德国Kardex领导的垂直回转库和垂直升降库的特点和比较

1、德国kardex领导的垂直回转库和垂直升降库的特点和比较垂直回转库与垂直升降库在多个行业的物流仓储系统中有广泛的应用，它们在结构上的不同导致其在应用形式上存在差异，分别具有各自的优势应用领域。本文主要针对垂直回转库和垂直升降库两类产品进行对比，为设备选型提供参考。直回转库（vertical carousel)、垂直升降库（vertical lift ）、水平回转库（horizontal carousels）等三类小件存储系统（small parts storage system），均属于物料自动存取系统（automated storage and retrieval system）的典型装备，

2、在多个行业的物流仓储系统中有广泛的应用。三类产品在结构上的不同导致在应用形式上存在差异，分别有各自的优势应用领域。由于水平回转库在国内市场上所占比例较小，本文主要针对垂直回转库和垂直升降库（图1）两类产品进行对比，为设备的选型提供一些参考。一、设备的共同特点1.垂直回转库和垂直升降库均可以实现“物到人”操作在使用传统的层板货架、物料柜等装备的库房中，入库物料由作业人员送到指定货位进行存储，物料出库时由作业人员到指定货位将物料取出，两者均通过作业人员在库房中的移动实现物料在货位上的出入库作业。垂直回转库和垂直升降库的作业模式是在相对固定的操作位置。入库时，空货位自动到达操作位置，作业人员将物料放

3、入即可；出库时，相应的货位自动到达操作位置带来需要的物料，作业人员将物料从相应的货位取出即可。这种作业模式在很大程度上降低了作业人员的劳动强度，配合设备的物料管理系统大大提高物料存取的准确性，“物到人”的操作模式使作业人员达到每小时150次的存取作业，效率相对使用传统货架提高2倍以上。2.充分利用作业场所的高度空间，提高单位建筑面积的存储密度在部分工业厂房、库房、配送中心等场所，建筑的高度一般都在5米以上，部分场所可利用的高度可达到710米甚至更高。常规的仓储设备，如货架、储物柜等可操作高度一般在2米以下，如需要使用顶部的空间时，一般采用搭建平台等方式才能实现高度空间的利用，选用垂直仓储设备可

4、以直接做到这一点。垂直回转库的常见高度一般在210米左右，垂直升降库的常见高度一般在420米左右，单台设备的占地面积在24平方米，相对使用普通层板货架（一般高度2米左右）可节省占地面积80%以上。3.可实现跨楼层使用单台设备可在不同高度设置作业口，可实现一台设备的跨楼层使用，实现不同作业区域物料的共享使用。如图2。4.提高存储物料的防护程度该类设备外层采用蒙皮进行防护，具有一定的防尘效果，同时通过设置带锁门实现基本防盗功能。如果需要，可在控制系统配置设置操作口令或者通过指纹、rfid等技术实现对作业人员的权限控制，也可实现对特殊物料的存取限制。5.设备可配置多种自动识别技术，提高设备性能设备可

5、以配置ptl（pick to light）系统、条码、小件称重系统、图像等技术，降低作业出错的概率，减少发错件、发错数量的问题发生，提高作业质量。6.均适用于小批量、多品种物料的自动立体存储（如图3）垂直回转库和垂直升降库的基本货位单元在空间尺寸、载荷等数据方面有一定的重合性，如表1所示。从数据可以看出，在一定的范围内两种设备具有一定的可替换性，应用领域有一定的重合。这两种垂直存储设备可用于如下类别物料的存储：小件物料的存储：工具、量具、刀具、紧固件、电子元器件、仪器仪表等；大件物料的存储：工装、卡具、重型零件、半成品、原材料、设备备件等；文档资料存储： 档案、票据、光盘、书籍、磁带等；药品-

6、医疗药物、化学、生物实验室药品等；其它对存储有较高要求的适用物料，如枪械、危险物品等。二、设备的差异分析垂直回转库在市场上的出现比垂直升降库要早很多，在国内有20年以上的应用历史，其技术成熟、应用领域广，在小件立体存储方面发挥了重要作用。垂直升降库在国内应用相对较晚，在最近10年开始发展迅速，国内产品技术逐渐成熟，国外产品也加大了市场推广力度，需求逐年加大。由于工作原理不同，两类设备存在的差异主要体现在以下几个方面：1.垂直回转库最大功耗与整机偏载相关，垂直升降库最大功耗与托盘载荷相关垂直升降库在运行时，只针对特定货位的单一托盘进行操作，对其余货位的托盘不产生影响。而垂直回转库的箱斗安装在垂直

