自動(dòng)化立體倉(cāng)庫輸送系統(tǒng)構(gòu)建

1、摘 要輸送系統(tǒng)是銜接自動(dòng)化立體倉(cāng)庫存儲(chǔ)區(qū)與樓房庫，以及拆零揀選區(qū)、補(bǔ)貨與分揀出庫區(qū)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)合理與否將直接影響貨流的順暢性，甚至整個(gè)物流中心的工作效率。因此，合理設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的輸送系統(tǒng)對(duì)于提高企業(yè)物流效率、降低物流成本具有重要意義。首先，闡述了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的構(gòu)成和作業(yè)流程，對(duì)立體倉(cāng)庫的規(guī)劃原則和設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了說明。其次，根據(jù)醫(yī)藥物流行業(yè)特點(diǎn)和物流中心實(shí)際的作業(yè)能力需求，對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的容量、貨架尺寸、出入庫能力及總體規(guī)模進(jìn)行分析計(jì)算。并在明確存儲(chǔ)、分揀、補(bǔ)貨、出入庫之間的物流關(guān)系的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合理的出庫、入庫和補(bǔ)貨作業(yè)流程，對(duì)物流中心的立體倉(cāng)庫區(qū)、一樓出、入庫區(qū)及拆零揀選區(qū)、

2、二樓的整箱揀選區(qū)、三樓的地打存儲(chǔ)區(qū)的輸送系統(tǒng)分別進(jìn)行規(guī)劃布局。最后根據(jù)輸送系統(tǒng)作業(yè)能力要求，完成連續(xù)輸送設(shè)備、分揀設(shè)備、堆垛機(jī)等立體倉(cāng)庫搬運(yùn)和輸送設(shè)備的選型、數(shù)量配置，給出了詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：自動(dòng)化立體倉(cāng)庫;輸送系統(tǒng);規(guī)劃設(shè)計(jì);設(shè)備選型IAbstractTransport system is the interface between the AS/RS ，as well as the key aspects of warehouse,unbundled chosen area, replenishment area and Sorting export area.The design i

3、s reasonable or not will directly affect the fluency of flow goods,or even the efficiency of entire logistics center.Therefore,the rational design of AS/RS is important to transport system to improve logistics efficiency and reduce logistics costs.Firstly,the structure and work processes of AS/RS,wa

4、rehouse planning principles and design steps are described. Secondly,according to industry characteristics of automated warehouse center and the actual operating capacity needs medical logistics and logistics capacity,shelf size,the overall size of the storage capacity for analysis and calculation.A

5、nd clear storage,sorting,replenishment,logistics and the foundation of the relationship between storage,well-designed warehousing,storage and replenishment processes,warehouse area of logistics center on the first floor out of storage District and unbundled chosen area on the second floor of the cho

6、sen area,hit the third floor of the storage area were planning the layout of the delivery system.Finally,according to the transport system operational capability requirements,complete the selection of continuous conveying equipment,sorting equipment,stackers and other warehouse handling and conveyin

7、g equipment,the number of configurations, complete a detailed design.Keywords:AS/RS;transport system;planning and design;Equipment Selection目 錄第1章 緒論11.1 課題研究的目的及意義11.2 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)11.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀21.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容3第2章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫系統(tǒng)概論42.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的功能及特點(diǎn)42.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的組成52.3 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)過程52.3.1 設(shè)計(jì)原則52.3

8、.2 設(shè)計(jì)過程6第3章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)83.1 倉(cāng)庫形式和作業(yè)方式的確定83.2 貨物單元形式和貨格尺寸的設(shè)計(jì)83.3 庫存量和倉(cāng)庫總體尺寸103.4 出入庫搬運(yùn)周期及出入庫能力驗(yàn)算113.5 作業(yè)區(qū)與立體倉(cāng)庫區(qū)的銜接方式的確定123.6 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的控制方式和管理方式13第4章 輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃134.1 輸送系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)134.2 輸送系統(tǒng)的規(guī)劃原則164.3 輸送系統(tǒng)的工作過程164.4 輸送設(shè)備選型194.4.1 有軌巷道堆垛機(jī)194.4.2 叉車204.4.3 輸送機(jī)214.4.4 垂直提升機(jī)264.4.5 分揀機(jī)27第5章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫輸送系統(tǒng)的應(yīng)用策略研究28

9、5.1 最大能力策略285.2 放行策略285.3 通暢策略295.4 系統(tǒng)策略29第6章 全文總結(jié)及展望306.1 總結(jié)306.2 展望30參考文獻(xiàn)31致 謝33IV第1章 緒論1.1 課題研究的目的及意義自動(dòng)化立體倉(cāng)庫又稱為高架倉(cāng)庫、自動(dòng)倉(cāng)庫AS/RS，它是一種高層立體貨架，由計(jì)算機(jī)控制管理，以巷道堆垛機(jī)為主進(jìn)行存取作業(yè)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了存取自動(dòng)化，操作簡(jiǎn)便化。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的計(jì)算機(jī)控制，高層存儲(chǔ)，自動(dòng)存取特點(diǎn)，使傳統(tǒng)人工作業(yè)、人工管理的以儲(chǔ)存為主的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)變成了機(jī)械化和自動(dòng)化的新型倉(cāng)庫作業(yè)，促進(jìn)了科學(xué)管理，充分利用了空間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫由存儲(chǔ)

10、系統(tǒng)、搬運(yùn)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)組成。其中，輸送系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分，通過輸送系統(tǒng)，整個(gè)倉(cāng)庫才能成為渾然一體的自動(dòng)化系統(tǒng)，其效率直接影響整個(gè)倉(cāng)庫的出入庫效率。目前來看，雖然自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的硬件設(shè)備、自動(dòng)控制及通訊技術(shù)發(fā)展比較完善，由于分揀系統(tǒng)的分揀速度和堆垛機(jī)的存取速度較快，輸送系統(tǒng)容易成為整個(gè)倉(cāng)庫的“瓶頸”，這使自動(dòng)化立體倉(cāng)庫不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的價(jià)值。通過對(duì)輸送系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以在不增加其他硬件投資的情況下，減少作業(yè)時(shí)間，使系統(tǒng)物流更加順暢，大幅度提高倉(cāng)庫的運(yùn)行效率。因此，輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的效率具有重要的意義。1.2 國(guó)

11、內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)從70年代開始進(jìn)行自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的開發(fā)研究工作，80年代通過技術(shù)引進(jìn)及自主開發(fā)在全國(guó)建成了50多座立體倉(cāng)庫，但技術(shù)水平較低。進(jìn)入90年代以后，自動(dòng)化物流系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用得到了很大的發(fā)展。目前，已經(jīng)有幾十家企業(yè)、研究院校和高等學(xué)府從事自動(dòng)化物流的開發(fā)研究和工程應(yīng)用。常發(fā)亮1等人研究了輸送系統(tǒng)的調(diào)度，分析了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫輸送系統(tǒng)的若干調(diào)度問題，給出了帶優(yōu)先級(jí)的“先入先出”調(diào)度思想方法，建立了Petri網(wǎng)模型，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真，取得了良好效果。史長(zhǎng)貴2分析了立體倉(cāng)庫輸送設(shè)備的特點(diǎn)，并對(duì)輸送系統(tǒng)的輸送能力進(jìn)行了計(jì)算，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。汪長(zhǎng)飚3利用仿真軟件eM-P

