_自動化立體倉庫設施及設備)

1、第十章第十章 自動化立體倉庫設施及設備自動化立體倉庫設施及設備【案例導入】【案例導入】l 內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)泰安有限公司乳制品自動化立體倉庫，是蒙牛乳業(yè)公司委托太原剛玉物流工程有限公司設計制造的第三座自動化立體倉庫。該庫后端與泰安公司乳制品生產(chǎn)線相銜接，與出庫區(qū)相聯(lián)接，庫內(nèi)主要存放成品純鮮奶和成品瓶酸奶。庫區(qū)面積8323平方米，貨架總高度分別有：21米、19.35米、17.7米、16.05米、14.4米和12.75米。貨架規(guī)模：常溫區(qū)有14964個；低溫區(qū)有4668個。托盤尺寸12001000毫米，庫內(nèi)貨位總數(shù)19632個。其中，常溫區(qū)貨位數(shù)14964個；低溫區(qū)貨位46687年。入庫能力150盤/

2、小時，出庫能力300盤/小時。出入庫系統(tǒng)采用聯(lián)機自動。l 入庫區(qū)由66臺鏈式輸送機、3臺雙工位高速穿梭車組成。輸送機負責將生產(chǎn)線碼垛區(qū)完成的整盤貨物轉入各入庫口;雙工位穿梭車則負責生產(chǎn)線端輸送機輸出的貨物向各巷道入庫口的分配、轉動及空托盤回送。l 儲存區(qū)包括高層貨架和17臺巷道堆垛機。高層貨架采用雙托盤貨位，完成貨物的存儲功能。巷道堆垛機則按照指令完成從入庫輸送機到目標的取貨、搬運、存貨及從目標貨位到出貨輸送機的取貨、搬運、出貨任務。l 托盤（外調）回流區(qū)分別設在常溫儲存區(qū)和低溫儲存區(qū)內(nèi)部，由12臺出庫口輸送機、14臺入庫口輸送機、巷道堆垛機和貨架組成。分別完成空托盤回收、存儲、回送、外調貨物

3、入庫、剩余產(chǎn)品與退庫產(chǎn)品入庫、回送等工作。l 出庫區(qū)設置在出庫口外端，分為貨物暫存區(qū)和裝車區(qū)，由34臺出庫輸送機、叉車和運輸車輛組成。叉車司機通過電子看板、RF終端掃描來完成叉車裝車作業(yè)，反饋發(fā)送信息。l 維修區(qū)設在穿梭車軌道外一側，在某臺空梭車更換配件或處理故障時，其他穿梭車仍舊可以正常工作。l 計算機控制室設在二樓，用于出入庫登記、出入庫高度、管理和聯(lián)機控制。第一節(jié)第一節(jié) 自動化立體倉庫概述自動化立體倉庫概述l 自動化立體倉庫又簡稱高層貨架倉庫（簡稱高架倉自動化立體倉庫又簡稱高層貨架倉庫（簡稱高架倉庫），一般是因為采用了幾層、十幾層乃至幾十層的貨架庫），一般是因為采用了幾層、十幾層乃至幾十

4、層的貨架來儲存單元貨物，由于這類倉庫能充分利用空間儲存貨物，來儲存單元貨物，由于這類倉庫能充分利用空間儲存貨物，故常形象地將其稱為故常形象地將其稱為“立體倉庫立體倉庫”。l 自動化倉庫系統(tǒng)自動化倉庫系統(tǒng)(AS(ASRSRSAutomated storage and Automated storage and retrieval system)retrieval system)是不需人工處理的情況下能自動存儲是不需人工處理的情況下能自動存儲和取出物料的系統(tǒng)。這個定義涵蓋了不同復雜程度及規(guī)格和取出物料的系統(tǒng)。這個定義涵蓋了不同復雜程度及規(guī)格的極為廣泛的多樣的系統(tǒng)。的極為廣泛的多樣的系統(tǒng)。l 自動化

