_自动化立体仓库设施及设备

1、第四章自动立体仓库设施设备【案例导入】，内蒙古蒙牛乳业泰安有限公司是由蒙牛乳业委托太原余刚物流工程有限公司设计制造的第三个自动立体仓库。仓库后端与泰安公司乳品生产线相连，并与出口区相连。仓库主要储存成品纯鲜奶和成品酸奶。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。货架尺寸：常温区14964个；有4668个低温区。托盘尺寸为12，001，000毫米，仓库中有19，632个货位。其中，常温区货物数量为14964件；低温位置46687。仓储能力为150台/小时，出库能力为300台/小时。进出仓库系统采用在线自动化。仓储区由66台链式输

2、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；双工位穿梭巴士负责将生产线末端的输送机输出的货物分配、旋转和空托盘返回到每个巷道的入口。存储区包括高层货架和17个道路堆垛机。高层货架使用双托盘位置来完成货物的存储功能。巷道堆垛机根据指令完成从仓储输送机到目标的拣选、运输和储存任务，以及从目标位置到运输输送机的拣选、运输和运输任务。托盘(外输)回流区分别位于常温储存区和低温储存区，由12台出站输送机、14台入站输送机、巷道堆垛机和货架组成。完成空托盘的回收、储存、退货、转运货物的入库、剩余产品和退货的入库和退货等。出口区设置在出口的外端，分为临时储存区和装

3、载区，由34台出口输送机、叉车和运输车辆组成。叉车司机通过电子看板和射频终端扫描完成叉车装载操作，并反馈和发送信息。维护区位于穿梭巴士轨道的外侧，当空的穿梭巴士更换零件或处理故障时，其他穿梭巴士仍能正常工作。计算机控制室位于二楼，用于仓储登记、仓储高度、管理和在线控制。第一节自动化立体仓库概述自动化立体仓库又称高层货架仓库(简称高架仓库)。一般来说，这是因为几个、十个甚至几十个货架是用来存放单位货物的。因为这种仓库能充分利用空间储存货物，所以常被称为“立体仓库”。自动化存储和检索系统是一个无需人工处理就能自动存储和取出材料的系统。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

4、利用高层货架储存货物，主要利用巷道堆垛机，结合进出库外围设备进行自动化仓储作业的仓库。自动化仓库系统主要由货架、传输设备、仓储设备、堆垛机、控制系统、通信系统和计算机管理及监控系统组成。自动化仓库系统可以根据指令自动存取货物，并能自动管理库存货物，从而完全实现自动化操作。第二，自动化仓库系统的功能包括：(1)大规模存储。自动化仓库有300，000件货物，可以储存300，000个托盘。每个托盘平均储存1吨货物，自动存取系统可以同时储存300，000吨货物。(2)仓库的自动存取、自动仓储、仓储和搬运操作都实现了计算机控制的机电一体化操作。(3)可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等功能。自动化仓

5、库的分类。根据仓库的高度分类，可分为低层仓库、中层仓库和高层仓库。高度立体仓库的最高建筑高度可达50米，常用的立体仓库高度在7-25米之间。海尔自动化立体仓库的一角，2。根据不同的操作对象，自动化仓库系统的类型包括托盘单元自动化立体仓库、精细仓库、拣选仓库、单元拣选仓库和货架叉仓库。其中，采用托盘集装箱单元存放物料的自动化仓库被国内企业广泛采用。根据储存货物的特点，有常温自动仓库、低温自动仓库和防爆自动仓库。4.根据货架结构，可分为单元仓库、贯通仓库、水平旋转仓库和垂直旋转仓库。5.根据功能分为生产仓库和流通仓库。自动化仓库的优势能够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

6、运行，提高作业质量；高层货架和自动化管理系统，大大提高了仓库单位面积的利用率，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；能够合理有效地控制库存；便于实现系统的整体优化。自动化仓库的缺点自动化仓库有以下缺点：(1)结构复杂，配套设备多，基础设施和设备投资大；(2)架子安装精度高，施工难度大，工期长；(3)储存商品的种类有一定的限制，不同类型的货架只适合不同的储存商品。因此，一旦自动化仓库建成，就很难更新系统。3.自动化仓库的适用条件自动化仓库适用于货物出库频率相对较高、货物流量相对稳定的情况。系统的运行需要大量的资金投入；需要配备一支高素质的专业技术队伍；货物包装要求严格