12、lant建立了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的分揀模型，設(shè)計(jì)了路徑優(yōu)化問題混和遺傳算法，完成了對(duì)不同任務(wù)單作業(yè)的仿真分析。張歡歡4研究了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)流程，貨位分配策略與優(yōu)化分析及堆垛機(jī)出入庫路徑優(yōu)化，基于Flexsim進(jìn)行了建模仿真。郝巖柱5對(duì)某自動(dòng)化立體倉(cāng)庫實(shí)例進(jìn)行優(yōu)化改造，引入Petri網(wǎng)思想，采用功能圖表設(shè)計(jì)法，對(duì)輸送系統(tǒng)進(jìn)行了有效編程，并對(duì)立體倉(cāng)庫中常見的故障進(jìn)行分析，滿足了所有控制及工藝的要求，提高了排除故障的效率，提高了生產(chǎn)效率和效益。劉薇6結(jié)合立體倉(cāng)庫的設(shè)備參數(shù)和流程建立了計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，形成了直觀的立體仿真動(dòng)畫，提供倉(cāng)庫各設(shè)備間的物料流動(dòng)過程及物料的排隊(duì)規(guī)則等，確定“瓶頸”位置，預(yù)

13、測(cè)資源利用率，仿真運(yùn)行結(jié)束后再根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成仿真報(bào)告，顯示各個(gè)物流設(shè)備的利用率、空閑率、阻塞率等數(shù)據(jù)，為立體倉(cāng)庫設(shè)計(jì)中設(shè)備的數(shù)量和功能設(shè)計(jì)提供了調(diào)節(jié)和改進(jìn)的依據(jù)。陳奪7對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫貨位優(yōu)化和堆垛機(jī)路徑優(yōu)化進(jìn)行研究，建立了貨位優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了求解該問題的遺傳算法，對(duì)選擇操作和交叉操作進(jìn)行了一些改進(jìn)，運(yùn)用MATLAB軟件求得貨位重新分配的最優(yōu)解，將堆垛機(jī)揀選路徑優(yōu)化問題近似旅行商問題來求解，利用改進(jìn)的遺傳算法求出堆垛機(jī)作業(yè)路徑的最優(yōu)解。張玉光、周汝勝8在建立自動(dòng)化立體倉(cāng)庫時(shí)，采用系統(tǒng)仿真直接觀察系統(tǒng)模型動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況，找出系統(tǒng)運(yùn)行的瓶頸，通過修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)布局和設(shè)備配置，形

14、成最佳資源配置方案。李瀟9用計(jì)算機(jī)仿真軟件輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃，著重分析了其中靜態(tài)及動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算與優(yōu)化模型，并利用eM-Plant以模塊化、層次化的方式建立了一個(gè)具有與實(shí)際相近的具有實(shí)用性的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫仿真模型，統(tǒng)計(jì)每臺(tái)設(shè)備的各種工作狀態(tài)，及其評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)備的數(shù)量和功能設(shè)置提供了調(diào)節(jié)和改進(jìn)的依據(jù)。陳璐、陸志強(qiáng)10對(duì)儲(chǔ)位分配和存取作業(yè)路徑優(yōu)化等倉(cāng)儲(chǔ)管理中的兩個(gè)重要問題的同時(shí)決策進(jìn)行了研究，提出了一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃模型進(jìn)行優(yōu)化建模，設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)基于有向連接圖的兩階段優(yōu)化算法對(duì)求初始解，并利用禁忌搜索算法對(duì)所求得的解進(jìn)行改進(jìn)，最后利用實(shí)例對(duì)算法效率和精度進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了

15、算法的有效性。1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀自動(dòng)化立體倉(cāng)庫產(chǎn)生于上個(gè)世紀(jì)50年代，世界上第一座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫與1959年在美國(guó)建成，1963年，世界上第一座計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫也在美國(guó)問世。美國(guó)學(xué)者J.A.White將自動(dòng)化技術(shù)在倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域中的發(fā)展分為以下五個(gè)階段：人工倉(cāng)儲(chǔ)階段、機(jī)械化倉(cāng)儲(chǔ)階段、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)階段、集成化倉(cāng)儲(chǔ)階段和正在發(fā)展的智能化倉(cāng)儲(chǔ)階段。Roberts和Reed21提出了以立體倉(cāng)庫建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化模型，用以確定貨架參數(shù)。Young Hae Lee，Moon Hwan Lee和Sun Hur22提出了一種自動(dòng)化立體倉(cāng)庫具有標(biāo)準(zhǔn)貨位貨架的最優(yōu)設(shè)計(jì)方法，使得貨架的長(zhǎng)、寬

16、、高可以根據(jù)貨物的體積進(jìn)行相應(yīng)的改變，提高貨架的使用效率。Jeroen P 和A.J.R.M. Gademann23將堆垛機(jī)作業(yè)路徑的優(yōu)化近似于旅行商問題，證明了在定位存儲(chǔ)策略下的特殊情況的排序問題可以用多項(xiàng)式時(shí)間解決。Bafna和Reed24對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的設(shè)計(jì)使用仿真程序來評(píng)估設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。Rosendlatt25等還提出了一種遞歸啟發(fā)式優(yōu)化仿真模型，用于獲得自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)。Marco A.Duran26等人設(shè)計(jì)了一種用于決策支持物流系統(tǒng)建模仿真算法，該算法將離散事件建模和隨機(jī)優(yōu)化控制相結(jié)合，研究和改善存儲(chǔ)/運(yùn)輸系統(tǒng)的最優(yōu)化問題。1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容在對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫規(guī)劃研

17、究的基礎(chǔ)上，完成自動(dòng)化立體倉(cāng)庫總體布局規(guī)劃，輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及輸送設(shè)備的選型及配置。經(jīng)過對(duì)倉(cāng)庫類型及作業(yè)方式、貨物結(jié)構(gòu)和單元尺寸、貨格尺寸的確定，以及倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的選用貨架區(qū)工藝平面布局的確定和輸送系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)完成自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的總體方案設(shè)計(jì)，并完成倉(cāng)庫工藝圖紙的繪制。對(duì)極限通過能力法則進(jìn)行分析，比較不同策略對(duì)輸送系統(tǒng)極限通過能力的影響。第2章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫系統(tǒng)概論2.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的功能及特點(diǎn)自動(dòng)化倉(cāng)庫一般由高層貨架、物料搬運(yùn)設(shè)備、控制和管理設(shè)備及公用設(shè)施等部分組成。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫除了具有傳統(tǒng)倉(cāng)庫的基本功能外，還具有分揀、理貨的功能，以及在不直接進(jìn)行人工處理的情況下，自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的功

18、能。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的優(yōu)越性是多方面的。首先是提高空間利用率。立體倉(cāng)庫的空間利用率與其規(guī)劃緊密相連。一般來說，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的利用率是普通平庫的2至3倍。其次是便于形成物流系統(tǒng)，提高倉(cāng)庫管理水平，減少貨損，優(yōu)化、降低庫存，縮短周轉(zhuǎn)期，節(jié)約資金。普通倉(cāng)庫是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其重要功能，是一種靜態(tài)儲(chǔ)存。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能是貨物在倉(cāng)庫內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫意外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的重要環(huán)節(jié)。其三是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)行和處理速度快，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操

