自动化立体仓库技术及应用教材.ppt

自动化立体仓库的技术和应用，第一节自动化立体仓库概述，自动化立体仓库也称为高层货架仓库(以下简称高架仓库)，一般因为使用几层、十几层甚至几十层货架来存放单位货物，因为这种仓库可以充分利用空间来存放货物，所以常被称为“立体仓库”。自动化仓库系统(AS/RS-Automated StorageAnDreevalSystem)是一种无需人工处理即可自动存储和取出物料的系统。该定义涵盖了具有不同复杂性和规格的多种系统。自动化立体仓库是一种利用高层货架储存货物，主要是道路堆垛起重机，并结合仓储和出库外围设备进行自动化仓储作业的仓库。(1)自动化立体仓库系统主要由货架、传输设备、仓储设备、堆垛机、控制系统、通信系统、计算机管理和监控系统等组成。自动化立体仓库系统可以根据指令自动完成货物的存储和检索，并能自动管理存储的货物，从而完全实现自动化操作。【案例：蒙牛自动化仓库】，请观看视频“案例：蒙牛自动化仓库”，这是蒙牛乳业公司委托太原刚玉物流工程有限公司设计制造的第三个自动化仓库。仓库后端与泰安公司乳制品生产线相连，并与仓储区相连。仓库主要储存成品纯牛奶和成品酸奶。库区面积8323平方米，总架高分别为21米、19.35米、17.7米、16.05米、14.4米和12.75米。室温下货架尺寸：14964；有4668个低温区域。货盘尺寸为12001000毫米，仓库中的货物空间总数为19632个。其中，常温区货物数量为14964件；位置在低温区域46687。存储容量为150张/小时，存储容量为300张/小时。进出库采用在线自动系统。存储区由66台链式输送机和3台双工位高速穿梭机组成。输送机负责将生产线堆放区内完成的整盘货物转移到各储存口；双工位穿梭车负责将生产线末端传送带输出的货物分配、旋转和空托盘返回到每条道路的入口。存储区包括高层货架和17个道路堆垛机。高层货架采用双托盘货舱，完成货物的存储功能。巷道堆垛机根据指令完成从存储输送机到目标的货物的拾取、运输和存储任务，以及从目标货舱到输送输送机的货物的拾取、运输和输送任务。托盘(外部转移)返回区分别位于常温储存区和低温储存区，由12个出口输送机、14个入口输送机、道路堆垛机和货架组成。分别完成空托盘回收、储存、退货、转运货物入库、剩余产品入库和退货。出口库区位于出口的外端，分为临时货物储存区和装载区，由34台出口输送机、叉车和运输车辆组成。叉车司机通过电子广告牌和射频终端扫描完成叉车装载操作，并反馈和发送信息。维护区位于穿梭车轨道外侧。当一辆空的穿梭车更换零件或处理故障时，其他穿梭车仍能正常工作。计算机控制室位于二楼，用于登记、高度、管理和在线控制。(2)自动化仓库系统的功能被大量存储。自动化仓库可以有300，000个存储位置，可以存储300，000个托盘。基于每个托盘平均存储1吨货物，自动存储和检索系统可以同时存储300，000吨货物。自动化仓库的自动存取、进出仓库和入库处理都实现了计算机控制的机电一体化操作。可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送a2.托盘/仓库、精堆、拾取堆、单元拾取堆和架堆根据操作对象进行分类。其中，使用托盘单元存储物料的自动化仓库被国内企业广泛使用。自动化仓库的优势可以更好地满足特殊仓储环境的需求，保证货物在整个仓储过程中的安全运行，提高作业质量。由于采用了高级货架和自动化管理系统，大大提高了仓库的单位面积利用率，提高了劳动生产率，降低了劳动强度。减少货物处理和信息处理中的错误；能够合理有效地进行库存控制；便于实现系统的整体优化。(1)结构复杂，配套设备多，所需基建和设备投资很大；(2)架子安装精度高，施工难度大，工期长；(3)储存货物的种类在一定程度上受到限制。不同类型的货架只适用于不同的储存物品。因此，一旦自动化仓库完成，就很难更新和改造系统。(3)自动化立体仓库的适用条件。自动化立体仓库适用于货物出库频率相对较高、货物流动相对稳定的情况。该系统的运行需要大量的资本投资；我们需要配备一支高素质的专业技术队伍。货物包装要求严格；仓库的建筑楼面应具有足够的承载能力。