7、；仓库的建筑楼层应具有足够的承载能力。第二节仓库的基本建设和公共工程设施自动化仓库的基础设施包括土建工程和公共工程设施、机械设施以及电气和电子设施。这些设施相互依存、相互制约，在使用、维护和管理中应采取相应的措施。首先，厂房的仓库一般由基础、地板、墙壁、屋顶、门窗组成。平台的功能主要是承载货物、货架、人员和机械设备的负荷，因此平台必须有足够的强度来保证安全使用。根据所用的建筑材料，它可分为土壤地板、混凝土、沥青、砖石、混凝土和钢筋混凝土等。平台的基本要求是平坦坚实、耐摩擦、耐冲击、光滑无尘。地坪的承载力应根据堆放物品的性质、当地的地质条件和所用的建筑材料来确定，一般荷载为5 10t/m，墙体是

8、仓库建筑的主体部分，起到承重、围护和分隔的作用。墙壁通常可分为内壁和外壁；根据承重与否，可分为承重墙和非承重墙。对于不同功能的墙体，可以根据不同的要求选择不同的结构和材料。外墙表面与外部环境接触，并受到外部气温、风、雨和太阳的侵蚀。因此，承重外墙不仅要满足承载力条件，还要考虑围护结构的保温、隔热和防潮要求，以减少外部温湿度变化对库存物品的影响。屋顶由两部分组成：支撑和覆盖。轴承部分除了自身重量之外，还承受风和雪的载荷。覆盖部分的主要功能是抵御雨、雪、风、沙的入侵，同时还起到保温、隔热、防潮的作用。屋顶的一般要求是防水、保温和隔热，并具有一定的防火性能门窗门窗是仓库围护结构的一部分，要求具有防水

9、、保温、防火和防盗性能。其中，仓库窗户主要是通风和采光。因此，窗户的形状、大小、位置和数量应能满足仓库采光和通风的需要，并要求开闭方便、严密；仓门主要用于人员和运输车辆的通行，作业后应关闭，以保持仓库内正常的温度和湿度，保证货物的安全储存。因此，应方便准确地打开和关闭仓门，仓门的数量和大小应考虑仓库的大小、吞吐量、运输工具的类型和规格以及储存货物的形状等因素。货架与仓库分开了。第二，自动化仓库有一个大仓库，里面有很多货物和设备，而且密度很高。此外，由于仓库管理人员和操作人员数量较少，自动消防系统主要用于自动仓库消防系统。全功能火灾自动报警系统由以下子系统组成：(1)自动报警系统，在火灾发生时进

10、行检测和报警；(2)自动消防系统，能及时灭火并有效保护火灾。照明系统为了使仓库中的管理、操作和维护人员能够开展生产活动，立体仓库周围的工作区和辅助区必须有良好的照明系统。自动化仓库的照明系统由三部分组成：日常照明、维护照明和应急照明。照明系统应特别考虑储存感光材料的暗室。通风采暖系统自动化仓库内的环境温度一般为5 45，可采用自然通风和机械通风，并在厂房的屋顶和侧面安装风机和通风窗，以满足通风和温度调节的要求；通过在仓库内安装中央空调、供暖(或制冷系统)等设施，可以自动控制仓库内的温度；对于排放有害气体的仓库，可设置离心风机向室外排放有害气体。电力系统和自动化仓库一般需要供电，配电系统大多采用

11、三相四线制供电，中性点可直接接地。电源电压为交流电压380伏/220伏，50Hz，功耗根据所有设备的功耗之和确定。配电系统的主要设备包括：配电箱、电力电缆、控制电缆、电缆桥架等。其他设施包括给排水设施、防雷接地设施和环境保护设施。供水设施主要保证消防用水和工作用水，排水是指消除工作废水、清洁废水和雨水系统产生的水。在环境保护方面，根据中华人民共和国环境保护法等相关法律法规，采取必要措施消除和控制生产过程中产生的污物和噪音。自动化仓库建筑可高达40米，属于高层建筑，应采取防雷措施。当雷击时，当巨大的雷电流沿着建筑物释放到地面时，会对建筑物的内部空间产生各种影响。直接防雷措施可以减少或避免雷电流对