19、作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，能方便地進(jìn)入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。采用自動(dòng)化技術(shù)后，還能較好地適應(yīng)黑暗、低溫、污染、有毒和易爆等特殊場(chǎng)合的物品存儲(chǔ)需要。如國(guó)內(nèi)已有的冷凍物品自動(dòng)化倉(cāng)庫和存儲(chǔ)膠片的自動(dòng)化倉(cāng)庫，在低溫和完全黑暗的庫房?jī)?nèi)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)貨物的出入庫作業(yè)。從而改善工作環(huán)境，保證安全操作。其四是科學(xué)儲(chǔ)備，提高物料調(diào)節(jié)水平，加快儲(chǔ)備資金周轉(zhuǎn)。由于自動(dòng)化倉(cāng)庫采用計(jì)算機(jī)控制，對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，能減少貨物處理過程中的差錯(cuò)，而利用人工管理不能做到這一點(diǎn)。同時(shí)借助于計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉(cāng)庫儲(chǔ)存能力，便于清點(diǎn)和盤庫，合理減少庫存，加快儲(chǔ)備資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動(dòng)資金，從而提高倉(cāng)庫

20、的管理水平。作為倉(cāng)庫，它首先應(yīng)具有儲(chǔ)存的功能。在自動(dòng)化系統(tǒng)的管理和控制下，能對(duì)物料進(jìn)行科學(xué)的管理，使物料在存儲(chǔ)過程中合理利用各種資源，提高處理效率，適應(yīng)多種存儲(chǔ)要求。其五是有效銜接生產(chǎn)與庫存，加快物資周轉(zhuǎn)，降低成本。作為生產(chǎn)過程的中間環(huán)節(jié)，具有原材料、在制品和成品的緩沖存儲(chǔ)功能，在自動(dòng)化和機(jī)械化設(shè)備處理下，自動(dòng)化程度提高，各種物料庫存周期縮短，從而降低了總成本。對(duì)不同運(yùn)輸方式、不同裝運(yùn)方式、不同狀態(tài)的物料銜接，改變運(yùn)輸方式，改變裝運(yùn)方式和采用有效的技術(shù)，都會(huì)帶來費(fèi)用的降低。其六是為企業(yè)的生產(chǎn)指揮和決策提供有效的依據(jù)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化

21、。同時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉(cāng)庫，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費(fèi)，保證均衡生產(chǎn)。自動(dòng)化倉(cāng)庫往往也是企業(yè)信息系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，決策者根據(jù)庫存信息制定戰(zhàn)略和計(jì)劃，指揮、監(jiān)測(cè)和調(diào)整企業(yè)行為。由于倉(cāng)儲(chǔ)信息管理及時(shí)準(zhǔn)確，便于決策者隨時(shí)掌握庫存情況，根據(jù)生產(chǎn)及場(chǎng)情況及時(shí)對(duì)企業(yè)計(jì)劃做出調(diào)整，提高生產(chǎn)的應(yīng)變力和決策力?？傊詣?dòng)化立體倉(cāng)庫的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)變?yōu)樽杂蛇x擇貨位，按需實(shí)現(xiàn)先入先出的機(jī)械化、自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)。在儲(chǔ)存的同時(shí)，可以對(duì)貨物進(jìn)行必要的揀選、組配，并根據(jù)具體需要，有計(jì)劃地將庫存貨物按指定的數(shù)量和時(shí)間要求送到合適的地點(diǎn)，滿足均衡生產(chǎn)的需要。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的出現(xiàn)使“靜態(tài)倉(cāng)庫”變成了“動(dòng)態(tài)倉(cāng)庫”。2.2

22、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的組成1）貨架：用于存儲(chǔ)貨物的鋼結(jié)構(gòu)。目前主要有焊接式貨架和組合式貨架兩種基本形式。2）托盤（貨箱）：用于承載貨物的器具。3）巷道堆垛機(jī)：用于自動(dòng)存取貨物的設(shè)備。立體倉(cāng)庫的存儲(chǔ)能力與巷道堆垛機(jī)的存取貨物形式密切相關(guān)，不同種類的物料涉及到的貨物單元型式以及相關(guān)流量均有不同，這些變化導(dǎo)致巷道堆垛機(jī)類型的不同，最終立體倉(cāng)庫結(jié)構(gòu)也就不同。在進(jìn)行立體庫的總體規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要針對(duì)自己的存儲(chǔ)密度及流量來選擇堆垛機(jī)式樣，在滿足出入庫能力的情況下，盡量提高儲(chǔ)存量，減少巷道堆垛機(jī)的數(shù)量，以減少投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。4）輸送機(jī)系統(tǒng)：立體庫的主要外圍設(shè)備，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到堆垛機(jī)或從堆垛機(jī)將貨物

23、移走。輸送機(jī)種類非常多，常見的有輥道輸送機(jī)，鏈條輸送機(jī)，升降臺(tái)，分配車，提升機(jī)機(jī)，皮帶機(jī)等。5）自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)：即自動(dòng)導(dǎo)向小車。根據(jù)其導(dǎo)向方式分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。6）自動(dòng)控制系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。目前以采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式為控制模式為主。儲(chǔ)存信息管理系統(tǒng)：亦稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。是全自動(dòng)化立體庫系統(tǒng)的核心。2.3 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)過程2.3.1 設(shè)計(jì)原則自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)要遵循的一般原則為系統(tǒng)性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性原則等。第一，系統(tǒng)性原則。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫是一個(gè)完整的系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮到它自身的完整性，對(duì)立體倉(cāng)庫系統(tǒng)的平面布局、裝卸工藝、設(shè)備

24、選型、生產(chǎn)管理策略以及長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展進(jìn)行統(tǒng)一考慮，還要將它作為供應(yīng)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)，考慮與其他物流環(huán)節(jié)的相互銜接和配合問題，對(duì)立體倉(cāng)庫系統(tǒng)中的或物流、信息流以及資金流進(jìn)行綜合分析，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大致框架。第二，先進(jìn)性原則。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫屬于一次性投資較大的固定投資，風(fēng)險(xiǎn)較大，且改造費(fèi)用不菲。因此，在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，有一定的前瞻性，盡量采用比較先進(jìn)的物流設(shè)施設(shè)備。這樣一方面可以減少更換就設(shè)備的經(jīng)費(fèi)，節(jié)約倉(cāng)庫的維護(hù)成本，另一方面?zhèn)}庫也能適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展，能滿足將來需要的容量，具有一定的先進(jìn)性。第三，經(jīng)濟(jì)性原則。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的設(shè)計(jì)在滿足其主要功能的前提下，盡量減少投入成本

