立体仓库设施及设备.ppt

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1、第十章第十章 自动化立体仓库设施及设备自动化立体仓库设施及设备【案例导入】【案例导入】l 内蒙古蒙牛乳业泰安有限公司乳制品自动化立体仓库，是蒙牛乳业公司委托太原刚玉物流工程有限公司设计制造的第三座自动化立体仓库。该库后端与泰安公司乳制品生产线相衔接，与出库区相联接，库内主要存放成品纯鲜奶和成品瓶酸奶。库区面积8323平方米，货架总高度分别有：21米、米、米、米、米和米。货架规模：常温区有14964个；低温区有4668个。托盘尺寸12001000毫米，库内货位总数19632个。其中，常温区货位数14964个；低温区货位46687年。入库能力150盘/小时，出库能力300盘/小时。出入库系统采用联

2、机自动。l 入库区由66台链式输送机、3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;双工位穿梭车则负责生产线端输送机输出的货物向各巷道入库口的分配、转动及空托盘回送。l 储存区包括高层货架和17台巷道堆垛机。高层货架采用双托盘货位，完成货物的存储功能。巷道堆垛机则按照指令完成从入库输送机到目标的取货、搬运、存货及从目标货位到出货输送机的取货、搬运、出货任务。l 托盘（外调）回流区分别设在常温储存区和低温储存区内部，由12台出库口输送机、14台入库口输送机、巷道堆垛机和货架组成。分别完成空托盘回收、存储、回送、外调货物入库、剩余产品与退库产品入库、回送等工作。l

3、出库区设置在出库口外端，分为货物暂存区和装车区，由34台出库输送机、叉车和运输车辆组成。叉车司机通过电子看板、RF终端扫描来完成叉车装车作业，反馈发送信息。l 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，其他穿梭车仍旧可以正常工作。l 计算机控制室设在二楼，用于出入库登记、出入库高度、管理和联机控制。第一节第一节 自动化立体仓库概述自动化立体仓库概述l 自动化立体仓库又简称高层货架仓库（简称高架仓库）自动化立体仓库又简称高层货架仓库（简称高架仓库），一般是因为采用了几层、十几层乃至几十层的货架来储，一般是因为采用了几层、十几层乃至几十层的货架来储存单元货物，由于这类仓库能充分

4、利用空间储存货物，故存单元货物，由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为常形象地将其称为“立体仓库立体仓库”。l 自动化仓库系统自动化仓库系统(AS(ASRSRSAutomated storage and Automated storage and retrieval system)retrieval system)是不需人工处理的情况下能自动存储是不需人工处理的情况下能自动存储和取出物料的系统。这个定义涵盖了不同复杂程度及规格和取出物料的系统。这个定义涵盖了不同复杂程度及规格的极为广泛的多样的系统。的极为广泛的多样的系统。l 自动化立体仓库就是采用高层货架存放货物，以巷道自动化

5、立体仓库就是采用高层货架存放货物，以巷道堆垛起重机为主，结合入库与出库周边设备来进行自动化堆垛起重机为主，结合入库与出库周边设备来进行自动化仓储作业的一种仓库。仓储作业的一种仓库。一、自动化立体仓库系统组成一、自动化立体仓库系统组成l自动化立体仓库系统主要由货架、传输设备、存储设备、堆垛机、控制系统、通讯系统、计算机管理监控系统等部分组成。l自动化立体仓库系统能够按照指令自动完成货物的存取，并能对库存货物进行自动管理，完全实现自动化作业 二、自动化立体仓库系统的功能二、自动化立体仓库系统的功能l自动化立体仓库的功能：自动化立体仓库的功能：l（1 1）大量储存，一个自动化立体仓库拥有货位数可）大

6、量储存，一个自动化立体仓库拥有货位数可以达到以达到3030万个，可储存万个，可储存3030万个托盘，以平均每托盘储万个托盘，以平均每托盘储存货物存货物1 1吨计算，则一个自动化存取系统可同时储存吨计算，则一个自动化存取系统可同时储存3030万吨货物。万吨货物。l（2 2）自动存取，自动化仓库的出入库及库内搬运作）自动存取，自动化仓库的出入库及库内搬运作业全部实现由计算机控制的机电一体化作业。业全部实现由计算机控制的机电一体化作业。l（3 3）可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等）可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等功能。功能。三、自动化立体仓库的分类三、自动化立体仓库的分类l1按照立体