自动化立体仓库的设施包括仓库建筑、自动控制和管理系统、高层货架、道路堆垛机、进出输送机和其他设备，以及供电系统、空调系统、火灾报警系统、称重和计量系统、包装系统、网络通信系统等。下图是自动化仓库的结构示意图。第二节自动化立体仓库的机械设备一般包括高层货架、巷道堆垛机、进出运输和搬运机械等。首先，高层货架高层货架是自动化仓库的主要组成部分，也是存放物料的地方。随着单位货物重量和仓库高度的增加，要求提高货架立柱和横梁的刚度和强度。随着仓库自动化程度的提高，要求货架的制造和安装精度也相应提高。高层货架的高精度是自动化仓库的主要保证之一。高层货架有以下分类方法。(一)按建筑形式分为整体和单独。(1)建筑物的屋顶桁架由架子顶部整体支撑。壁柜安装在搁板的侧面。架子和建筑是一体的。本发明造价低，抗震性能好，特别适用于15米以上的大型自动化仓库(2)。分开的架子是独立的，与建筑物分开。适用于车间仓库、旧仓库技术改造和中小型自动化仓库。货架与仓库建筑物分开，(2)根据载重能力分类，(1)轻型高层货架，高度为5 10m，以塑料筐等容器为存储单元，存储重量为50 100 kg。一般来说，轻的和小的货物适合储存，如电子零件，精密机械零件，汽车零件，药品和化妆品。(2)单元式高层货架，高度为40米，储存量超过10万个托盘单元，适用于一般高度为6-15米，储存量为100-1000个托盘单元的大型仓库。随着存储自动化技术的不断进步，存取时间越来越快。以100个托盘为例，平均存取时间为70s/托盘。巷道堆垛机又称巷道堆垛机，是自动化仓库中最重要的搬运设备。它是随着仓库的出现而发展起来的一种特种起重机，专门用于高架仓库。巷道堆垛机一般由机架、操作机构、升降机构、驾驶室、货叉延伸机构、电气控制设备等组成。隧道式单柱式单柱式堆垛机机架立柱大部分由焊接的大型H型钢制成，导轨连接在立柱上。整机重量轻，材料消耗少，制造成本相对较低，但刚性稍差。该设备的参数如下。主要性能：仓库高度6 24m，最大40m；运行速度：标准80m/min，高速200m/min。提升高度：标准Hmax=20m/min，高速HMAX=50m/min。货叉伸缩速度：Vmax=12m/min(标准)，50m/min(高速型)。机架由两根立柱、一根上梁和一根下梁组成矩形框架。立柱为方管和圆管的形式。方管也用作提升导轨。圆管需要安装提升导轨。(1)托盘单元类型：托盘货物通过货叉堆放。驾驶室固定在地面上，举升高度低，导致视力不佳。下一页的插图是托盘单元类型，驾驶室和货叉一起提升，视野很好。(2)拣选类型：无货叉操作机构。司机室用操作货叉提升，司机在两边的高层货架上挑选材料。提升高度高，视线好。主要由高架叉车和高层货架组成的仓库称为高架叉车仓库。驾驶室和叉车一起升起，视野很好。无轨堆垛机(托盘单元式)，无轨堆垛机(拣选式)，4。桥式堆垛机主要由桥架、大车运行机构、大车运行机构、电气设备等部分组成。工作原理可参考第五章桥式起重机。驾驶室配有单独的提升机构，以确保驾驶员视野开阔。同时，驾驶室配有安全装置，确保操作人员的安全。起重机还配有各种安全装置，以确保起重机的安全运行。3、周围的搬运系统、控制系统和装卸码垛机器人、巷道机只能在巷道中出入作业，货物进出仓库要通过周围的配套搬运机械和设施。外围运输系统包括运输设备、自动导向车辆、机器人、叉车、手推车、托盘等。其功能是配合巷道堆垛机完成货物运输、搬运、分拣等操作。它也可以暂时取代其他主要的处理系统，使自动储存和检索系统可以维持工作，并完成货物的交付出入库操作。自动化立体仓库的控制系统：自动化立体仓库的控制形式包括手动控制、随机自动控制、远程自动控制和计算机自动控制。(1) RGVRailGuideVehicle。在自动化物流系统中，物料主要通过链条、滚筒和带式输送机运输，它们通常固定在地面上。上述设备安装在行走轮上，沿固定路径移动，成为穿梭车。梭车具有动态移载的特点，可以使不同工位之间的物料输送和输送线的布置更加紧凑和简单，从而提高物料输送效率。因此，穿梭巴士广泛应用于自动化物流系统。