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自動化立體倉庫的產生背景和構成
來源:南京歐亞德倉儲設備集團有限公司鄭州分公司  人氣:444  發布時間:2021-04-27

倉儲貨架的使用讓企業的倉庫空間利用率越來越高,但逐漸的普通的倉儲貨架已經不能滿足客戶的多樣化需求,同時隨著科技和倉儲物流行業的發展自動化立體倉庫越來越成熟,越來越多的企業為了降本增效,選擇自動化立體倉庫。有人問自動化立體倉庫有哪些好處,又是由哪些部分組成的呢,今天這篇文章小編就來談一談。

自動化立體倉庫產生的背景:

近年來,人力成本越來越高,這使得很多企業希望實現自動化管理以降低人力成本。而在制造業中,倉儲物流成本一直占很大的比例,據統計,倉儲物流費用占制造業總成本的50%左右,因此企業想要降本增效,必須想辦法減少物流費倉儲費用。在這樣的背景這下,企業對自動化倉儲的需求日益加大,自動化立體倉庫的使用可以大幅減少人力,節約人力成本,同時自動化技術的運用還讓倉儲物流效率大幅提升。近年來,越來越多的企業在規劃倉儲物流時優先考慮自動化立體倉庫。

自動化立體倉庫的構成:

1.貨架

貨架是自動化立體倉庫的主要組成部分,也是存儲貨物的載體。自動化立體倉庫使用的貨架通常為橫梁式貨架或牛腿式貨架,一般為全組裝式結構,少部分為焊接式結構,也有少部分為庫架合一式結構。此類貨架系統所使用的載體一般為托盤或貨箱,托盤通常為鋼托盤和塑料托盤等,托盤的承載能力要強,剛性要好;如果托盤承載較小,或貨格較小,或貨物本身具有很好的強度和剛性,則可取 消橫梁,直接用托盤、塑料箱或貨物等直接置于牛腿支撐之上。自動化立體倉庫貨架的制造精度和安裝精度要求均比較高,遠遠高于一般場合用貨架,貨架主要構件一定要在高精度連沖連軋生產線上制造而成,對設備、制造工藝要求較高,故不是一般的貨架制造廠的能力所能到達的。

2.堆垛機:

堆垛機是自動化立體倉庫里面的存取貨設備,一般分單立柱和雙立柱結構,由行走、提升和貨叉三個驅動機構完成作業要求,采用伺服控制系統和絕對認址系統進行全閉環控制,配合條碼或激光測距等高精度認址方式,實現堆垛機高精度運行。堆垛機載重量最大可達8噸左右,行走速度最高可達到400m/min。

根據軌道的走向可分為直軌型、彎軌型、轉軌型和岔道型。
此外還有裝有司機室的揀選堆垛機等多種類型堆垛機。
堆垛機結構穩定可靠,由矢量變頻驅動和編碼器位置控制,采用機械和電氣雙重保險裝置,確保安全,采用信息傳遞全程跟蹤技術,電氣元件均采用進口產品,觸摸屏界面操作簡單,實現手動、單機自動和聯機自動控制,與各種物流設備組合形成完整的物流系統。

堆垛機的手動控制是由操作人員通過操作面板上的按鈕開關,直接操作堆垛機進行水平運行、載貨臺升降、貨叉存取貨物。

單機自動控制是由操作人員在出入庫端通過堆垛機電控柜上的操作面板液晶觸摸屏按鈕,輸入出入庫指令,堆垛機將自動完成出入庫作業。

聯機自動控制是由管理計算機自動分配出入庫貨位地址,通過監控計算機發出作業指令,通過無線以太網將作業指令傳輸至堆垛機PLC,自動控制堆垛機完成作業,并將運行過程及工作狀態反饋給監控計算機,顯示在電腦屏幕上。

3.輸送系統:

自動化倉庫的庫前和庫后區域,為完成托盤貨物、貨箱貨物的運輸和傳遞,通常采用滾筒輸送機、鏈條輸送機、皮帶輸送機、板鏈輸送機等構成托盤貨物輸送系統,結合形位檢測、拆疊盤機、頂升、移載、旋轉等裝置的轉換,輕松實現送取貨和堆垛機存取貨之間的平滑過渡。
轉運間還可以運用穿梭車、AGV小車和提升機等輔助設備。
自動化物流倉儲系統通過輸送系統實現存儲單元的自動輸送功能。
模塊化設計的輸送系統可以輕松實現存儲單元的直線、彎道、升降等高效輸送。包括托盤輸送系統、周轉箱輸送系統、機器人、穿梭車(RGV/AGV)系統等組成部分。

4.控制系統:

控制系統涉及堆垛機、自動穿梭車、自動輸送設備、拆碼垛機器人、自動導車(AGV)等設備,是整個自動化立體倉庫系統設備執行的控制核心,向上聯接物流系統的調度計算機,接受物料的輸送指令;向下聯接輸送設備實現底層輸送設備的驅動、輸送物料的檢測與識別;完成物料輸送及過程控制信息的傳遞。實現設備監控、數據采集、通訊網絡、控制接口的一體化控制和管理。通過觸摸屏或鑰匙開關進行聯機、本機、手動三級控制。系統具備良好的擴展性和兼容性,獨立的網絡設計,以工業以太網及現場總線技術實現“分布式控制、集中管理”的結構。采用OPC協議與WMS和ECS進行通訊,主要采用SIEMENS S7-300控制器組建的RPOF IBUS現場總線網絡,實現設備圖形化管理,集成視頻監控系統,實時監控全局運行情況,動態顯示設備運行狀態、位置、故障報警等,并提供人工干預功能,開發移動終端報警業務。實現管理任務分解和路徑優化,通過PROFINET工業以太網下達給設備控制系統,同時接收控制設備的完成或報警信息后反饋給物流管理系統,可在脫機狀態下調度所有輸送設備,完成物料的自動輸送,實現企業工作流程、物流和信息流交互通暢、相互協調。
控制系統涉及網絡技術、數據庫技術、射頻技術、視覺識別技術、無線電通訊技術、紅外技術、激光定位技術、工業控制單元技術等,硬件采用國際上先進伺服控制系統和絕對認址系統進行全閉環控制,運行精度更高,控制程序采用可靠、穩定的模塊化設計,大大提高工作人員效率。