5、立體倉庫就是采用高層貨架存放貨物，以巷道自動化立體倉庫就是采用高層貨架存放貨物，以巷道堆垛起重機為主，結合入庫與出庫周邊設備來進行自動化堆垛起重機為主，結合入庫與出庫周邊設備來進行自動化倉儲作業(yè)的一種倉庫。倉儲作業(yè)的一種倉庫。一、自動化立體倉庫系統(tǒng)組成一、自動化立體倉庫系統(tǒng)組成l自動化立體倉庫系統(tǒng)主要由貨架、傳輸設備、存儲設備、堆垛機、控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、計算機管理監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成。l自動化立體倉庫系統(tǒng)能夠按照指令自動完成貨物的存取，并能對庫存貨物進行自動管理，完全實現(xiàn)自動化作業(yè) 二、自動化立體倉庫系統(tǒng)的功能二、自動化立體倉庫系統(tǒng)的功能l自動化立體倉庫的功能：自動化立體倉庫的功能：l（1 1

6、）大量儲存，一個自動化立體倉庫擁有貨位數(shù)可）大量儲存，一個自動化立體倉庫擁有貨位數(shù)可以達到以達到3030萬個，可儲存萬個，可儲存3030萬個托盤，以平均每托盤儲萬個托盤，以平均每托盤儲存貨物存貨物1 1噸計算，則一個自動化存取系統(tǒng)可同時儲存噸計算，則一個自動化存取系統(tǒng)可同時儲存3030萬噸貨物。萬噸貨物。l（2 2）自動存取，自動化倉庫的出入庫及庫內(nèi)搬運作）自動存取，自動化倉庫的出入庫及庫內(nèi)搬運作業(yè)全部實現(xiàn)由計算機控制的機電一體化作業(yè)。業(yè)全部實現(xiàn)由計算機控制的機電一體化作業(yè)。l（3 3）可以擴展到分類、計量、包裝、分揀、配送等）可以擴展到分類、計量、包裝、分揀、配送等功能。功能。 三、自動化立

7、體倉庫的分類三、自動化立體倉庫的分類l1按照立體倉庫的高度分類可分為低層立體倉庫、中層立體倉庫和高層立體倉庫。l低層立體倉庫高度在5米以下，l中層立體倉庫的高度在515米之間，l高層立體倉庫的高度在15米以上。l立體倉庫的建筑高度最高的可達40米，常用的立體倉庫高度在725米之間。海爾自動化立體倉庫一角海爾自動化立體倉庫一角l2按照操作對象的不同，自動化立體倉庫系統(tǒng)類型包括l托盤單元式自動倉庫（Pallet Unit AS/RS）l箱盒單元式自動倉庫（Fine Stocker）l揀選式高層貨架倉庫（Pick Stocker）l單元/揀選式自動倉庫（Unit-Pick Stocker）l高架叉車

8、倉庫（Rack Fork Stocker）l其中，采用托盤集裝單元方式來保管物料的自動倉庫，被國內(nèi)企業(yè)較為廣泛地采用。l3按照儲存物品的特性進行分類，有常溫自動化立體倉庫、低溫自動化立體倉庫、防爆型自動倉庫等。l4按貨架構造形式分為單元貨格式倉庫、貫通式倉庫、水平旋轉式倉庫和垂直旋轉式倉庫。l5按所起的作用分為生產(chǎn)性倉庫和流通性倉庫。四、自動化立體倉庫的特點四、自動化立體倉庫的特點l1自動化立體倉庫的優(yōu)點l能較好地滿足特殊倉儲環(huán)境的需要,保證貨品在整個倉儲過程的安全運行,提高了作業(yè)質量;l由于采用了高層貨架和自動化管理系統(tǒng),大大提高了倉庫的單位面積利用率,提高了勞動生產(chǎn)率,降低了勞動強度；l減