25、，減少工程量，選用性價(jià)比較高的設(shè)備，減少不必要的項(xiàng)目開支。第四，最優(yōu)距離原則。盡量避免返回、側(cè)繞和轉(zhuǎn)向，減少設(shè)備和人員的冗余移動(dòng)，保證最少的消耗能源，提高作業(yè)效率。第五，設(shè)備協(xié)調(diào)原則。立體倉(cāng)庫系統(tǒng)中包含有許多設(shè)備，這就要求在設(shè)備選型中盡量老考慮設(shè)備之間的相互協(xié)調(diào)性以及匹配程度，并盡量保持統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)樵O(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化可以提高立體倉(cāng)庫系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)對(duì)貨物處理的銜接能力。第六，高利用率原則。系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越高，其固定成本越高。減少倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備設(shè)施的閑置率。因此要追求最少故障時(shí)間和最大運(yùn)行時(shí)間。第七，最少人工處理原則。人工處理成本高，易出錯(cuò)，應(yīng)盡量減少。第八，安全性原則。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)能保護(hù)人、產(chǎn)品和設(shè)備

26、不受損傷。在設(shè)計(jì)師必須考慮防撞、防掉落、和防火措施。保證工作環(huán)境良好，安全工程設(shè)施齊全能有效地保證人身安全。第九，有效利用空間原則。由于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫需要大量土地、基礎(chǔ)和各種設(shè)施，因此要充分利用空間，避免浪費(fèi)。2.3.2 設(shè)計(jì)過程1）收集和研究原始資料，進(jìn)行需求分析。在確定要建的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫之后，需要研究原始資料，經(jīng)過分析和整理后結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行修訂，得出倉(cāng)庫規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。為了合理確定貨物單元的形式、尺寸和重量，需要對(duì)所有入庫貨物的品種進(jìn)行ABC分析，根據(jù)分析結(jié)果確定貨物單元的形式、尺寸和重量，確定土建設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)，進(jìn)行倉(cāng)庫的貨架、作業(yè)機(jī)械配置。對(duì)于少數(shù)形狀和尺寸比較特殊以及有很重的

27、貨物可以單獨(dú)處理。2）確定倉(cāng)庫形式、作業(yè)方式和貨物單元。在調(diào)查分析入庫貨物的品種的基礎(chǔ)上，首先應(yīng)該確定倉(cāng)庫的形式。一般采用單元貨位式倉(cāng)庫，對(duì)于儲(chǔ)存單一或很少而批量較大的倉(cāng)庫則采用重力式貨架倉(cāng)庫；對(duì)于有特殊要求的貨物，可以采用如冷藏、防潮、恒溫等設(shè)施倉(cāng)庫。更具以整單元為主還是零星貨物出庫為主，決定是否采用揀選作業(yè)。為了提高出入庫的搬運(yùn)效率，應(yīng)盡量采用復(fù)合作業(yè)方式，避免單入單出模式。也可以采用一次搬運(yùn)兩個(gè)貨物單元的作業(yè)方式提高作業(yè)效率。3）確定貨物單元形式和貨架設(shè)計(jì)。為了確定貨物單元形式、尺寸和重量，應(yīng)該對(duì)貨物進(jìn)行品種的分析，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。確定好貨物單元形式后，可以據(jù)此進(jìn)行貨架的設(shè)計(jì)。貨架的

28、設(shè)計(jì)過程實(shí)際上是一個(gè)確定合理的貨架參數(shù)的過程。貨架參數(shù)的確定在立體倉(cāng)庫設(shè)計(jì)流程中起著重要的作用，貨架參數(shù)將直接決定倉(cāng)庫的布局，合理的參數(shù)苦以避免空間的浪費(fèi)，滿足倉(cāng)庫出入庫能力要求，同時(shí)降低了立體倉(cāng)庫的造價(jià)。4）確定庫存量和倉(cāng)庫總體尺寸。立體倉(cāng)庫的實(shí)際規(guī)模主要取決于庫存量。如果庫存量已知，在恰當(dāng)考慮未來發(fā)展需要的基礎(chǔ)上，可以直接使用這個(gè)庫存量參數(shù)，但是要給出一定的裕量。如果庫存量未知，需要研究原始資源，根據(jù)前幾年的出入庫的數(shù)量和規(guī)律確定庫存量。確定立體倉(cāng)庫的總體尺寸是，容易實(shí)現(xiàn)和經(jīng)濟(jì)性要求，倉(cāng)庫不易設(shè)計(jì)的過高，以10至20m的高度為宜。倉(cāng)庫的高度和長(zhǎng)度之間的比例關(guān)系一般在0.15至0.4；倉(cāng)庫的

29、寬度和高度之間的比例關(guān)系一般在0.12至0.4。5）選擇機(jī)械設(shè)備類型數(shù)量。選擇機(jī)械設(shè)備類型和數(shù)量主要是為立體倉(cāng)庫選擇堆垛機(jī)。堆垛機(jī)的數(shù)量主要取決于倉(cāng)庫的作業(yè)能力，即最大出、入庫頻率。一般情況下，貨架的高和長(zhǎng)的比值等于堆垛機(jī)的垂直運(yùn)行速度和水平運(yùn)行速度的壁紙是，堆垛機(jī)的效率中最高。另外機(jī)械設(shè)備的選用還包括輸送設(shè)備、貨物自動(dòng)分揀設(shè)備及周邊設(shè)備的選用。6）自動(dòng)倉(cāng)庫的出入庫流量設(shè)計(jì)主要和出入庫搬運(yùn)周期有關(guān)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的搬運(yùn)周期一般取決于巷道堆垛機(jī)的作業(yè)循環(huán)時(shí)間。堆垛機(jī)的出入庫搬運(yùn)分為單一作業(yè)和復(fù)合作業(yè)兩種，堆垛機(jī)的搬運(yùn)周期越短，立體倉(cāng)庫的出入庫作業(yè)向綠也越高。7）總體布局設(shè)計(jì)。在完成上述留個(gè)主要步

30、驟后，便可以根據(jù)作業(yè)要求對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)。總體布局設(shè)計(jì)是應(yīng)考慮立體貨架與作業(yè)區(qū)的銜接方式和貨物單元出入高層貨架的方式。8）確定管理和控制方式。立體倉(cāng)庫的管理系統(tǒng)主要包括儲(chǔ)位管理、儲(chǔ)位編碼與貨物編號(hào)、儲(chǔ)位指派方式的確定。立體倉(cāng)庫的控制技術(shù)主要包括電氣控制技術(shù)、主計(jì)算機(jī)和堆垛機(jī)的通信等。9）仿真分析。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以使用仿真的方法進(jìn)行研究。利用仿真的方法可以建立立體倉(cāng)庫的模型，演示系統(tǒng)如何運(yùn)行，鯉魚分析方案的合理性，微系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。第3章 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的規(guī)劃設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：參考九州通武漢物流中心和北京物流中心設(shè)計(jì)實(shí)例，設(shè)計(jì)立體倉(cāng)庫和樓房

