自動化四（sì）向（xiàng）車貨（huò）架

產品簡介

        電子商（shāng）務與智能製造技術推動了（le）自動化立體倉庫的快速發展與創新，在現代物流業中更加注重考慮物流係（xì）統（tǒng）整體的密度以（yǐ）及數字化、智能、信息化（huà）集（jí）成應用，而不是僅考慮單一設備（bèi）和係統的能力，產生了“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（chuàng）新設計。與普通立體倉庫相比，密集倉儲（chǔ）土地利用率和空間（jiān）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（dī）30%，單元投資成本（běn）可節約10% 左右, 密集倉儲係統（tǒng）因而越來越多地受到行業的關注，其市場發展前景廣闊[3]。作為麵向密集倉儲的重要搬運設備，智能托盤式四（sì）向穿梭車（以下簡稱四向車）是一種智能（néng）型軌道導引自動換向變軌的搬運設備，在電控係統控製下，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（shū）出工位，配置智能化調度係統，接收物料後進行自動往（wǎng）複穿梭（suō）搬（bān）運，四向車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適用於各種物（wù）流（liú）存儲係統，能夠促進單元物料（liào）快速實現平麵自動輸送。在智（zhì）能化調度係統的驅使下，多層多車協同並（bìng）行作業，從而實現精準、高效的作業模（mó）式，為（wéi）企業的物流（liú）存儲係統提供新的物流（liú）解決方案

   關鍵機（jī）構設計

      數字化控製及通訊技術

    四向車（chē）采用PLC 及工控（kòng）機技術，實現邏輯控製，結合底（dǐ）層路徑（jìng）自學習算法，確保高速運行、精準定位、安全可（kě）靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為核心控（kòng）製（zhì）器，充分利用其豐富（fù）的（de）擴展性（xìng）集成接口，將傳感器模塊、供（gòng）電模塊、無線通訊模塊（kuài）以及（jí）執行機構模塊等集成，實現整（zhěng）車運動導引、驅動控製、執行機構操作（zuò），安全防護（hù）等工作。密（mì）集庫中采用Zigbee 無線通訊方式（shì），上位控製器（qì）通過Zigbee 主模塊向四向車（chē）下達任務（wù）指令，任務指令傳遞至PLC 完成計（jì）算處理後，轉變成具體的控（kòng）製信號並（bìng）輸送至控製（zhì）執行機構運動的驅動控製模塊中，在該模塊中對驅動直（zhí）流電機進行調速，進而控製執（zhí）行機構完成相應動作。在這一過程進行（háng）中，各類傳感器和RFID 係統將采集的定位、檢測、故障等（děng）信息（xī）通過Zigbee 子模塊反饋給上位器（qì），並（bìng）由狀態顯示器（qì）反饋給倉庫操作人員（yuán），實現四向車動態（tài）信息的雙向傳（chuán）遞。控製係統結構如圖（tú）4 所示。

     密集倉儲係（xì）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（jué）策優（yōu）化、密集多（duō）深位存儲（chǔ）、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式，為保證四向車集群全局效率提升，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（yōu）先級劃定、貨位分配、路徑規（guī）劃等。在WCS 控製下，密集庫中各（gè）設備基於實時路徑規劃完（wán）成多任務並行作業；設（shè）備運行狀態實現3D 可視化監測；作業終端基於可視化（huà）界麵對多設備、入出庫作業、多深位貨物狀態進（jìn）行（háng）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（yè）能力（lì）評估

     四向車的作業能力受倉庫訂單任務、調（diào）度技術、存儲策略、作業模式、設備技術參數等因素的影（yǐng）響，其高低直接影響密集倉儲係（xì）統的效率。四向車在垂直交叉軌道上（shàng）切換方向完成貨物的水平出入庫，具備單一作業和複合作業兩種模（mó）式（shì）。

       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（hé）作業模（mó）式中，設備一個（gè）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（hé）出庫的作業時間相同，假設（shè）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能（néng）力η1 可計算（suàn）為

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

 

      案例四向車已（yǐ）在某公司密集庫項目中得到實際應用（yòng）。該密集庫實現化工成品、半成品（pǐn）存儲（chǔ），整盤入出及揀選出庫等功能，總的占地麵積為1 765 m2，貨架總體高度為（wéi）12 m，共（gòng）有貨位4122 個。單元托盤尺寸為1 200mm×1 100 mm×1 200mm/1400mm( 長× 寬× 高)，單（dān）元最大（dà）載重為1000 kg（含托盤）。倉庫（kù）中整體入出庫量不（bú）少於150 托/h，設（shè）備配置有四向車8 台，提（tí）升機3 台，輸送（sòng）機係統6套。根據該企業對現代化物流（liú）的不同需求，在做大量的需求調研和（hé）分析後，設（shè）計出一套符合該企業需求、性價比高、可拓展的方案，經實際測試該（gāi）密集存儲係統（tǒng）項目建成後與傳統立體庫相比，庫（kù）容量提高了35%，設備運行用電量能耗降低了30%。

       優越性能（néng）

     ① 提高空間利用率：其空間利用率為普通平庫的3-5倍； 

      ② 利用係統對貨品進行準確無誤的（de）管理，減少了在存（cún）儲貨物中出（chū）現的差錯； 

      ③ 貨物在運（yùn）送中實現自動化（huà），減少貨物的破損率； 

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

      ⑤ 先進的物流係統（tǒng），提高企業生產管理水平；

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

       案例圖片

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