7、仓库的高度分类可分为低层立体仓库、中层立体仓库和高层立体仓库。l低层立体仓库高度在5米以下，l中层立体仓库的高度在515米之间，l高层立体仓库的高度在15米以上。l立体仓库的建筑高度最高的可达40米，常用的立体仓库高度在725米之间。海尔自动化立体仓库一角海尔自动化立体仓库一角l2按照操作对象的不同，自动化立体仓库系统类型包括l托盘单元式自动仓库（Pallet Unit AS/RS）l箱盒单元式自动仓库（Fine Stocker）l拣选式高层货架仓库（Pick Stocker）l单元/拣选式自动仓库（Unit-Pick Stocker）l高架叉车仓库（Rack Fork Stocker）l其中

8、，采用托盘集装单元方式来保管物料的自动仓库，被国内企业较为广泛地采用。l3按照储存物品的特性进行分类，有常温自动化立体仓库、低温自动化立体仓库、防爆型自动仓库等。l4按货架构造形式分为单元货格式仓库、贯通式仓库、水平旋转式仓库和垂直旋转式仓库。l5按所起的作用分为生产性仓库和流通性仓库。四、自动化立体仓库的特点四、自动化立体仓库的特点l1自动化立体仓库的优点l能较好地满足特殊仓储环境的需要,保证货品在整个仓储过程的安全运行,提高了作业质量;l由于采用了高层货架和自动化管理系统,大大提高了仓库的单位面积利用率,提高了劳动生产率,降低了劳动强度；l减少了货物处理和信息处理过程的差错；l能够合理有效

9、地进行库存控制；l便于实现系统的整体优化。2自动化立体仓库的缺点 自动化立体仓库有以下不足：(1)结构复杂,配套设备多,需要的基建和设备投资很大；(2)货架安装精度要求高,施工比较困难,而且施工周期长；(3)储存货品的品种受到一定的限制,不同类型的货架仅适合于不同的储存物品,因此,自动化仓库一旦建成,系统的更新改造比较困难。3 3、自动化立体仓库的适用条件、自动化立体仓库的适用条件l自动化立体仓库适用于货品的出入库作业频率较大,且货物流动比较稳定的情况。l系统运行需要有较大的资金投入；l需要配备一支高素质的专业技术队伍；l对货品包装要求严格；l仓库的建筑地面应有足够的承载能力。第二节第二节 仓

10、库的基建及公用工程设施仓库的基建及公用工程设施 自动化立体仓库的基本设施包括土建及公用工程设施、机械设施和电气与电子设施。这些设施相互依存、相互制约，在使用维护和管理中应该分别采取相应的措施。一、厂房建筑l库房一般由地基、地坪、墙体、屋顶和门窗几部分组成。l1地坪l地坪的作用主要是承受货物、货架以及人和机械设备等的荷载，因此，地坪必须有足够的强度以保证安全使用。根据使用的建筑材料可分为土质地坪、三合土、沥青、砖石、混凝土以及钢筋混凝土等。l对地坪的基本要求是平坦坚实，耐摩擦和冲击，表面光洁不起灰尘。l地坪的承载能力应视堆放物品性质、当地地质条件和使用的建筑材料确定，一般载荷量在510tm。l2

11、墙体l墙体是库房建筑的主要组成部分，起着承重、围护和分隔等作用。墙体一般可分为内墙和外墙；按承重与否可分为承重墙和非承重墙。对于起不同作用的墙壁可以根据不同的要求，选择不同的结构和材料。外墙的表面接触外界环境，受外界气温变化、风吹、雨淋、日晒等大气侵蚀，因此，对承重外墙除要求其满足具有承重能力的条件外，还需要考虑保温、隔热、防潮等围护要求，以减少外部温度、湿度等变化对库存物品的影响。l3屋顶l屋顶由承载和覆盖两部分构成，承载部分除承担自身重量外，还要承担风、雪的荷载；覆盖部分主要作用是抵御雨、雪、风、沙的侵袭，同时也起保温、隔热、防潮的作用。对屋顶的一般要求是防水、保温隔热，并具有一定的防火性

12、能，符合自重要轻、坚固耐用等要求。l4门窗l门窗是库房围护结构的组成部分，要求具有防水、保温、防火、防盗等性能。其中，库房窗户主要是通风和采光，因此，窗户的形状、尺寸、位置和数量应能保证库内采光和通风的需要，而且要求开闭方便，关闭严密；库门主要是供人员和搬运车辆通行，同时作业完毕后要关闭，以保持库内正常温度、湿度，保证物品存放安全，因此，对库门要求关启方便、关闭精密，库门的数量、尺寸应考虑库房的大小、吞吐量的多少、运输工具的类型、规格和储存物品的形状等因素。货架与仓库建筑分离货架与仓库建筑分离二、消防系统二、消防系统l自动化立体仓库的库房比较大，货物和设备多且密度大，又由于仓库的管理和操作人员

