自动化立体仓库若干关键技术研究论文_张志平

自动化立体仓库若干关键技术研究论文_张志平

(南昌轨道交通集团有限公司运营分公司 江西南昌 330000)

摘要:自动化立体仓库是结合了物流、自动化和货物储存三种技术为一体的优质产品。在实际应用中自动化立体仓库已经展现出越来越多的优势,许多企业都已经将自动化立体仓库作为了主要的货物储存仓库。但是自动化立体仓库的储存管理对仓库的整体使用效率有着极大的影响,需要我们一步步的制定相应的规章制度来加以完善。

关键词:自动化;立体仓库;关键技术

1自动化立体仓库的意义

与传统的货物储存仓库相比,可以发现其在自动化立体仓库的实际运用中有着非常多的优势。第一,自动化仓库具有占地面积较小但是储存量十分巨大的优点。自动化立体仓库向高层发展,充分利用仓库的立体空间,同时也减少传统仓库叉车工作通道面积,提升仓库的综合利用率。第二,货物进货作业方便。由于货物单独存放在一个独特的货架上,货物互不干扰存取十分方便。第三,仓库的机械化、自动化作业。在很大程度上节省了劳动力,同时增加了仓储配送的准确性和快速性,减少了仓库货物的积累,从而降低了货物的损失率。

2系统设计

2.1主要功能

(1)物料盘由机器人码垛至托盘,一个机器人可负责多种物料的码放。(2)入库区由数十台链式输送机、5台双工位高速穿梭车组成。输送机负责将生产线码垛区完成的整盘货物转入各入库口,双工位穿梭车的主要功能是负责生产线端输送机输出的货物向不同巷道进行入库分配、空托盘会送和转动。(3)储存区主要包括高层货架、5台巷道堆垛机。高层货架使用双托盘货位,可以完成对货物的存储。巷道堆垛机,是按照命令完成货物从入库到目标的取货、搬运、存货以及从目标货位到出货输送机的取货、搬运、出货任务。(4)托盘回流区设在储存区外部。(5)出库区,被设置在出库口外端,主要有货物暂存区、装车区,由出库输送机、叉车及运输车辆组成。出库人员通过电子屏幕、终端扫描来完成出库作业,反馈发送信息。(6)维修区设在穿梭车轨道外一侧,在某台空梭车更换配件或处理故障时,其他穿梭车仍可以正常工作。(7)计算机控制室单独设立,用于出入库登记、出入库高度、管理和联机控制,出入库系统采用联机自动。

2.2机器人码垛系统

本系统采用机器人码垛系统完成码垛工作,主要完成两个工序,一是抓取空托盘将托盘放置到物料筐要码垛的位置上;二是将物料筐按照物料类型分别码放整齐。机器人码垛系统包括工业机器人、手爪、托盘输送、定位设备以及码控制系统,配置标签检测及通讯系统,并与生产控制系统相连接,以形成一个完整的集成化生产线。

2.3输送机系统

输送机系统主要由辊筒式输送机组成,分为动力式和无动力式,无动力式有一定坡度,使货物靠自身重力从高端移动到低端;动力式由一系列排列整齐的具有一定间隔的辊子组成,3-4个辊子同时支撑一件货物。

2.4高层货架

采用托盘单元式自动仓库,普遍的高度为6-15m,每个储位数在100-1000个托盘单元。

2.5巷道式堆垛系统

巷道式堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重机,用于将整垛物料送至相应仓位。巷道式堆垛机由运行机构、提升机构、装有存取货机构的载货台、机架和电气设备组成。

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2.6检测、信息传输及自动控制系统

(1)自动化立体仓库的作业流程是入库、库内搬运、货物存放、取货、货物出库,整个工作在计算机系统的控制下进行。计算机系统为三级管理控制系统,上位机与局域网相连,下位机与控制器PLC相连,通过无线和有线方式传递数据。(2)计算机控制系统功能要求:计算机控制系统主要控制分拣机的运行速度,控制分拣导入机械的启动及运行的时间,穿梭车、输送机的运送速度、控制码垛机器人的速度及作业工序。

