密集型自动化立体仓库,又叫穿梭式自动化立体仓库,是一种新型的仓储模式。能够实现多层货物存取,自动化程度较高的高架仓库系统。能够根据上位机下发的指令快速、准确地调度仓储设备,并且同时完成对库存货物的自动化管理,是现代化物流中的重要组成部分。它不仅继承了传统立体仓库的优势,以先进的信息系统架构和作业调度来实现高度自动化,还大幅度提高了仓库空间利用率,可达80%左右,比传统立体仓库空间利用率提高30%以上,是一种存储效率最高的仓储系统。
密集型自动化立体仓库。从控制结构的角度划分,主要由链条输送机、穿梭车、堆垛机、货架和计算机管理系统等部分组成。它融合了电气的强、弱电控制,通过计算机管理技术与PLC可编程控制技术的综合应用,实现了立体仓库的自动化存取货物和信息管理等功能。
优势一是占比面积较小、存储容量较大。二是机械化和自动化程度较高,货物的出入库作业效率得到有效提升。三是货物保管质量较高,货物的出入库更加便利,不会形成堆积现象,保证货物的完好性;四是配合物流管理系统可以实现一箱一码绑定,对产品实时跟踪与追溯;五是存储经济性佳,由于存储效率提高,存储成本降低,经济效益较好。
表1.相关设备 下载原表
本项目共设计7套链条输送机,分别布于仓库的入库侧和出库侧,使用PLC和变频器来控制输送机的启停,速度上采用多段速控制,可以平稳顺利的进行货物输送。
布局上,在产线入库口处安装光幕用来进行货型检测和固定式二维码扫码枪来采集入库产品信息。当产品外形不合格或者二维码识别错误时会发出声光报警,提醒操作人员过来处理异常情况。当异常情况处理完成后按请求入库按钮即可重新入库。在空托盘入库口安装叠托盘机,单一空托盘经过叠托盘机后可以叠成8-10个一托进行入库,从而节省了大量人力。
有轨穿梭车俗称RGV,主要应用于链条输送机之间,由上位机下发指令将货物从一个输送机平稳地搬运到另一个输送机上。例如,当产线入库口上有货物并扫描成功后,上位机会给RGV派发将货物从产线入库口搬运到产品入库口的任务。此时,RGV行驶到产线入库口并停准,通过光通讯与链条输送机之间进行数据交互,当得到链条输送机的允许取货指令后,开始取货。当取货完成后,小车行驶到产品入库口,同样进行数据交互,开始出货,出货完成后将实时状态反馈给上位机,小车重新待机等待任务。
堆垛机是立体仓库的核心设备,是链条输送机与货架之间的桥梁。在密集型仓储中,堆垛机不仅需要完成传统的出入库作业,还要兼顾AGV的巷道调整和充电需求等任务,以便快速完成。
堆垛机行走和提升方向采用矢量闭环控制,可以大幅度降低因惯性引起的启动停止不稳定等问题,货叉方向采用伺服控制,可以有效的调整伺服运动曲线来克服重力引起的晃动,从而大幅度提高位置精度并减少设备故障。
货架式穿梭车又叫穿梭板AGV,使用锂电池供电。本项目使用4台AGV,2台入库,2台出库。由于仓库的特殊结构,AGV将直接作业于货架上。
当AGV接到上位机取货任务时,AGV会到货架左端取货,取完货后将货物按巷道方向从右往左依次存放,一个紧接着一个,每次任务结束,小车都将回到货架左侧位待命。当作业巷道满货时,上位机会将此AGV调度到新的巷道重新执行任务。
接到出库任务时,AGV将货物从右往左依次搬运到货架右侧端头。当出库任务空闲时,操作人员可以调度小车对巷道内货物进行理货,方便后期入库。
密集型自动化立体仓库与普通的立体仓库相比具有空间小、成本低的优势,适用于横向尺寸较大,品种较少,批次较大的货物。因此,在食品饮料行业使用价值与市场优势格外显著,具有较为广阔的应用前景。
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