31、庫連通的倉(cāng)庫系統(tǒng)，存儲(chǔ)單元為托盤、紙箱、物流箱、容器。其中，立體倉(cāng)庫高22米，9個(gè)巷道，托盤貨位不少于18000個(gè)；樓庫設(shè)四層, 一層為入庫區(qū)、出庫區(qū)和拆零區(qū)，二層為整箱存放、揀選、發(fā)貨作業(yè)區(qū)，三層為整箱出庫區(qū)和補(bǔ)貨用的地打存儲(chǔ)區(qū)，四層為辦公區(qū)等。立體倉(cāng)庫與樓庫在2層半連通，實(shí)現(xiàn)立體倉(cāng)庫托盤貨物整箱出庫在線揀貨，及立體倉(cāng)庫向樓房庫整箱存儲(chǔ)區(qū)補(bǔ)貨。基于倉(cāng)庫系統(tǒng)布局構(gòu)建的立體連續(xù)輸送系統(tǒng)應(yīng)滿足日均吞吐量18000 箱, 峰值吞吐量28000 箱的能力要求。3.1 倉(cāng)庫形式和作業(yè)方式的確定貨物單元出入高架倉(cāng)庫的形式有三種，即同端出入式、貫通式和旁流式。同端輸入式是貨物出入庫都在巷道的同一端的布置形式

32、。這種布置由于采用就近入庫和出庫的原則，能縮短出、入庫周期；特別在倉(cāng)庫存貨不滿，儲(chǔ)位隨機(jī)安排時(shí)，優(yōu)點(diǎn)較為明顯。由于入庫作業(yè)和出庫作業(yè)在同一區(qū)域，也便于集中管理。因此，若無特別要求，一般采用同端出入方式。貫通式是貨物從巷道的一端入庫，從巷道的另一端出庫。這種方式總體布置簡(jiǎn)單，便于操作和維修管理。但是對(duì)于每一個(gè)貨物單元來說，要完成它的出庫和入庫的全過程，堆垛機(jī)需要穿過整條巷道，而且要不同程度地將庫內(nèi)物流分開。旁流式是高架倉(cāng)庫的貨物是從倉(cāng)庫的一端入庫，從側(cè)面出庫，這種物流方式要求貨架中間分開，設(shè)立通道，同側(cè)門相通。這樣就減少了貨格即減少了庫存量。但可同時(shí)組織兩條路線進(jìn)行作業(yè)，方便不同方向的出入庫。在

33、調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，選用單元貨格式倉(cāng)庫。作業(yè)方式采用單一作業(yè)方式和復(fù)合作業(yè)方式結(jié)合的作業(yè)模式。3.2 貨物單元形式和貨格尺寸的設(shè)計(jì)貨物單元不僅影響倉(cāng)庫的投資，而且對(duì)于整個(gè)物流中心的配備、設(shè)施以及有關(guān)因素都有極其重要的影響。這是設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫大小的基礎(chǔ)，它最終影響到立體倉(cāng)庫的儲(chǔ)存效率。托盤尺寸為1200×1000×150mm。貨物單元尺寸為600×400×300mm。托盤堆碼外形尺寸為1200×1000×1215mm。貨格設(shè)計(jì):圖3.1 貨格尺寸示意圖在貨物尺寸確定之后，貨格的尺寸主要取決于各個(gè)間隙的大小。側(cè)面間隙的確定。A3和A4的

34、大小，取決于堆垛機(jī)的停車精度及堆垛機(jī)和貨架的安裝精度。精度越高，取值可以越小。對(duì)于橫梁式貨架，在堆放三個(gè)貨物單元時(shí)，取A3=A4=100mm；在堆放兩個(gè)貨物單元時(shí)，取A3=A4=75mm。垂直方向間隙的確定。上部垂直間隙H2應(yīng)保證堆垛機(jī)的貨叉叉取貨物過程中，微升起不與上部構(gòu)件發(fā)生碰撞，一般要求H2>貨叉的微行程+安全裕量，下部垂直間隙H4對(duì)于橫梁式貨架即為托盤高。安全裕量的設(shè)置要考慮：堆垛機(jī)載貨平臺(tái)升降的停車精度、垂直位置檢查片的安裝精度、貨叉微升和微降行程的誤差、貨物高度誤差、貨叉伸出時(shí)的撓度和貨架橫梁的高度誤差。一般取H2=100150mm。A0=2360mmA1=1000mmA2=

35、2240mmA3=A4=80mmB1=1200mmB2=1100mmB3=50mmB4=100mmH1=1200mmH2=210mmH3=1620mmH4=150mmA0-貨格寬度A1-單元貨物長(zhǎng)度A2-貨格有效長(zhǎng)度A3-側(cè)向尺寸A4-貨物間的水平間隙B0-貨物長(zhǎng)度B1-貨格有效寬度B2-貨物伸出貨格長(zhǎng)度B4-貨物后部間隙H1-貨物高度H2-貨物上部間隙H3-貨格層高H4-貨物下部垂直間隙3.3 庫存量和倉(cāng)庫總體尺寸采用靜態(tài)法根據(jù)倉(cāng)庫最大規(guī)劃確定有關(guān)尺寸。由于倉(cāng)庫的長(zhǎng)、寬、高等尺寸受建筑用地的限制，貨架參數(shù)的選取并非任意，在庫容量一定的條件下，則貨架的長(zhǎng)、寬、高三者中的一個(gè)會(huì)成為相關(guān)變量。貨架

36、總體尺寸的計(jì)算要根據(jù)以上約束條件及貨格尺寸，貨架的擺放方式、庫頂間隙、庫內(nèi)設(shè)施及墻體的安全距離及貨架前區(qū)尺寸來確定。貨架第一層平面距地面高度受堆垛機(jī)載貨臺(tái)的最小高度限制，其值應(yīng)該大于600mm。1）確定貨架層數(shù)（倉(cāng)庫HW高22米）： (3.1)C=(22000-1625)/1620=12.512層2）當(dāng)巷道數(shù)N=9時(shí)，倉(cāng)儲(chǔ)的貨物單元數(shù)為M，貨架的列數(shù)為： (3.2)LH=18000/(2×9×12)=83.384列3）貨架的總長(zhǎng)度： (3.3)L=2.36×42=99.12mm式中：H貨架頂面到倉(cāng)庫屋頂下弦的垂直距離，對(duì)于橫梁式貨架，可取為H=H1+H4+200m

37、m一般情況下，一個(gè)巷道的貨位數(shù)不超過15002000個(gè)為宜。根據(jù)貨架的巷道數(shù)為9個(gè)，每個(gè)巷道的貨位數(shù)為42×2×18=1512，滿足條件。貨架的主要參數(shù)如表1所示。表2.1 貨架主要參數(shù)貨架參數(shù)巷道數(shù)量9存放物料藥品實(shí)托盤、空托盤組巷道寬度1700mm貨架結(jié)構(gòu)形式橫梁式貨格形式雙貨位層數(shù)12排數(shù)18列數(shù)42×2貨位數(shù)18144貨格寬度2360mm貨格高度1620mm貨架總長(zhǎng)度99.12m貨架總寬度36.9m貨架總高度2004m3.4 出入庫搬運(yùn)周期及出入庫能力驗(yàn)算取堆垛機(jī)的單一作業(yè)循環(huán)概率1與復(fù)合作業(yè)周期概率2分別為80%和20%。單一作業(yè)循環(huán)制堆垛機(jī)從原始位置開

