自動化立體庫中的自動化系統(tǒng)解析

　　自動化立體庫機械設備一般包括高層貨架、巷道堆垛機和出入庫輸送、搬運機械等。

　　一、高層貨架

　　1、輕負載式高層貨架

　　輕負載式貨架高度5～10m，以塑料籃等容器為存取單位，存取重量在50～100kg，一般以重量輕、小的貨物為儲存對象較適合，如電子零件、精密機器零件、汽車零件、藥品及化妝品等。

　　2、單元負載式高層貨架

　　單元負載式高層貨架高度可達40m ，儲位量可達10萬余個托盤單元，適用大型的倉庫，普遍的高度為6～15m，儲位數(shù)在100～1000個托盤單元。隨著倉儲自動化技術的不斷進步，存取時間愈來愈快，以100個托盤單元存取為例，平均存取時間為70s/托盤。

　　二、巷道堆垛機

　　巷道式堆垛機又叫巷道堆垛起重機，是自動化立體庫中Z重要的搬運設備，它是隨著立體倉庫的出現(xiàn)而發(fā)展起來的專用起重機，專用于高架倉庫。

　　巷道式堆垛機一般由機架、運行機構、升降機構、司機室、貨叉伸縮機構、電氣控制設備等組成。

　　1、 巷道式單立柱堆垛機

　　單立柱結(jié)構的堆垛機機架由一根立柱和下橫梁組成。立柱多采用較大的H型鋼焊接制作，立柱上附加導軌。整機重量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較低，但剛性稍差。該設備的參數(shù)如下所示。

　　主要性能：倉庫高度6～24m，Z大40m；

　　運行速度：標準型80m/min、 高速型 200m/min；

　　起升高度：標準型Hmax = 20m/min、高速型Hmax=50m/min；

　　貨叉伸縮速度：Vmax = 12m/min(標準性)、50m/min(高速型)。

　　2、雙立柱巷道堆垛機

　　機機架由兩根立柱和上橫梁、下橫梁組成一個長方形框架。立柱形式有方管和圓管，方管兼做起升導軌，圓管需附加起升導軌。

　　三、周邊搬運系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與裝卸碼垛機器人

　　巷道機只能在巷道內(nèi)進行存取作業(yè)，貨物出入庫需通過周圍的配套搬運機械設施。

　　周邊搬運系統(tǒng)包括搬運輸送設備、自動導向車、機器人、叉車、臺車、托盤等。其作用是配合巷道式堆垛機完成貨物運輸、搬運、分揀等作業(yè)，還可以臨時取代其他主要搬運系統(tǒng)，使自動存取系統(tǒng)維持工作，完成貨物出入庫作業(yè)。

　　1、穿梭車(RGV Rail Guide Vehicle)

　　在自動化物流系統(tǒng)中，物料輸送主要采用鏈式、輥道、帶式輸送機等通用設備，一般均固定在地面上。將上述設備裝上行走輪，沿固定路徑移動，就成為穿梭車。穿梭車具有動態(tài)移載的特點，能使物料在不同工位之間的傳送及輸送線布局更加緊湊、簡捷，從而提高物料的輸送效率。因此，穿梭車在自動化物流系統(tǒng)中應用較為普遍。

　　一般來說，沿固定軌道行走的輸送設備稱為穿梭車（RGV），無軌的稱為自動導引車（AGV），在空中輸送的稱為懸掛小車（EMS）。從軌道形式上，穿梭車可分為往復式直行穿梭車和環(huán)行穿梭車，環(huán)行穿梭車能在同一軌道上運行多輛車體，可大大提高搬運能力，是穿梭車的發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)穿梭車的速度一般為120~200m/min，在國外機場行李分揀系統(tǒng)中，采用無接觸能量傳輸技術的穿梭車Z高走行速度可達600m/min。

　　穿梭車(RGV)是通過導軌或地鏈來約束和引導小車運行。它有兩套傳動機構：輸送機構、運動機構。穿梭車(RGV)的約束導軌由雙軌和單軌兩種。

　　2、輥筒式輸送機

　　輥筒式輸送機分為動力式和無動力式；無動力式呈一定坡度，使貨物靠自身重力從高端移動到低端；

　　動力式由一系列排列整齊的具有一定間隔的輥子組成；3-4個輥子同時支撐一件貨物。

　　3、鏈式輸送機

　　（1）裝載式鏈條輸送機

　?。?）平頂式板鏈輸送機

　　（3）懸掛鏈輸送機

　?。?）鏈式提升機

　　四、自動導引搬運車（AGV）

　　自動導引搬運車簡稱AGV(Automatic Guided Vehicle)是裝備有電磁或光學等自動導引裝置，能夠沿規(guī)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小車，是自動化物流系統(tǒng)中的關鍵設備之一。