9、少了貨物處理和信息處理過程的差錯；l能夠合理有效地進行庫存控制；l便于實現(xiàn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化。2自動化立體倉庫的缺點 自動化立體倉庫有以下不足：(1)結構復雜,配套設備多,需要的基建和設備投資很大；(2)貨架安裝精度要求高,施工比較困難,而且施工周期長；(3)儲存貨品的品種受到一定的限制,不同類型的貨架僅適合于不同的儲存物品,因此,自動化倉庫一旦建成,系統(tǒng)的更新改造比較困難。3 3、自動化立體倉庫的適用條件、自動化立體倉庫的適用條件l自動化立體倉庫適用于貨品的出入庫作業(yè)頻率較大,且貨物流動比較穩(wěn)定的情況。l系統(tǒng)運行需要有較大的資金投入；l需要配備一支高素質的專業(yè)技術隊伍；l對貨品包裝要求嚴格；l倉

10、庫的建筑地面應有足夠的承載能力。第二節(jié)第二節(jié) 倉庫的基建及公用工程設施倉庫的基建及公用工程設施 自動化立體倉庫的基本設施包括土建及公用工程設施、機械設施和電氣與電子設施。這些設施相互依存、相互制約，在使用維護和管理中應該分別采取相應的措施。一、廠房建筑l庫房一般由地基、地坪、墻體、屋頂和門窗幾部分組成。 l1地坪l地坪的作用主要是承受貨物、貨架以及人和機械設備等的荷載，因此，地坪必須有足夠的強度以保證安全使用。根據(jù)使用的建筑材料可分為土質地坪、三合土、瀝青、磚石、混凝土以及鋼筋混凝土等。l對地坪的基本要求是平坦堅實，耐摩擦和沖擊，表面光潔不起灰塵。l地坪的承載能力應視堆放物品性質、當?shù)氐刭|條件

11、和使用的建筑材料確定，一般載荷量在510tm。l2墻體l墻體是庫房建筑的主要組成部分，起著承重、圍護和分隔等作用。墻體一般可分為內(nèi)墻和外墻；按承重與否可分為承重墻和非承重墻。對于起不同作用的墻壁可以根據(jù)不同的要求，選擇不同的結構和材料。外墻的表面接觸外界環(huán)境，受外界氣溫變化、風吹、雨淋、日曬等大氣侵蝕，因此，對承重外墻除要求其滿足具有承重能力的條件外，還需要考慮保溫、隔熱、防潮等圍護要求，以減少外部溫度、濕度等變化對庫存物品的影響。l3屋頂l屋頂由承載和覆蓋兩部分構成，承載部分除承擔自身重量外，還要承擔風、雪的荷載；覆蓋部分主要作用是抵御雨、雪、風、沙的侵襲，同時也起保溫、隔熱、防潮的作用。對

12、屋頂?shù)囊话阋笫欠浪?、保溫隔熱，并具有一定的防火性能，符合自重要輕、堅固耐用等要求。l4門窗l(fā)門窗是庫房圍護結構的組成部分，要求具有防水、保溫、防火、防盜等性能。其中，庫房窗戶主要是通風和采光，因此，窗戶的形狀、尺寸、位置和數(shù)量應能保證庫內(nèi)采光和通風的需要，而且要求開閉方便，關閉嚴密；庫門主要是供人員和搬運車輛通行，同時作業(yè)完畢后要關閉，以保持庫內(nèi)正常溫度、濕度，保證物品存放安全，因此，對庫門要求關啟方便、關閉精密，庫門的數(shù)量、尺寸應考慮庫房的大小、吞吐量的多少、運輸工具的類型、規(guī)格和儲存物品的形狀等因素。貨架與倉庫建筑分離貨架與倉庫建筑分離二、消防系統(tǒng)二、消防系統(tǒng)l自動化立體倉庫的庫房比較大