2.7电子计算机仓库管理系统

自动化立体仓库信息管理系统的功能主要有:(1)入库方面管理。实现入库信息采集、入库信息维护、脱机入库、货物编号计数管理、入库交接班管理、入库作业管理、入库单查询等。(2)出库方面管理。实现出库单据管理、出库货位分配、脱机出库、发货确认、出库交接班管理、出库作业管理。(3)库存方面管理。对货物、库区、货位等进行管理,实现仓库调拨、仓库盘点、库存变动、托盘管理、在库物品管理、库存物流断档分析、积压分析、库存报表、可出库报表等功能。(4)系统方面管理。实现对系统基础资料的管理主要包括系统初始设置,系统安全管理,基础资料管理,物料管理模块,业务资料等模块。(5)批次方面管理。实现入库批次数字化、库存批次查询、出库批次追踪。

3自动化立体仓库的若干关键技术分析

3.1在货位分配模式的选择上

仓库的主要作用就是为货物的存放与管理提供场所,在配货方面,选择适合的分配方式和管理对策可以对后期的工作产生一定的影响。在对货物进行存放和管理过程中,应对货物的摆放位置进行统一的规划,明确其入库时的准确位置。目前,主要使用的存储方式有固定、随机、就近及分类。在实际运用和选择时,应以保证货物的安全性为主,结合仓库内的实际情况选择合理的分配方式,合理配置提升货物的入库效率,减少在人力物力方面的投入。

3.2堆垛机技术

在自动化仓库中运用堆垛机技术,需要对其进行,复合作业条件下相应路径的规划设计,保证工作效率的提升。在进行实际设计时,应在时间最有的原则下进行,实现对工作路径的最佳设计。运用遗传算法,可以对出入库的货物进行定位,且在堆垛机进行复合作业时相应的时间最短。这个计算过程中,根据相应的编码方法、个体适应度函数、遗传因子,得出相应的优化算法:实现对群数量、交叉与变异概率以及进化代数进行明确,在这个基础上,进行初始化,并对个体适应度进行相应的评价,再进行相应的运算终止。

3.3系统仿真技术的应用

系统仿真计算运用到自动化立体仓库的设计中,可以将系统转换成相应的仿真模型,通过仿真模型的搭建,实现对系统的评价。根据其中的不足来对系统进行优化,这样可以实现对仓库设计的优化。在对仓库管理人员来说,这个系统可以明确的、有效的对现有的仓库系统中的不足进行优化,提升对货物存储、运输及管理等方面的服务需要。当前,主要使用的系统仿真软件是Flexsim,在使用中,首先,要想实现系统模型的搭建应进行科学的布局,在这个基础上,将对象库拖拽到这一窗口中,对端口的链接和逻辑的流程进行搭建应遵循相应的逻辑方式,然后,再对不通对象进行的相应参数进行设置,最终实现模型的编译,得出对相应仿真结果的分析和具体的报告。在对自动化立体仓库进行设计时,可以实现堆垛机的运行效率及货物的出入库的效率和货物的存储量与利用率等,进一步对自动化系统的功能设置进行优化,提升自动化技术在立体仓库中的使用率和使用价值。

4结语

综上所述,自动化立体仓库在当今的货物储存有着十分重要的作用,若是再配以完善的管理制度和科学的管理方法,其在实际使用过程中所体现出来的价值将会无比巨大,适用于各个行业的仓库储存。在未来的发展中自动化仓库无论是从性能还是储存量上都会变得越来越好,操作也将更加方便。

参考文献:

[1]苏晓峰,史启程,刘金颂,杨蕊.基于PLC的工业自动化立体仓库控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2016,(03):119-121.

[2]刘黎明,沈阳,李清臣.自动化立体仓库的若干关键技术研究[J].科技传播,2016,8(06):72-73.

[3]袁培培.智能仓储作业关键技术研究与应用[D].东华大学,2016.

[4]夏莉.自动化立体仓库堆垛机拣选作业调度及其监控系统研究[D].中北大学,2016.

论文作者:张志平

论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期

论文发表时间:2018/4/12

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