38、始完成單一存或取貨物的全部過程，復(fù)合作業(yè)循環(huán)是指堆垛機(jī)從原始位置開始完成存、取貨物的全部過程。日峰值吞吐量為28000箱，一天工作時(shí)間為10小時(shí)，則出入庫頻率為2800箱/小時(shí)，即140托盤/小時(shí)。P1(L/5，2H/3),P2(2L/3，H/5)，L=99.12m;H=20.02m。根據(jù)歐洲FEM9.851標(biāo)準(zhǔn)和庫區(qū)總體布置情況，分別計(jì)算出P1,P2的作業(yè)時(shí)間和堆垛機(jī)的出入庫能力。P1:(19.82,13.36);P2:(66.08,4.01)平均單一作業(yè)循環(huán)時(shí)間: (3.4) (3.5)TP1=17.81s (3.6)TP2=22.03s因此TS=139.65s，則單一作業(yè)堆垛機(jī)出入庫能力

39、為M1=3600/139.65=25.8托盤/小時(shí)平均復(fù)合作業(yè)循環(huán)時(shí)間: (3.7) (3.8)T=15.42s因此Td=115.26s，則復(fù)合作業(yè)堆垛機(jī)出入庫能力為M2=3600/115.26=31.23托盤/小時(shí)綜合出入庫作業(yè)能力 (3.9)M=26.89托盤/小時(shí)堆垛機(jī)的利用率為16托盤/小時(shí)/26.89托盤/小時(shí)=59.5%3.5 作業(yè)區(qū)與立體倉(cāng)庫區(qū)的銜接方式的確定在確定了立體倉(cāng)庫系統(tǒng)的主要作業(yè)設(shè)備以后，可根據(jù)系統(tǒng)布局及土建設(shè)計(jì)情況，確定作業(yè)區(qū)與立體倉(cāng)庫的銜接方式，主要是輸送機(jī)的布局方式和選型，輸送機(jī)的運(yùn)行效率也對(duì)系統(tǒng)作業(yè)效率有很大的影響。具體的銜接方式有如下幾種。1） 叉車、或自動(dòng)導(dǎo)

40、引小車出、入庫臺(tái)方式采用這種方式時(shí)，在貨架的端部設(shè)立入庫臺(tái)和出庫臺(tái)。入庫時(shí)用叉車、或自動(dòng)導(dǎo)引小車將貨物單元從入庫作業(yè)區(qū)運(yùn)到入庫臺(tái)，再由貨架區(qū)內(nèi)的堆垛機(jī)取走送入貨位。出入庫時(shí)，喲偶堆垛機(jī)從貨位取出貨物單元，放到出庫臺(tái)，由叉車、自動(dòng)導(dǎo)引小車取走，送到出庫作業(yè)區(qū)。2） 叉車、或自動(dòng)導(dǎo)引小車、或軌道小車、輸送機(jī)出、入庫臺(tái)方式用叉車、或自動(dòng)導(dǎo)引小車、或軌道小車將貨物單元送到輸送機(jī)，再由輸送機(jī)將貨物送到入庫臺(tái)，然后由堆垛機(jī)將貨物單元從入庫臺(tái)上取走送入貨位。出庫時(shí)反向運(yùn)行。采用這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于貨架區(qū)作業(yè)的堆垛機(jī)是一種間歇式作業(yè)機(jī)械，同樣往輸送機(jī)上放置貨物的叉車、自動(dòng)導(dǎo)引小車或軌道小車也是間歇式作業(yè)機(jī)械，這

41、就要求解決好兩者在工作節(jié)拍上的銜接，而這一協(xié)調(diào)任務(wù)可通過積放式輸送機(jī)解決。該布局形式還可以反向安排，即輸送機(jī)軌道小車、或自動(dòng)導(dǎo)引小車，在與貨架區(qū)相連。3） 輸送系統(tǒng)出、入庫臺(tái)方式高架倉(cāng)庫的貨架區(qū)與作業(yè)區(qū)的銜接還可以采用出入庫臺(tái)裝卸系統(tǒng)與積放式輸送機(jī)系統(tǒng)相連的方式解決，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同的形式。根據(jù)實(shí)際需求，本設(shè)計(jì)采取叉車、輸送機(jī)方式出入庫臺(tái)。3.6 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫的控制方式和管理方式堆垛機(jī)的控制方式可分為手動(dòng)控制、單機(jī)自動(dòng)控制、聯(lián)機(jī)自動(dòng)控制3種，控制水平的選擇必須從倉(cāng)庫的實(shí)際出發(fā)。手動(dòng)控制方式設(shè)備簡(jiǎn)單，操作和維修都較方便，設(shè)備價(jià)格便宜，對(duì)土建、貨架的要求也較低。對(duì)于一般規(guī)模不大、出入庫頻率不

42、高的倉(cāng)庫很適用，他是目前立體倉(cāng)庫中使用最廣泛的一種。對(duì)于揀選是倉(cāng)庫來說更是占了絕大多數(shù)。單機(jī)自動(dòng)控制、聯(lián)機(jī)自動(dòng)控制適用于出入庫頻率較高、規(guī)模較大，特別是高度較高的倉(cāng)庫，可以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高堆垛機(jī)的工作速度和生產(chǎn)率。立體倉(cāng)庫的管理方式一般可分為臺(tái)賬管理、穿孔卡結(jié)合臺(tái)賬管理和計(jì)算機(jī)管理3種。在總體設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)倉(cāng)庫的規(guī)模、出入庫頻率、生產(chǎn)管理的要求、倉(cāng)庫自動(dòng)化水平等方面的因素綜合考慮選定一種管理方式。第4章 輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃4.1 輸送系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)1）鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)是現(xiàn)代化立體倉(cāng)庫中最基本的用于連續(xù)運(yùn)輸三元話務(wù)的輸送設(shè)備之一，其輸送速度適中，通過軌道支承傳送鏈條，構(gòu)造簡(jiǎn)單，維護(hù)容

43、易，成本低廉，但噪音偏大。除輸送方形規(guī)則物外，其他貨品必須以承載托盤輸送。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)主要用在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫入庫區(qū)、裝配和包裝區(qū)、在線揀選區(qū)、出庫區(qū)等。一般輸送系統(tǒng)為提高作業(yè)組度，合理安排貨物存放位置，在輸送系統(tǒng)中一般設(shè)計(jì)有很多緩沖積放區(qū)，主要是通過合理布置鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)來完成這一任務(wù)。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)根據(jù)在輸送系通過中的位置和作用可分為單速和雙速兩種。在國(guó)內(nèi)目前一般設(shè)計(jì)為高速16米/分鐘，低速4米/分鐘。2）輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)也是現(xiàn)代物流自動(dòng)化倉(cāng)庫中最基本的連續(xù)式運(yùn)送貨物的輸送設(shè)備之一，單元貨物連續(xù)輸送、積存、分揀；可沿水平或曲線路徑進(jìn)行輸送。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、使用、維修方便，對(duì)不規(guī)則的物品了放在托盤