13、，貨物和設備多且密度大，又由于倉庫的管理和操作人員較少，自動化倉庫的消防系統(tǒng)大都采用自動消防系統(tǒng)。l一個功能完善的火災自動報警消防系統(tǒng)，是由以下分支系統(tǒng)組成，（1）自動報警系統(tǒng)，火災初起時進行探知和警報；（2）自動消防系統(tǒng)，對火災進行及時撲滅和有效的防護。三、照明系統(tǒng)三、照明系統(tǒng)l為了使倉庫內(nèi)的管理操作和維護人員能進行生產(chǎn)活動，在立體倉庫外圍的工作區(qū)和輔助區(qū)必須有一套良好的照明系統(tǒng)，自動化倉庫的照明系統(tǒng)由日常照明、維修照明、應急照明三部分組成。對于存儲感光材料的黑暗庫來說，照明系統(tǒng)要特殊考慮。四、通風及采暖系統(tǒng)四、通風及采暖系統(tǒng)l自動化倉庫內(nèi)部的環(huán)境溫度一般在545即可，可采用自然通風和機械通

14、風，在廠房屋頂上及側面安裝風機、通風窗,滿足通風調溫的要求；通過在庫內(nèi)安裝中央空調、暖氣（或制冷系統(tǒng)）等設施，可以自動控制庫內(nèi)溫度；而對散發(fā)有害氣體的倉庫，可設置離心通風機將有害氣體排出室外。五、動力系統(tǒng)五、動力系統(tǒng)l自動化立體倉庫一般需要動力電源，配電系統(tǒng)多采用三相四線供電，中性點可直接接地。動力電壓為交流電壓為380V/220V，50Hz，根據(jù)所有設備用電量的總和確定用電容量。l配電系統(tǒng)的主要設備有：動力配電箱、電力電纜、控制電纜、電纜橋架等。ERP六、其他設施六、其他設施l其他設施包括給排水設施、避雷接地設施和環(huán)境保護設施等。l給水設施主要保證消防用水、工作用水，排水是指工作廢水、清潔廢

15、水、雨水系統(tǒng)等產(chǎn)生的水的排除。l環(huán)境保護方面，根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護法等有關法規(guī)，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污物、噪音采取必要的措施進行排除和控制。l自動化立體倉庫建筑可高達40m米，屬于高層建筑，應防止雷擊。雷擊時，巨大的雷電流沿著建筑物泄入大地時，會對建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的各種影響，直擊雷防護措施可以減弱或避免雷電流對建筑物內(nèi)部空間產(chǎn)生的影響。l建筑物防直擊雷的措施采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)、引下線、均壓環(huán)、等電位、接地體等方式，立體倉庫一般設置避雷網(wǎng)防直擊雷。第三節(jié)第三節(jié) 自動化立體倉庫機械設備自動化立體倉庫機械設備自動化立體倉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。l

16、一、高層貨架l高層貨架是自動化倉庫(AS/RS) 主要組成部分，是保管物料的場所。隨著單元貨物重量和倉庫高度的提高，要求貨架立柱、橫梁的剛度和強度提高，隨著倉庫自動化程度的提高，要求貨架制造和安裝精度也相應提高，高層貨架的高精度是自動化倉庫的主要保證之一。l高層貨架的分類方法有以下幾種。高層貨架的分類方法有以下幾種。l（一）按建筑形式分為整體式和分離式。（一）按建筑形式分為整體式和分離式。（1）整體式）整體式 由貨架頂部支撐建筑屋架，在貨架邊側安裝墻圍，由貨架頂部支撐建筑屋架，在貨架邊側安裝墻圍， 貨架與建筑物成一整體。建筑費用低，抗震，尤其適用貨架與建筑物成一整體。建筑費用低，抗震，尤其適用

17、 于于15米以上的大型自動倉庫米以上的大型自動倉庫（2）分離式）分離式 貨架與建筑無關，呈獨立、分離狀態(tài)。貨架與建筑無關，呈獨立、分離狀態(tài)。 適用于車間倉庫、舊庫技術改造和中小型自動倉庫。適用于車間倉庫、舊庫技術改造和中小型自動倉庫。l（二）按建造材料分類（1）鋼筋混凝土貨架 優(yōu)點：防火性能好，抗腐蝕能力強，維護保養(yǎng)簡單。（2）鋼貨架 優(yōu)點：構件尺寸小，倉庫利用率高，制作方便，安裝建設周期短。（三）按負載能力分類（三）按負載能力分類（1）輕負載式高層貨架）輕負載式高層貨架 輕負載式貨架高度510m，以塑料籃等容器為存取單位，存取重量在50100 kg，一般以重量輕、小的貨物為儲存對象較適合，如