一般来说，沿固定轨道运行的运输设备称为穿梭车(RGV)，无轨运输设备称为自动导向车(AGV)，空中运输设备称为悬浮车(EMS)。从轨道形式来看，穿梭车可分为往复直线穿梭车和圆形穿梭车。环形梭车可以在同一轨道上运行多辆车，可以大大提高运载能力，是梭车的发展趋势。目前，国内羽毛球的速度一般为120 200米/分钟。在国外机场行李分拣系统中，使用非接触式能量传输技术的飞机最高运行速度可达600米/分钟。单轨梭车、双轨梭车梭车(RGV)约束和引导车辆通过导轨或地面链条运行。它有两套传动机构：输送机构和运动机构。穿梭车(RGV)的约束导轨分为双轨和单轨两种。(2)滚筒输送机，滚筒输送机分为动力型和非动力型；无动力型有一定的坡度，使货物靠自身重力从高处向低处移动。动力型由一系列按一定顺序排列的滚轮组成(3)链式输送机，(1)装载链式输送机，(2)平板链式输送机，(3)悬挂链式输送机，(4)链式提升机，(4)自动导向车(AGV)，配有电磁或光学自动导向装置，可沿指定的导向路径行驶，具有安全保护和各种载荷传递功能，是自动化物流系统中的关键设备之一。自动导引车是一种无人驾驶的自动车辆，由计算机和无线局域网控制，由磁、激光和其他导向装置引导，并按照程序路径运行以完成操作。自动导引车具有安全保护和各种负载转移功能。它由电池驱动(交流和DC)。它是自动化物流系统中的关键设备之一，为现代制造物流和自动化仓库提供了一种高度灵活和自动化的运输模式。它具有引导驾驶、现场识别和荷载传递的基本功能。1的基本结构。AGV由车架、驱动装置、储能充电装置、转向装置、车载控制器、安全保护装置、信息传输和处理装置等组成。如图10-17所示。(1)车体：车体由车架和相应的机械装置组成，是AGV的基础部件，也是其他装配部件的安装基础。(2)储存和充电装置：自动导引车通常使用24V或48V DC蓄电池作为电源。电池电源一般应确保连续运行8小时以上。(3)驱动装置：自动导向小车的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机和速度控制器组成。它是一种控制自动导引车正常运行的装置。其操作指令由计算机或手动控制器发出。其运行速度、方向和制动分别由计算机控制。为了安全起见，在断电时，可以对制动装置进行机械制动。AGV 1的结构图-安全扣环2，11-地址识别线圈3-故障控制线圈4-导向检测线圈5-驱动轴6-驱动电机7-转向机构8-导向伺服电机9-电池盒10-框架12-制动电磁离合器13-车轮。2.自动导引车系统(AGVS)的组成以无人驾驶自导引运输车为主体，由导引系统、自动发送系统、数据传输系统、管理系统、安全保护装置和外围设备组成。自动引导车(AGV)大多数无人驾驶和自动引导运输车辆由电池驱动，由DC汽车驱动。自动导向车的载重量一般为50 50 5000公斤，最大载重量达到100吨。根据用途不同，有各种类型的自动导向卡车、自动导向卡车、自动导向拖拉机、自动导向叉车等。2.导向系统包括两种类型：外部导向系统和自我导向导向系统。1)外部引导系统设置引导信息介质(电线、带子、丝带等)。)显示在车辆的行驶路线上。车辆上的引导传感器接收线路媒体的引导信息，并实时处理该信息以控制车辆沿着正确的路线行驶。其中，电磁制导和光学制导是应用最广泛的两种：(1)电磁制导系统沿作业线的沟槽敷设导线，并馈入5-30khz的变频电流，形成沿导线延伸的交变电磁场。车辆拾取传感器接收信号，并根据信号场的强度判断车身是否偏离路线，从而车辆跟踪并嵌入线以沿着正确的路线行驶。(2)导光系统在线上铺设反射率稳定的色带，导光车配有发光源和接收反射光的光电传感器。通过计算传感器检测到的光信号，调整小车的移动位置，使小车能够正确运行。2)自导向导向系统预设车辆行驶路线的坐标信息。当车辆行驶时，实时测量实际车辆位置坐标，然后将两者进行比较以控制车辆的引导操作。3.发送系统发送系统包括两部分：地址识别和位置。传感器标志，如磁铁、颜色代码等。应设置在车辆的停车地址。自动引导车辆以相对地址识别或绝对地址识别的方式接收标志信号，以便车辆完成地址车辆提前减速并停在目的地，目的地是车辆的位置。一次定位停车精度可达5毫米，二次定位