7、方向运转的封闭链条上，当需要对货物进行存取时，为把需要操作的箱斗运送到取货口，所有其它的箱斗均需要跟随链条运动，导致不必要的能耗损失。垂直回转库的偏载（前后两排箱斗所存物料的重量差）要求电机保证一定的功率使设备正常运行，偏载值设置太大会提高设备的总功率。一般情况下，偏载值大于3倍箱斗的额定载荷，保证垂直回转库在有较好的使用体验情况下设备功率不至于太大。依据货位载荷的不同，垂直回转库功率在0.755.5kw之间，而垂直升降库在2.24kw左右，两者大概趋势如图4，其中货位指的是垂直回转库的箱斗和升降库的托盘。2.垂直升降库的最大高度高于垂直回转库垂直回转库的最大箱斗数量一般在4050个左右，箱斗

8、数量太多时由于偏载、运行效率、运输、安装等方面存在一定制约，最大高度一般在10米以下。而垂直升降库不存这些方面的问题，最大高度可达到20米以上。影响垂直回转库高度的主要因素有：偏载：存放在垂直回转库货位上的物料在一定的范围内需要均匀分布，在对货位的选择上需要有一定的限制以避免产生过大的偏载，在单台库箱斗的数量较多时，设备操作的灵活性会下降，一般情况下偏载值设定为34倍箱斗的额定载荷。效率：当垂直回转库过高时，对设备的最大存储时间产生影响，会降低设备的作业效率。例如一般情况下，垂直回转库的箱斗运行速度每分钟在610米左右，当设备达到8米以上时，最大存取时间可能达到60秒，平均存取时间降低到30秒

9、。垂直升降库由于内部小车的升降速度较大，设备高度对效率的影响在可接受的范围内。3.单机最大载荷垂直升降库高于垂直回转库受高度的影响，常规垂直回转库目前最大单机载荷2030吨左右，垂直升降库目前单机最大载荷可达90吨以上。4.垂直回转库操作简单、维护性较好垂直升降库的制造精度、定位精度高于垂直回转库，在机械结构、控制方式等方面比垂直回转库复杂，对加工制造条件的要求相对较高，制造、安装调试周期较长，安全防护要求高，各类传感器的数量多，使设备成本高于垂直回转库。例如，垂直回转库的驱动控制采用软启动器或者普通变频器即可，只需要一个驱动单元（一般1台电机，正反转控制），垂直升降库需要采用变频器或伺服系统

10、，需要有两台电机控制。垂直回转库由于结构相对简单，安全防护点少，在操作上相对简单（基本操作方面只需要控制电机的正传和反转即可），维护性好。5.垂直回转库在较低高度时空间利用率高垂直升降库的最低高度一般都在4米以上，设备使用空间高度在4米以下时，空间利用率较低，主要在于受到取货口（一般占用高度2米以下）和最低取货位置高度的影响。垂直回转库不受此方面的影响，空间利用率基本保持在60%以上。当设备高度超过68米时，垂直升降库空间利用率接近垂直回转库。垂直升降库一般可用空间布置，如图5所示。6.垂直回转库的货位尺寸固定，垂直升降库的货位尺寸在高度上可变垂直回转库用于存储物料的装置为箱斗，箱斗的尺寸在三个方向上是固定的，不可随物料高度的变化而变化。垂直升降库用于存储物料的托盘长度和宽度是固定的，可通过测量物料的实际高度分配合适的货位空间，货位高度可动态调整，可以在一定程度上提高存储空间的有效利用。垂直回转库的箱斗，如图6。7.垂直升降库的作业效率高于垂直回转库在设备较高的情况下，垂直回转库的最大取货时间加大，作业效率降低。垂直升降库（图7）的作业效率受设备高度的影响较小，运行速度较快，相对垂直回转库有一定优势。同时垂直升降库也可在操作口位置设两个托盘操作位，对当前托盘的物料进行物料存取作业时，垂直升降库可以