122 個。單（dān）元（yuán）托盤尺寸（cùn）為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單元最大載重為1000 kg（含托（tuō）盤）。倉庫中整體入出庫量不少於150 托/h，設備配（pèi）置有四向車（chē）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（de）需求調研和分析後，設計出一套符合該企業需求、性價比（bǐ）高、可拓展的方案，經（jīng）實際測試該密集存儲係統項目建成後與傳統立體庫相比，庫容量提高了35%，設備運行用電量能耗降低了30%。

      優越性能

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

      ② 利（lì）用係統對貨品進（jìn）行準確無（wú）誤（wù）的（de）管理，減少了（le）在存儲貨物中出（chū）現的差錯； 

      ③ 貨物在（zài）運送中實（shí）現（xiàn）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（jù）錄入”轉 變成“數據（jù）采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提（tí）高企業生（shēng）產管理水平；

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

       案例圖片

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