18、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615m，儲位數(shù)在1001000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、巷道堆垛機二、巷道堆垛機l巷道式堆垛機又叫巷道堆垛起重機，是自動化立體倉庫中最重要的搬運設備，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。 l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。 巷道巷道式堆式堆垛機垛機的分的

19、分類類按用途分：單元型、揀選型、單元按用途分：單元型、揀選型、單元- -揀選型三種。揀選型三種。按控制方式分：手動、半自動和全自動三種。按控制方式分：手動、半自動和全自動三種。按照金屬結構的形式可分：單立柱和雙立柱兩按照金屬結構的形式可分：單立柱和雙立柱兩種。種。按應用巷道數(shù)量分：直道型、轉彎型和轉軌型按應用巷道數(shù)量分：直道型、轉彎型和轉軌型三種。三種。 巷道式單立柱堆垛機巷道式單立柱堆垛機 單立柱結構的堆垛機機架由一根立柱和單立柱結構的堆垛機機架由一根立柱和下橫梁組成。立柱多采用較大的下橫梁組成。立柱多采用較大的H H型鋼型鋼焊接制作，立柱上附加導軌。整機重量焊接制作，立柱上附加導軌。整機重

20、量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較輕，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)如下較低，但剛性稍差。該設備的參數(shù)如下所示。所示。主要性能：倉庫高度主要性能：倉庫高度6 624m,24m,最大最大40m40m；運行速度：標準型運行速度：標準型80m/min80m/min、 高速型高速型 200m/min200m/min；起升高度：標準型起升高度：標準型Hmax = 20m/minHmax = 20m/min、高、高速型速型Hmax=50m/minHmax=50m/min；貨叉伸縮速度：貨叉伸縮速度：Vmax = 12m/min(Vmax = 12m/min(標準標準性性)

21、)、50m/min(50m/min(高速型高速型) )。雙立柱巷道堆垛機雙立柱巷道堆垛機 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。有軌雙立柱巷道堆垛機有軌雙立柱巷道堆垛機3 3高架叉車高架叉車l高架叉車分類：l（1）托盤單元型：由貨叉進行托盤貨物的堆垛作業(yè)，如圖10-10所示：司機室地面固定型，起升高度較低，因而視線較差。圖10-9也是托盤單元型，司機室和貨叉一同升降，視野好。l（2）揀選型：如圖10-11所示的無軌堆垛機，無貨叉作業(yè)機構，司機室隨作業(yè)貨叉升降，由司機向兩側高層貨架內(nèi)的物料進行揀選作業(yè)。起升高度較高、視線好

22、。l由高架叉車和高層貨架為主組成的倉庫，稱為高架叉車倉庫。 l司機室和貨叉一同升降，視野好 .無軌堆垛機（托盤單元型）無軌堆垛機（托盤單元型） l無軌堆垛機（揀選型） 4 4橋式堆垛起重機橋式堆垛起重機l主要由橋架、大車運行機構、小車運行機構、電氣設備等部分組成。其工作原理可參考第五章橋式起重機部分。操縱司機室有單獨的起升機構，保證司機有良好的視野，同時司機室還安裝有安全裝置，保證了操縱者的安全。起重機還裝有多種安全裝置，保證了起重機的安全工作。三、周邊搬運系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與裝卸三、周邊搬運系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與裝卸碼垛機器人碼垛機器人 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

23、械設施。l 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)。l 自動化立體倉庫的控制系統(tǒng)：自動化立體倉庫的控制形式有手動控制、隨機自動控制、遠距離自動控制和計算機自動控制四種形式。（一）穿梭車（一）穿梭車(RGV Rail Guide Vehicle)(RGV Rail Guide Vehicle)l 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。