　　AGV是在計算機和無線局域網(wǎng)絡的控制下，經(jīng)磁、激光等導向裝置引導并沿程序設定路徑運行完成作業(yè)的無人駕駛自動小車。AGV具有安全保護以及各種移載功能，采用電池驅(qū)動（交、直流），是自動化物流系統(tǒng)中的關鍵設備之一，為現(xiàn)代制造業(yè)物流和自動化立體庫提供了一種高度柔性化和自動化的運輸方式。

　　具有導向行駛、認址和移交載荷的基本功能。

　　五、碼垛機與碼垛機器人

　　自動化立體庫系統(tǒng)中大量使用碼垛機或機器人完成碼垛、拆垛的工作。

　　1．機器人自動裝箱、碼垛工作站

　　是一種集成化的系統(tǒng)，它包括工業(yè)機器人、控制器、編程器、機器人手爪、自動拆/疊盤機、托盤輸送及定位設備和碼垛模式軟件。它還配置自動稱重、貼標簽和檢測及通訊系統(tǒng)，并與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連接，以形成一個完整的集成化包裝生產(chǎn)線。機器人自動裝箱、碼垛工作站可應用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。

　　機器人自動裝箱、碼垛工作站的具體應用有下面幾種：

　?。?）生產(chǎn)線末端碼垛的簡單工作站：這種柔性碼垛系統(tǒng)從輸送線上下料并將工件碼垛、加層墊等，緊跟著有一輸送線將碼好的托盤送走。

　?。?）碼垛/拆垛工作站：這種柔性碼垛系統(tǒng)可將三垛不同貨物碼成一垛，機器人還可抓取托盤和層墊，一垛碼滿后由輸送線自動輸出。

　?。?）生產(chǎn)線中碼垛：工件在輸送線定位點被抓取并放到兩個不同托盤上，層墊也被機器人抓取。托盤和滿垛通過線體自動輸出或輸入。

　　（4）生產(chǎn)線末端碼垛的復雜工作站：工件來自三條不同線體上，它們被抓取并放到三個不同托盤上，層墊也被機器人抓取。托盤和滿垛由線體上自動輸出或輸入。

　　六、自動分揀機設備

　　分揀是指將物品按品種、出入庫先后順序進行分門別類堆放的作業(yè)。這項工作可以通過人工的方式進行，也可以用自動化設備進行處理。能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率極低、分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。

　　1．自動分揀系統(tǒng)的適用條件

　?。?）一次性投資巨大（本身需要建設短則40-50，長則150-200米的機械傳輸線，還要有配套的機電一體化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡及通信系統(tǒng)）。

　　（2）對商品外包裝要求高( 只適于分揀底部平坦且具有剛性的包裝規(guī)則的商品）。

　　為了使大部分商品都能用機械進行自動分揀，可以采取的措施：（a）推行標準化包裝，使大部分商品的包裝符合國家標準；（b）根據(jù)所分揀的大部分商品的統(tǒng)一的包裝特性，定制特定的分揀機。

　　2．自動分揀系統(tǒng)的組成

　　自動分揀系統(tǒng)種類繁多，一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置及分揀道口組成。以上四部分裝置通過計算機網(wǎng)絡聯(lián)結(jié)在一起，配合人工控制及相應的人工處理環(huán)節(jié)構成一個完整的自動分揀系統(tǒng)。

　?。?）控制裝置的作用是識別、接受和處理分揀信號，根據(jù)分揀信號的要求指示分類裝置，按商品品種、商品送達地點或者貨主的類別對商品進行自動分揀。

　?。?）分類裝置的作用是根據(jù)控制裝置發(fā)出的分揀指示，當具有相同分揀信號的商品經(jīng)過該裝置時，該裝置工作，改變商品在輸送裝置上的運行方向，使其進入其他輸送機或分揀道口。

　?。?）輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機，其主要作用是使待分揀商品魚貫通過控制裝置、分類裝置。

　　（4）分揀道口是已分揀商品脫離主輸送機進入集貨區(qū)域的通道，一般有鋼帶、皮帶、輥筒等組成滑道，使商品從主輸送裝置滑向集貨站臺，在那里由工作人員將該道口的所有商品集中后或是入庫儲存，或是組配裝車并進行配送作業(yè)。

　　3.自動分揀系統(tǒng)的種類

　　自動分揀系統(tǒng)有超過10種不同型式，基本分為直線型分揀系統(tǒng)和環(huán)型分揀系統(tǒng)兩種類型。直線型分揀系統(tǒng)主要包括滑塊式分揀機、滾輪分揀機、滾筒分揀機等；環(huán)型分揀系統(tǒng)主要包括翻盤式分揀機和交叉帶式分揀機；其他還有推桿式分揀機和垂直分揀機。

　　貨物傳送裝置：鋼帶輸送機、膠帶輸送機、托盤輸送機、輥柱輸送機等。

　　常見的自動分揀機構有推出式、浮出式導輪轉(zhuǎn)向盤、傾盤機構等。