44、貨者托板上進(jìn)行輸送。在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫中與鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)共同承擔(dān)輸送系統(tǒng)中的單元貨物運(yùn)輸，主要完成直線運(yùn)輸。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)主要應(yīng)用于自動(dòng)化立體倉(cāng)庫入庫區(qū)、裝配和包裝區(qū)、在線揀選區(qū)、出庫區(qū)等，也可起到緩沖積放的作用。輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)根據(jù)在輸送系統(tǒng)中的位置和起到的作用也可分為單速和雙速兩種。一般設(shè)計(jì)為高速16米/分鐘左右，低速4米/分鐘。3）鏈?zhǔn)捷佔(zhàn)咏M合式降臺(tái)在近年的輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了提高作業(yè)速度，對(duì)間歇性輸送設(shè)備的型式進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)和改型，鏈?zhǔn)捷佔(zhàn)咏M合式升降臺(tái)就是在這一時(shí)期出現(xiàn)的新產(chǎn)品。其主要應(yīng)用于輸送系統(tǒng)中連式輸送機(jī)和輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)有交叉的部位，它是在一套設(shè)備中既有連式輸送機(jī)又有輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)機(jī)，并通過一套升降裝置

45、使兩個(gè)輸送機(jī)形成高度差，以實(shí)現(xiàn)單元貨物運(yùn)送方向的90度轉(zhuǎn)變。根據(jù)通過方式不同分為丁字形和十字形兩種。設(shè)備改型前要完成單元貨物運(yùn)行放行的90度改變，出了鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)和輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)外，還要有升降臺(tái)，上面安裝輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)或者鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，完成動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，改型后將升降機(jī)構(gòu)安裝在鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)底部，貨物一到其上方停下，升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，頂起以一定角度傾斜放置的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的頭部升降段，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)開始運(yùn)送貨物。整個(gè)過程輸送速度得到了提高。4） 皮帶式輸送機(jī)皮帶式輸送機(jī)是用輸送帶做承載和牽引構(gòu)件的輸送機(jī)，用來輸送各種規(guī)則或不規(guī)則形狀的貨物。皮帶輸送機(jī)可水平輸送，也可傾斜輸送。帶式輸送機(jī)由于是通過摩擦力帶動(dòng)貨物運(yùn)行，因此比較適

46、宜輸送小件零散的貨物，常應(yīng)用于物流中心或配送中心的揀選作業(yè)。平帶輸送機(jī)可用來輸送各種規(guī)則或不規(guī)則形狀的貨物，用在要求精確定位或需要伸縮的場(chǎng)合。帶式輸送機(jī)可水平輸送，也可傾斜輸送，傾斜的角度不大于15°。平帶輸送機(jī)按其支承方式可分為滑板式和輥?zhàn)邮健；迨狡綆л斔蜋C(jī)通常用在中等速度下搬運(yùn)輕載貨物。輥?zhàn)邮捷斔蜋C(jī)采用的是平托輥，托輥安裝在槽鋼或角鋼的支架上，輸送帶在其上運(yùn)行。水平輸送時(shí)要求每件貨物的下面至少有兩根托輥支承，傾斜輸送時(shí)則要求至少達(dá)到三根以上，這種輸送機(jī)所需的功率較小，輸送帶壽命較長(zhǎng)，輸送負(fù)載能力較大。5）帶鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)或輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)的軌道穿梭車在輸送系統(tǒng)中通過軌道穿梭車，可實(shí)現(xiàn)一條

47、或多條輸送線與多條輸送線的連接，完成貨物分流工作，是非連續(xù)的分流系統(tǒng)的重要組成部分。多安裝在貨架倉(cāng)庫中出入庫區(qū)的前面，將入庫貨物送到各巷道一端的入庫區(qū)輸送機(jī)上或從各出庫區(qū)輸送機(jī)上接收貨物，送到出庫口。或者是應(yīng)用在揀選不頻繁的在線揀選去與出入庫區(qū)之間，由軌道穿梭車按照系統(tǒng)指令，有出庫區(qū)取出貨物，并將貨物送到幾臺(tái)揀貨輸送機(jī)上的一個(gè)上，同時(shí)可以把揀貨完畢的托盤送到入庫區(qū)式托盤重新入庫。目前國(guó)內(nèi)的穿梭車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般采用變頻電機(jī)，直線速度可達(dá)到120米/分鐘。6）自動(dòng)搬運(yùn)車自動(dòng)搬運(yùn)車是指裝有自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿規(guī)定的路徑形式，在車體上還具有編程和停車選擇裝置、安全保護(hù)裝置以及各種物料移栽功能的搬運(yùn)車輛

48、。對(duì)長(zhǎng)距離搬運(yùn)或大面積系統(tǒng)而言，安裝費(fèi)用較低：彈性可調(diào)整的作業(yè)路徑使之得到用戶的青睞，系統(tǒng)擴(kuò)充也非常容易；由于不需各地埋線，所有課安裝于潔凈室內(nèi)；安裝時(shí)庫內(nèi)無須停機(jī)；定位精確。自動(dòng)搬運(yùn)車主要用于入庫區(qū)的起始搬運(yùn)段；車庫區(qū)的貨物最終搬運(yùn)段；距離長(zhǎng)、復(fù)雜路徑段；高潔凈要求區(qū)；人員和其他輸送設(shè)備無法到達(dá)區(qū)；經(jīng)常調(diào)整作業(yè)路徑等區(qū)域。由于自動(dòng)搬運(yùn)車造價(jià)高，目前在國(guó)內(nèi)并沒有得到廣泛的應(yīng)用。7）空托盤收集機(jī)在自動(dòng)化倉(cāng)庫中對(duì)空托盤的處理有幾種方式，一種是由叉車將空托盤逐一從輸送線上卸下碼放到指定堆放區(qū)，這樣不容易堆放整齊，對(duì)叉車司機(jī)的操作要求也高，完成一定量的空托盤處理花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。另一種就是空托盤經(jīng)入庫作業(yè)放

49、在一個(gè)貨格內(nèi)，需要時(shí)再進(jìn)行一次出庫作業(yè)，這樣需要幾個(gè)就要完成幾次出庫作業(yè)，增加了成本，效率也非常低。使用托盤收集機(jī)時(shí)空托盤不下線，而是經(jīng)過輸送線進(jìn)入空托盤收集機(jī)，按照系統(tǒng)實(shí)際要求收集到一定的數(shù)量后，以一個(gè)單元貨物的形式通過入庫區(qū)輸送系統(tǒng)和堆垛機(jī)存入貨架或者直接通過返回區(qū)由叉車將這批托盤放在倉(cāng)庫入口接貨區(qū)等待使用?？胀斜P收集機(jī)一般根據(jù)貨架尺寸設(shè)計(jì)一次做多收集托盤數(shù)量。8）自動(dòng)分揀線自動(dòng)分揀線在現(xiàn)代配送中心型自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)分揀線能連續(xù)、大批量地分揀貨物；不受氣候、時(shí)間、人的體力等的限制；分揀系統(tǒng)單位時(shí)間分揀件數(shù)多；誤差率極低；分揀作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無人化，可減少人員的使用，減輕員