24、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。l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120200m/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最高走行速度可達600m/min。l單軌往復穿梭車l雙軌往復穿梭車l穿梭車(RGV

25、)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。（二）輥筒式輸送機（二）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。（三）鏈式輸送機（三）鏈式輸送機（1）裝載式鏈條輸送機（2）平頂式板鏈輸送機（3）懸掛鏈輸送機（4）鏈式提升機（四）自動導引搬運車（四）自動導引搬運車（AGVAGV） 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

26、，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)物流和自動化立體倉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。AGV實例1 1AGVAGV的基本結構組成的基本結構組成lAGV主要由車架、驅動裝置、蓄電和充電裝置、轉向裝置、車上控制器、安全保護裝置、信息傳輸與處理裝置等組成，如圖10-

27、17所示。l（1)車體：車體由車架和相應的機械裝置所組成，是AGV的基礎部分，是其他總成部件的安裝基礎。l（2)蓄電和充電裝置：AGV常采用24V或48V直流蓄電池為動力。蓄電池供電一般應保證連續(xù)工作8小時以上的需要。l（3)驅動裝置：AGV的驅動裝置由車輪、減速器、制動器、驅動電機及速度控制器等部分組成，是控制AGV正常運行的裝置，其運行指令由計算機或人工控制器發(fā)出。其運行速度、方向、制動的調節(jié)分別由計算機控制。為了安全，在斷電時制動裝置能靠機械實現(xiàn)制動。 AGVAGV的結構示意圖的結構示意圖11安全擋圈安全擋圈 2 2、1111認址線圈認址線圈 33失靈控制線圈失靈控制線圈 44導向探測線

28、導向探測線圈圈 55驅動軸驅動軸 66驅動電機驅動電機 77轉向機構轉向機構 88導向伺服電機導向伺服電機 99蓄電池箱蓄電池箱1010車架車架 1212制動用電磁離合器制動用電磁離合器 1313車輪車輪2 2自動導向車系統(tǒng)（AGVS）的構成 以自動導向的無人駕駛搬運小車為主體，由導向系統(tǒng)、自動寄送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、安全保護裝置及周邊設備等組成。 1 1自動導向車（自動導向車（AGVAGV） 無人駕駛的、能自動導向運行的搬運車輛，大無人駕駛的、能自動導向運行的搬運車輛，大多采用由蓄電池供電和直流電動機驅動。自動導向車多采用由蓄電池供電和直流電動機驅動。自動導向車的承載量一般為的承載

29、量一般為50505000kg5000kg，最大承載量已達到，最大承載量已達到100t100t。 根據(jù)用途的不同，自動導向車有多種型式根據(jù)用途的不同，自動導向車有多種型式 自動導向搬運車自動導向搬運車 自動導向牽引車自動導向牽引車 自動導向叉車等自動導向叉車等2 2導向系統(tǒng)導向系統(tǒng) 分外導式導向系統(tǒng)和自導式導向系統(tǒng)兩種分外導式導向系統(tǒng)和自導式導向系統(tǒng)兩種1 1）外導式導向系統(tǒng)）外導式導向系統(tǒng) 在車輛的運行路線上設置導向信息媒體（導線、磁帶、在車輛的運行路線上設置導向信息媒體（導線、磁帶、色帶等），由車上的導向傳感器接受線路媒體的導向信息，色帶等），由車上的導向傳感器接受線路媒體的導向信息，信息經(jīng)