5.管理系統:

 WMS系統可對貨物出入庫業及搬運全過程進行管理,支持批次管理,物料追蹤,其中包括正常業務流程的處理、異常流程處理、緊急任務處理,物料出入路徑追蹤、報警等圖形化界面;可對庫存、貨位、存儲區域的信息進行直觀的圖形化管理,庫存情況及庫內情況的實時顯示;支持客戶自定義統計查詢,統計日報、月報、年報,數據Excel文本導入導出;WMS 可以保持獨立運行模式,也可與底層設備、相關軟件系統無縫集成;利用RFID技術、一維及二維條形碼技術 ,快速準確定位,快速進行高效數據采集及信息處理。
WMS為星型網絡結構,包括網絡服務器、RF服務器、管理計算機、監控計算機、出入庫調置RF基站和RF手持終端等。
系統軟件配置包含:操作系統:WINDOWS 2000X SERVER
數據庫:MS SQL SERVER 2000X
倉庫管理軟件:WMS
設備控制軟件:ECS
條形碼管理軟件:RFS

6.穿梭車:

穿梭車是伴隨著自動化物流系統和自動化倉庫而產生的設備,它既可作為立體倉庫的周邊設備,也可作為獨立系統。
穿梭車可以十分方便地與其他物流系統實現自動連接,如出入庫站臺、各種緩沖站、輸送機、升降機和機器人等,按照計劃進行物料的輸送。
穿梭車無需人員操作,運行速度快,顯著降低了倉庫管理人員的工作量,提高了勞動生產率,同時它的應用可使物流系統變得非常簡捷。
穿梭車根據其運行軌跡可分為往復式穿梭車和環形穿梭車等。根據軌道形式可分為單軌穿梭車和雙軌穿梭車。
穿梭車臺面根據用途可搭載多種移載裝置:固定載貨臺、鏈式輸送機型、輥道輸送機型、頂升式和滑動貨叉型等。

7.AGV小車:

Automated Guided Vehicle,簡稱AGV,指裝備有電磁或光學等自動導引裝置,能夠沿規定的導引路徑行駛,具有安全保護以及各種移載功能的運輸車,工業應用中不需駕駛員的搬運車,以可充電之蓄電池為其動力來源。AGV主要包括車輛、外圍設備、現場部件以及固定控制系統。車輛是AGV的核心,主要執行運輸任務;固定控制系統的任務是管理運輸訂單、優化日程、通過預先定義的接口和其他控制系統通迅,系統還負責與客戶交互和提供輔佐功能,如圖形可視化和統計分析;外圍設備包括車輛的各種車載設備如電池裝載站和負荷傳遞機。
AGV按插取方式分為:夾抱式——取貨工具為夾爪,主要用于直接夾抱外形包裝規則的貨物;叉取式——取貨工具為貨叉,主要用于搬運有托盤裝載的貨物。
AGV的導航方式有磁導航、激光導航、慣性導航、視覺導航等等,均可輕松改變路徑,但激光導航的路徑改變更靈活。

8.轉軌車:

軌道式轉軌車是自動化立體倉庫的一種特殊設備,用以在多巷道立體倉庫中搭載堆垛機從一個巷道轉運到另一巷道,使得多巷道立體倉庫僅需1-2臺堆垛機,從而可節省大量資金。一般應用于備件庫和軍隊的器械、軍需物資庫等作業不頻繁的場合。

9.垂直升降機:

垂直升降機是在垂直上下通道上載運人或貨物升降的平臺或半封閉平臺的提升機械設備或裝置。
一般分類如下:
往復式提升機:適用于貨物體積較大、重量較重、流量較小的物流系統;
連續式提升機:適用于貨物體積較小、重量較輕、流量較大的物流系統,流量≤1200件/小時;
螺旋提升機:適用于貨物體積較小、重量輕、流量很大的物流系統;
其特點如下:
1. 提升機工作時擱板的回程不占用工作節拍,輸送效率高,且不受輸送高速的影響;
2. 只能輸送件貨,且物料有最小尺寸的限制;
3. 承載范圍大,最大可達2000Kg;
4. 與出入口輸送設備配套使用,使輸送過程實現完全自動化,避免了人工操作帶來的不穩定性;
5. 結構緊湊,占地面積??;
6. 安全可靠,易于維護,運行費用低廉,有效降低輸送成本。

10.其他周邊設備:

其他常用周邊設備有碼垛機、固定受貨臺、拆疊盤機、打包機、纏繞機等。
碼垛機器人采用全伺服驅動、定位及運動軌跡精確,反應速度快、性能安全可靠;機器人自重輕、占用空間小,能充分利用工作場地、便于檢修維護;可獨立完成任務,也可與其他設備或機器人聯合組成系統使用。
采用4軸或6軸伺服驅動,載重量由20KG到250KG不等,機器人可進行紙箱、塑料箱碼垛,也可進行單個貨物或產品的抓取或裝箱工作。
機器人與控制系統協調動作,可對控制軟件進行編程,適應多種垛型及產品。


 

 

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