50、工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人員的使用效率。自動(dòng)分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送道口組成?？刂蒲b置的作用是接受和處理分揀信號(hào)，根據(jù)分揀信號(hào)的需求只是分揀裝置、按商品品種、按商品送達(dá)地點(diǎn)或按貨主的類別對(duì)商品進(jìn)行自動(dòng)分類。這些分揀需求可以通過不同方式，入口通過條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測(cè)、語音識(shí)別、高度檢測(cè)及形狀識(shí)別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對(duì)這些分揀信號(hào)判斷，來決定某一種商品該進(jìn)入那一個(gè)人分揀道口。自動(dòng)分揀線是現(xiàn)代化物流配送的核心，每一個(gè)物流配送中心現(xiàn)代化程度的高與低歸根結(jié)底取決于分揀技術(shù)和選擇分揀的方式。分揀方式可分為滑塊式、滾輪式、翻盤式、交叉式、垂直式等若干方式，根據(jù)物流

51、配送中心設(shè)定的性質(zhì)和預(yù)留第三方物流的品種，充滿效率的前提下，達(dá)到性能與價(jià)格的最優(yōu)化匹配。無論是煙草、醫(yī)藥、商業(yè)，還是其他行業(yè)，通過智能化按路向、按客戶等要求分揀，最大程度地滿足客戶無差錯(cuò)需求，降低各種消耗，已達(dá)到提高企業(yè)效益的目的。9）垂直提升機(jī)垂直提升機(jī)是有效地連接樓房倉(cāng)庫或高層建筑各層的輸送系統(tǒng)和在不同的裝卸作業(yè)面完成裝卸貨物需要的設(shè)備。在自動(dòng)化倉(cāng)庫中常用的有載貨電梯、液壓升降平臺(tái)和板條式提升機(jī)等。災(zāi)禍電梯載重量大、運(yùn)行平穩(wěn)、停位精確，但提升距離有限。液壓升降平臺(tái)是一種設(shè)備簡(jiǎn)單，且適應(yīng)能力很強(qiáng)的機(jī)械。與其他升降設(shè)備相比，他的速度低，能精確定位在各種高度，適合于不需要經(jīng)常性提升貨物的場(chǎng)所。新

52、型的液壓升降平臺(tái)在底部裝有運(yùn)行機(jī)構(gòu)，可在軌道上行駛，在倉(cāng)庫中被廣泛用作揀貨設(shè)備。板條式提升機(jī)是一種連續(xù)工作的輸送設(shè)備。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，輸送效率高，通用性強(qiáng)，工作可靠，使用維修方便。10）托盤碼垛、拆垛機(jī)械手貨物在托盤上的碼垛或拆垛可通過人力進(jìn)行，也可由機(jī)械設(shè)備通過編制程序，實(shí)現(xiàn)堆碼操作自動(dòng)化。托盤馬垛機(jī)械手是能將不同外形尺寸的包裝貨物，整齊地、自動(dòng)地碼在托盤上的機(jī)器人。充分利用托盤的面積和堆碼物料的穩(wěn)定性，機(jī)械手具有物料碼垛順序、排列設(shè)定器。根據(jù)碼垛機(jī)構(gòu)的不同，可以分為：多關(guān)節(jié)型、直角坐標(biāo)型。根據(jù)裝具形式的不同可以分為：側(cè)夾型、底拖型、真空吸盤型。此外，機(jī)械手還分固定型和移動(dòng)型。取

53、貨機(jī)械手按其他坐標(biāo)形式不同，可以分為直角坐標(biāo)型機(jī)械手、圓柱坐標(biāo)型機(jī)械手、極坐標(biāo)型機(jī)械手和多關(guān)節(jié)型機(jī)械手。坐標(biāo)形式不同，其應(yīng)用范圍和工作特點(diǎn)也不同。4.2 輸送系統(tǒng)的規(guī)劃原則輸送系統(tǒng)的總體布局主要取決于其物料流動(dòng)方向和出入庫頻率。輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則如下：1）輸送系統(tǒng)必須滿足倉(cāng)庫出入庫頻率的要求。因此應(yīng)根據(jù)高峰時(shí)要求的最大出入庫頻率來設(shè)計(jì)整條輸送線的輸送能力，并由此推算系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行或工作速度。2）系統(tǒng)應(yīng)具有一定的積存功能，以保證堆垛機(jī)作業(yè)的連續(xù)性。3）系統(tǒng)必須具有高度可靠性。在物流中心，輸送系統(tǒng)中、一般只有一套，一旦發(fā)生故障會(huì)使整個(gè)倉(cāng)庫工作受到影響。所以，要求運(yùn)輸系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)上的設(shè)備可靠

54、、耐用、維修方便。對(duì)于自動(dòng)控制的系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置手動(dòng)控制作后備。4）系統(tǒng)各單機(jī)件必須有完備的信息傳送和聯(lián)鎖，把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行控制。4.3 輸送系統(tǒng)的工作過程入庫作業(yè)是根據(jù)入庫單由操作人員用叉車將碼垛好的托盤放在輸送線上，送到入庫臺(tái)，有堆垛機(jī)存入自動(dòng)化立體倉(cāng)庫。出入庫區(qū)的輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)需要有升降功能，以實(shí)現(xiàn)貨物的轉(zhuǎn)向運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖所示，當(dāng)托盤貨物到達(dá)第二段輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，托盤位于分配儲(chǔ)位巷道的入庫臺(tái)時(shí)，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)下降，托盤由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)支撐并送到入庫臺(tái)；當(dāng)托盤貨物到達(dá)第二段輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)，但此巷道并不是其分配儲(chǔ)位所在巷道時(shí)，輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)不下降，托盤繼續(xù)由輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)向前運(yùn)送。圖4.1 出入庫輸送機(jī)出庫作業(yè)分整箱出

55、庫、拆零出庫兩種形式。整箱出庫時(shí)，揀選人員在貨物包裝箱上貼帶條碼的出庫標(biāo)簽，將其放在輸送機(jī)上輸送至一樓的出庫區(qū)，再由自動(dòng)分揀系統(tǒng)分揀出庫。拆零出庫時(shí)，工作區(qū)和主輸送線結(jié)合處安裝有條碼掃描器。周轉(zhuǎn)箱在主輸送線上移動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過有揀選任務(wù)的工作區(qū)時(shí)，抬升移栽設(shè)備將其移栽至輔線，同時(shí)相應(yīng)貨區(qū)的電子標(biāo)簽燈亮，提示工作人員按照現(xiàn)實(shí)屏指示的數(shù)量揀選出貨品，暫時(shí)存放在出庫貨位上，等周轉(zhuǎn)箱移栽停在輔輸送線上時(shí)，工作人員將揀選出的貨品放入周轉(zhuǎn)箱，當(dāng)一個(gè)周轉(zhuǎn)箱在個(gè)個(gè)工作區(qū)的揀選任務(wù)都完成后，進(jìn)入復(fù)核分揀系統(tǒng)，經(jīng)過復(fù)核后，拆零貨品配裝入紙箱，再進(jìn)入自動(dòng)分揀系統(tǒng)分揀出庫。三樓的貨架上存放出庫頻率不是很高的貨物。圖4.2 拆零揀選區(qū)圖4.3 立體倉(cāng)庫在線揀選區(qū)圖4.4 樓房庫整箱揀選區(qū)當(dāng)二層的整箱存放區(qū)需要補(bǔ)貨時(shí)，工作人員將三層地打存儲(chǔ)區(qū)中的貨物通過垂直升降機(jī)送至二層完成補(bǔ)貨。此外，二層半樓層與自動(dòng)換立體倉(cāng)庫連接