30、實時處理后控制車輛沿正確路線行駛。其中應用最多信息經(jīng)實時處理后控制車輛沿正確路線行駛。其中應用最多的是電磁導向和光學導向兩種的是電磁導向和光學導向兩種（1 1）電磁導向系統(tǒng)）電磁導向系統(tǒng) 沿運行線路地溝中敷設導線，饋以沿運行線路地溝中敷設導線，饋以5 530kHz30kHz的變頻電的變頻電流，形成沿導線擴展的交變電磁場。車輛檢拾傳感器接受信流，形成沿導線擴展的交變電磁場。車輛檢拾傳感器接受信號，并根據(jù)信號場的強度來判斷車體是否偏離了路線，使車號，并根據(jù)信號場的強度來判斷車體是否偏離了路線，使車輛跟蹤埋線沿正確的路線運行。輛跟蹤埋線沿正確的路線運行。（2 2）光學導向系統(tǒng)）光學導向系統(tǒng) 在線路上

31、敷設一種有穩(wěn)定反光率的色帶，導向在線路上敷設一種有穩(wěn)定反光率的色帶，導向車上裝有發(fā)光源和接受反射光的光電傳感器。通過對車上裝有發(fā)光源和接受反射光的光電傳感器。通過對傳感器檢測到的光信號進行計算，調整小車運動位置，傳感器檢測到的光信號進行計算，調整小車運動位置，使小車正確地導向運行。使小車正確地導向運行。2 2）自導式導向系統(tǒng)）自導式導向系統(tǒng) 在車輛上預先設定運行線路的坐標信息。在車在車輛上預先設定運行線路的坐標信息。在車輛運行時，實時地測出實際的車輛位置坐標，再將二輛運行時，實時地測出實際的車輛位置坐標，再將二者進行比較后控制車輛的導向運行。者進行比較后控制車輛的導向運行。3 3寄送系統(tǒng)寄送系

32、統(tǒng) 寄送系統(tǒng)包括認址、定位兩部分。寄送系統(tǒng)包括認址、定位兩部分。 在車輛?？康刂诽幵O置傳感標志，如磁鐵、色標等。在車輛?？康刂诽幵O置傳感標志，如磁鐵、色標等。自動導向車以相對認址或絕對認址的方式來接收標志信號，自動導向車以相對認址或絕對認址的方式來接收標志信號，使車輛完成認址?？?。使車輛完成認址?？?。 車輛在地址處的定位可以分為一次定位和二次定位。車輛在地址處的定位可以分為一次定位和二次定位。 車輛提前減速，在目的地地址處制動停車，是車輛的車輛提前減速，在目的地地址處制動停車，是車輛的一次定位。車輛的一次認址定位的停車精度可達一次定位。車輛的一次認址定位的停車精度可達5mm5mm。 二次定位是

33、高精度定位，采用機械方式，其定位精二次定位是高精度定位，采用機械方式，其定位精度可達度可達1mm1mm。4 4數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 在地面設施之間一般采用有線傳輸方式。在地面設施之間一般采用有線傳輸方式。 在流動車輛和地面固定設施之間，采用無線傳輸方式。在流動車輛和地面固定設施之間，采用無線傳輸方式。 數(shù)據(jù)感應傳輸?shù)脑恚簲?shù)據(jù)感應傳輸?shù)脑恚?沿車輛運行的路線（或在通信段點處）安裝數(shù)據(jù)傳輸沿車輛運行的路線（或在通信段點處）安裝數(shù)據(jù)傳輸導線（或線圈），以導線（或線圈），以555595kHz95kHz頻率載波方式傳輸需要的頻率載波方式傳輸需要的數(shù)據(jù)，再由車輛上的調制解調器將數(shù)據(jù)感應器接收到的信

34、數(shù)據(jù)，再由車輛上的調制解調器將數(shù)據(jù)感應器接收到的信號轉換成可以識別的位置信號，完成車輛與地面設施之間號轉換成可以識別的位置信號，完成車輛與地面設施之間的控制對話。的控制對話。3 3自動導向車的主要參數(shù)1 1、承載量、牽引質量、承載量、牽引質量 額定承載量額定承載量自動導向搬運車在正常使用時可搬運自動導向搬運車在正常使用時可搬運貨物的最大質量貨物的最大質量 牽引質量牽引質量自動導向牽引車在平坦道路上行駛時能自動導向牽引車在平坦道路上行駛時能牽引的最大質量。牽引質量中不包括被牽引的拖掛車質量。牽引的最大質量。牽引質量中不包括被牽引的拖掛車質量。2 2、車體尺寸、車體尺寸 自動導向車的長、寬、高尺寸

