自動化（huà）四向車貨架

產（chǎn）品簡介

        電子商務與智能製造技術推動了自動化（huà）立體（tǐ）倉庫的快速發展與創新，在現代（dài）物流業中更加注重考慮物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（jǐn）考慮單（dān）一設備和係統（tǒng）的能（néng）力，產生了“密集倉儲”的概念[1,2]。在物流產（chǎn）業的快速發展過程用中，需要對物流倉儲係統進行（háng）全（quán）麵（miàn）規劃和創新設計。與普通立體倉庫相比，密集（jí）倉儲土地利用率和空間利用（yòng）率上可提高20%~100% 左右，同時作業效率可提高20%，運行能（néng）耗可降低（dī）30%，單元投資成本（běn）可節約10% 左右, 密集倉儲（chǔ）係統（tǒng）因而越來越（yuè）多地受到行業的關注，其市場發展前景廣闊[3]。作為（wéi）麵向密集倉儲的（de）重要（yào）搬運設備，智能托盤（pán）式四向穿梭車（以下（xià）簡（jiǎn）稱四向車（chē））是一種智能型（xíng）軌道導引自動換向變軌的搬運設備，在電控係（xì）統控製（zhì）下，通過（guò）編（biān）碼器、RFID、光（guāng）電傳感器等數字化技術精確定位各個輸入、輸出（chū）工位，配置智能化調度係統，接收物（wù）料（liào）後進行（háng）自動往複穿梭搬運，四（sì）向車無需人員操作，運行速度快、智能化程度高，適用於各種物流存儲係統，能夠促進單元物料快速實現平麵自動輸送。在（zài）智能化調度係統的（de）驅使（shǐ）下，多層多車協同（tóng）並（bìng）行作業，從（cóng）而實現精準、高效的作業（yè）模式，為企業的物流存儲係統提（tí）供新的物（wù）流解決方案

   關鍵機構設計

      數字化控製及通訊技（jì）術

    四向車采用PLC 及工控機技術，實現邏（luó）輯控製，結合底層路徑自學習算法，確保高速運行、精準定位、安全可靠。四向車選用SIMATIC S7 係列PLC 作為（wéi）核心控製器，充分利用（yòng）其豐富的擴展性集成接口，將傳感器模塊、供（gòng）電模塊、無線通訊模塊以及執行（háng）機構模塊等集（jí）成，實現整（zhěng）車運動導引、驅（qū）動控製、執行機構操作，安全防護等工作。密集庫中采用Zigbee 無（wú）線通（tōng）訊方式，上（shàng）位控製器通過Zigbee 主（zhǔ）模塊向（xiàng）四向車下達任務指（zhǐ）令，任務指令傳遞至PLC 完成計算（suàn）處理後，轉變成具體的控製信號並輸送至控製執行機構運（yùn）動（dòng）的驅（qū）動控（kòng）製模塊中（zhōng），在該模塊中對驅動直流電（diàn）機進行調速，進而控製執行機構完成相應（yīng）動作。在這一過程進行中，各類（lèi）傳感器和RFID 係統將采集的（de）定（dìng）位、檢測、故障等信息通過Zigbee 子模塊（kuài）反饋（kuì）給（gěi）上位器，並由狀態顯（xiǎn）示器反饋給倉庫操作人員，實現四向車（chē）動態信息的雙向傳遞。控製係（xì）統結構如圖4 所示。

     密集倉儲係統的智能（néng）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（cún）儲、多（duō）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，需製定合（hé）理有效的智能調（diào）度策略。智能化調度包括（kuò）庫區分配（pèi）、任務優（yōu）先級劃定、貨位（wèi）分配、路徑規（guī）劃等。在WCS 控製下，密集庫中各設備基於實時路徑規劃完（wán）成多任務並行作業；設備運行狀態實現3D 可（kě）視（shì）化監測；作（zuò）業終端基於可視化界麵對（duì）多設備、入出庫作業、多深位貨物（wù）狀態進行監控，並根據作業數據分析完成遠程診斷。密集倉（cāng）儲（chǔ）係統調度架構如圖5 所示。

    作業能力（lì）評估

     四向車（chē）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（jì）術參數等因素的影響，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切換方向完成貨物的水平出入庫，具備單（dān）一作（zuò）業和複合作（zuò）業兩種模式。

       在單一作（zuò）業模式中，四向車一個周期內隻完成一個出（入）庫任務；在複合作業模式（shì）中，設（shè）備一個周期內完成入庫和出（chū）庫兩個任務（wù）。在基於每層一台四向車（chē）的係統配置下:

      1）在單一作業模式中，四向（xiàng）車入庫作業和出庫的作業時間（jiān）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（shì）下的出入庫能力η1 可計算為

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

 

      案例四向車已在某公司密集庫（kù）項目中得到實際應用。該密集庫實現化工成品、半成（chéng）品存儲（chǔ），整盤（pán）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)，單元最大載重為（wéi）1000 kg（含托盤）。倉庫中整體入（rù）出庫量（liàng）不少於150 托/h，設備配置有四向車8 台（tái），提升機3 台，輸送（sòng）機係（xì）統6套。根據（jù）該企業對現代化物流的不同需求，在做大量的需求調研和分（fèn）析後，設計出一套符合該企業需求、性價比高、可拓展的方案，經實際（jì）測試該密集存儲（chǔ）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（néng）

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

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

      ③ 貨物在運送中實（shí）現自動（dòng）化（huà），減少貨物的破損（sǔn）率； 

      ④ 從傳統的“結果導向”轉變成“過程控製”，從（cóng）傳統的“數據（jù）錄入”轉 變成“數據采集”； 

      ⑤ 先進的物流係統，提高企業（yè）生產管理水平；

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

       案例圖片

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