自動化（huà）四向車貨架

產品簡介

        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（fā）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）密度以及數字化、智能、信息（xī）化集成應用，而不是僅考慮單（dān）一設備和（hé）係（xì）統的能力（lì），產生了（le）“密集倉儲”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（chǔ）係統進行全麵規劃和創新設計。與普通立體倉庫（kù）相比，密集倉儲土地利用率（lǜ）和空間利用率上可提高20%~100% 左右，同時（shí）作業效率可提高20%，運行能耗（hào）可降低30%，單元（yuán）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行業的關（guān）注，其市（shì）場發展前景廣闊[3]。作為麵向密集倉（cāng）儲的重要搬運設備，智能托盤式四向穿梭車（以下簡稱四向車）是一種智能（néng）型軌道導引自（zì）動換向變軌的搬運設備，在電控係統控製下，通過編碼（mǎ）器、RFID、光電傳感（gǎn）器等數字化技術精（jīng）確定位各（gè）個輸入（rù）、輸出工位，配置智（zhì）能化調度係（xì）統，接收物料後進行自動往複穿（chuān）梭搬運，四向車無需人（rén）員操作，運行（háng）速度快（kuài）、智能化程度高，適用於（yú）各種物流存儲係統，能夠促進單元物料快速實（shí）現平麵自動（dòng）輸送。在智能化調度係（xì）統的驅（qū）使下，多層多車協同並行作業，從而實現精（jīng）準、高效的作業模式（shì），為企業的物流存儲係統提供新的物流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及通訊技術

    四向車采用PLC 及（jí）工控機技術，實現邏輯控製，結合底層路徑（jìng）自學習算法，確保高速運行、精準（zhǔn）定位、安全可靠（kào）。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核（hé）心控（kòng）製器，充分利用其豐富的擴展性（xìng）集（jí）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（jī）構模塊等集成，實現整車（chē）運動（dòng）導引、驅動控製、執行機構操作，安全防護（hù）等工（gōng）作。密集（jí）庫中采（cǎi）用Zigbee 無線通訊方式，上位控製（zhì）器通過Zigbee 主（zhǔ）模（mó）塊向（xiàng）四向（xiàng）車下達任務指令，任務指令傳遞至PLC 完成計算處理後，轉變成具體的控製信（xìn）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（duì）驅動直流電機進（jìn）行調速（sù），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（xì）統將采（cǎi）集（jí）的定位、檢測、故障等信息通過（guò）Zigbee 子模塊反饋（kuì）給上位器，並由（yóu）狀態顯示器反饋給倉庫操作人員，實現四向車動態信息（xī）的雙向傳遞。控製係統結構如圖4 所示。

     密集倉儲係統的智能調度技術

     基於WCS 可以實現作業任務設置、貨（huò）位決策優化、密集多深（shēn）位存儲、多層多四向車作業調（diào）度等各種功能（néng）。密集（jí）倉（cāng）儲係統采用多任務模式，為保證四向車集群（qún）全局（jú）效（xiào）率提升，需（xū）製定合理有效的智能調（diào）度策略。智能化調度包括庫區分配、任務優先級劃定（dìng）、貨位分（fèn）配、路徑規劃等。在WCS 控製（zhì）下，密（mì）集庫中各設備基於實時（shí）路徑規劃完成（chéng）多任務並行作業（yè）；設（shè）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（shè）備、入出庫作業、多深位貨物（wù）狀態進行監控，並根據作業數（shù）據分析完成遠程診（zhěn）斷。密集倉儲係統調（diào）度架構（gòu）如圖5 所示（shì）。

    作業能（néng）力評（píng）估

     四向（xiàng）車的作業能力受倉庫訂單任務（wù）、調度技術、存儲（chǔ）策略、作業（yè）模（mó）式、設備技術參數等因素的影響，其高低直接影響密集倉（cāng）儲（chǔ）係（xì）統的效率。四向車在垂直交叉軌道上切換方向完成（chéng）貨物的水平出入庫，具備單（dān）一作（zuò）業和複合作業兩種模式。

       在（zài）單一作業模式中，四向車（chē）一（yī）個周期內隻完成（chéng）一個出（入）庫（kù）任務；在複合作業（yè）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（céng）一台四向車的（de）係統配（pèi）置下:

      1）在單一（yī）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（wéi）t1, 則該模式下的出入庫能力η1 可計算為

    2）在複合作業模式中，假（jiǎ）設四向車的平均複合作業為t2, 則對應的（de）出（chū）入庫η2 為（wéi）

 

      案（àn）例四向車已在某公司密集庫項目中得到實際應（yīng）用。該密集庫實現化工成品（pǐn）、半成品存儲，整盤入出及揀選（xuǎn）出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總體高度為12 m，共有貨位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（zǎi）重為1000 kg（含托盤）。倉庫（kù）中整體入出庫量不少於150 托/h，設備配置有四向車（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，在做大量的需（xū）求（qiú）調研和分析後，設計出一套符合該企業需求、性價比高、可拓展的方（fāng）案，經實際測試該密集存儲係統項目建成後與傳統立（lì）體庫相比（bǐ），庫容量提高了35%，設備運（yùn）行用（yòng）電量能耗（hào）降低了30%。

       優越性能

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

      ② 利用係（xì）統對貨（huò）品進（jìn）行準確無誤的管理，減（jiǎn）少了在存儲貨物中出現的差錯； 

      ③ 貨物在運送中實（shí）現自動化，減少貨（huò）物的破損率； 

      ④ 從傳統的“結果導向”轉變成（chéng）“過程控製”，從傳統的“數據錄入（rù）”轉 變（biàn）成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提高企業生產管理（lǐ）水平；

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

       案例圖片

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