35、。它們適應搬運物品的自動導向車的長、寬、高尺寸。它們適應搬運物品的尺寸、通道寬度以及移載動作的要求。尺寸、通道寬度以及移載動作的要求。3 3、運行速度、運行速度 車輛正常行駛時的速度。決定車輛作業(yè)周期或搬運效率。車輛正常行駛時的速度。決定車輛作業(yè)周期或搬運效率。4 4認址精度認址精度 指一次定位的認址精度，即車輛到達目的地址處并準指一次定位的認址精度，即車輛到達目的地址處并準備自動移載時的駐車精度。它是確定移載方式的重要參數(shù)。備自動移載時的駐車精度。它是確定移載方式的重要參數(shù)。5 5最小彎道半徑最小彎道半徑 轉彎時彎道的最小曲率半徑轉彎時彎道的最小曲率半徑 它決定車輛彎道運行所需空間它決定車輛

36、彎道運行所需空間6 6蓄電池容量蓄電池容量 指在作業(yè)期間內(nèi)進行正常作業(yè)時車輛能夠從蓄電池獲指在作業(yè)期間內(nèi)進行正常作業(yè)時車輛能夠從蓄電池獲得的能源供應量。得的能源供應量。（五）碼垛機與碼垛機器人（五）碼垛機與碼垛機器人l自動化立體倉庫系統(tǒng)中大量使用碼垛機或機器人完成碼垛、拆垛的工作。l1機器人自動裝箱、碼垛工作站l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

37、行業(yè)。機器人自動裝箱、碼垛工作站的具體機器人自動裝箱、碼垛工作站的具體應用有下面幾種：應用有下面幾種：l（1）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。l（2）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。l（3）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。l（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

38、自動輸出或輸入。機器人碼垛機器人碼垛 l碼垛機碼垛（六）自動分揀機設備（六）自動分揀機設備l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 1自動分揀系統(tǒng)的適用條件自動分揀系統(tǒng)的適用條件l（1）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)）。l（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）。l為了使大部分商品都能用機械進行自動分揀，可以采取的

39、措施：l（a）推行標準化包裝，使大部分商品的包裝符合國家標準；l（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 2自動分揀系統(tǒng)的組成自動分揀系統(tǒng)的組成 l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)。l（1）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。l（2）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

40、輸送裝置上的運行方向，使其進入其他輸送機或分揀道口。l（3）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。l（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)。3.3.自動分揀系統(tǒng)的種類自動分揀系統(tǒng)的種類l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

41、他還有推桿式分揀機和垂直分揀機。l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。l常見的自動分揀機構有推出式、浮出式導輪轉向盤、傾盤機構等。 氣缸側推式輥柱分揀機氣缸側推式輥柱分揀機 鏈條帶動式輥柱分揀機鏈條帶動式輥柱分揀機 1輥柱式分揀機 2鏈條3輥柱式輸送機 4貨物 作業(yè)時，貨物由輥柱式輸送機帶動，當貨物到達分揀位置時，鏈條帶動輥柱式分揀機將貨物托至輥柱式輸送機，完成分揀。落入式分揀機落入式分揀機l貨物從主輸送線運動到分揀位置時，機構突然抬起來，物品靠自重落入分流線的滑槽中?；瑝K式輥柱分揀機滑塊式輥柱分揀機l在輸送機的滑道上裝有可沿桿長方向滑動的滑塊，滑塊的驅動力一般是電磁力，若干個移動的滑塊引導貨物由主輸送機進入分流輸送機。棍柱式分揀機分揀系統(tǒng)能夠迅速、安全、輕柔、準確地分選各類物品，可以根據(jù)重量、體積、形狀等進行分選，從整個工廠的流水線到配送中心(采用滑塊式分類機構)。大托盤高速分揀機大托盤高速