12、建筑物内部空间的影响。采用避雷针、避雷带、避雷网、引下线、均压环、等电位和接地体来防止建筑物内的直击雷。防雷网一般设置在立体仓库内，防止直接雷击。第三节自动化仓库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。1.高层货架高层货架是自动化立体仓库的主要组成部分，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，对货架制造和安装的精度提出了更高的要求适用于车间仓库、旧仓库技术改造和中小型自动化仓库。(2)按建筑材料分类(1)钢筋混凝土货架的优点：耐火性好，耐腐蚀性强，维护简单。(2)钢货架的优点：构件体积小，仓库利用率高

13、，制造方便，安装施工周期短。(3)按载重量分类(1)高5 10米、储存重量50 100公斤的轻型高层货架放在塑料筐等容器中，一般适用于储存电子零件、精密机械零件、汽车零件、药品和化妆品等轻、小物品。(2)高度为40米、储存量超过10万个托盘单元的单元式高层货架适用于一般高度为6-15米、储存量为100-1000个托盘单元的大型仓库。随着仓库自动化技术的不断进步，存取时间越来越快。以100个托盘单元为例，平均存取时间为70s/托盘。巷道堆垛机又称巷道堆垛机，是自动化立体仓库中最重要的搬运设备。它是随着立体仓库的出现而发展起来的一种专用起重机，专门用于高架仓库。巷道堆垛机一般由机架、行走机构、升降

14、机构、驾驶室、货叉伸缩机构和电气控制设备组成。巷道单立柱堆垛机单立柱结构的堆垛机机架由立柱和下横梁组成。立柱大多由焊接大型H型钢制成，导轨附在立柱上。整机重量轻，材料消耗少，制造成本相对较低，但刚性稍差。设备参数如下。主要性能：仓库高度6 24m，最大40m；运行速度：标准型80米/分钟，200米/分钟；对于高速类型；提升高度：标准Hmax=20m/min，高速hmax=50m/min。货叉展开速度：Vmax=12m/min(标准)，50m/min(高速)。双柱巷道堆垛机框架是由两个立柱和上下横梁组成的矩形框架。柱形包括方管和圆管。方管也可作为提升导轨，而圆管需要额外的提升导轨。轨道双柱巷道堆

15、垛机，3。高架叉车，高架叉车的分类：(1)托盘单元类型：托盘货物采用货叉堆放，如图10-10所示：驾驶室固定在地面，升降高度低，视线不好。图10-9也是托盘单元类型，驾驶室和货叉一起提升，视野良好。(2)取料方式：如图10-11所示，无轨堆垛机没有货叉操作机构，司机室随货叉上下移动，司机在两侧的高层货架上取料。提升高度高，视野好。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，视野开阔。无轨堆垛机(托盘单元式)、无轨堆垛机(采摘式)、桥式堆垛机，主要由桥架、大车运行机构、小车运行机构和电气设备组成。其工作原理请参考第五章桥式起重机。驾驶室有单独的升降机构，确保驾驶员有良好的视野，驾驶室还配有安全装置，确保操作员的安全。起重机还配有各种安全装置，以确保起重机的安全运行。3.周边装卸系统、控制系统和装卸码垛机器人，巷道机只能在巷道内进行进出操作，进出仓库的货物需要经过周边配套的装卸机械设施。外围搬运系统包括搬运和输送设备、自动导向车辆、机器人、叉车、手推车、托盘等。其功能是配合隧道堆垛机完成货物的运输、搬运、分拣等操作，也可以临时替代其他主要的搬运系统，使自动存取系统能够维持其工作，完成货物的出入库操作。自动化仓库控制系统：自动化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) RGV轨道交通车辆在自动化物流系统中，一般设