13、较少，自动化仓库的消防系统大都采用自动消防系统。l一个功能完善的火灾自动报警消防系统，是由以下分支系统组成，（1）自动报警系统，火灾初起时进行探知和警报；（2）自动消防系统，对火灾进行及时扑灭和有效的防护。三、照明系统三、照明系统l为了使仓库内的管理操作和维护人员能进行生产活动，在立体仓库外围的工作区和辅助区必须有一套良好的照明系统，自动化仓库的照明系统由日常照明、维修照明、应急照明三部分组成。对于存储感光材料的黑暗库来说，照明系统要特殊考虑。四、通风及采暖系统四、通风及采暖系统l自动化仓库内部的环境温度一般在545即可，可采用自然通风和机械通风，在厂房屋顶上及侧面安装风机、通风窗,满足通风调

14、温的要求；通过在库内安装中央空调、暖气（或制冷系统）等设施，可以自动控制库内温度；而对散发有害气体的仓库，可设置离心通风机将有害气体排出室外。五、动力系统五、动力系统l自动化立体仓库一般需要动力电源，配电系统多采用三相四线供电，中性点可直接接地。动力电压为交流电压为380V/220V，50Hz，根据所有设备用电量的总和确定用电容量。l配电系统的主要设备有：动力配电箱、电力电缆、控制电缆、电缆桥架等。ERP六、其他设施六、其他设施l其他设施包括给排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。l给水设施主要保证消防用水、工作用水，排水是指工作废水、清洁废水、雨水系统等产生的水的排除。l环境保护方面，根据

15、中华人民共和国环境保护法等有关法规，对生产过程中产生的污物、噪音采取必要的措施进行排除和控制。l自动化立体仓库建筑可高达40m米，属于高层建筑，应防止雷击。雷击时，巨大的雷电流沿着建筑物泄入大地时，会对建筑物内部空间产生的各种影响，直击雷防护措施可以减弱或避免雷电流对建筑物内部空间产生的影响。l建筑物防直击雷的措施采用避雷针、避雷带、避雷网、引下线、均压环、等电位、接地体等方式，立体仓库一般设置避雷网防直击雷。第三节第三节 自动化立体仓库机械设备自动化立体仓库机械设备自动化立体仓库机械设备一般包括高层货架、巷道堆垛机和出入库输送、搬运机械等。l一、高层货架l高层货架是自动化仓库(AS/RS)主

16、要组成部分，是保管物料的场所。随着单元货物重量和仓库高度的提高，要求货架立柱、横梁的刚度和强度提高，随着仓库自动化程度的提高，要求货架制造和安装精度也相应提高，高层货架的高精度是自动化仓库的主要保证之一。l高层货架的分类方法有以下几种。高层货架的分类方法有以下几种。l（一）按建筑形式分为整体式和分离式。（一）按建筑形式分为整体式和分离式。（1）整体式）整体式 由货架顶部支撑建筑屋架，在货架边侧安装墙围，由货架顶部支撑建筑屋架，在货架边侧安装墙围，货货架架与与建建筑筑物物成成一一整整体体。建建筑筑费费用用低低，抗抗震震，尤尤其其适适用用 于于15米以上的大型自动仓库米以上的大型自动仓库（2）分离

17、式）分离式 货架与建筑无关，呈独立、分离状态。货架与建筑无关，呈独立、分离状态。适用于车间仓库、旧库技术改造和中小型自动仓库。适用于车间仓库、旧库技术改造和中小型自动仓库。l（二）按建造材料分类（1）钢筋混凝土货架 优点：防火性能好，抗腐蚀能力强，维护保养简单。（2）钢货架 优点：构件尺寸小，仓库利用率高，制作方便，安装建设周期短。（三）按负载能力分类（三）按负载能力分类（1）轻负载式高层货架）轻负载式高层货架 轻负载式货架高度510m，以塑料篮等容器为存取单位，存取重量在50100 kg，一般以重量轻、小的货物为储存对象较适合，如电子零件、精密机器零件、汽车零件、药品及化妆品等。（2）单元负

18、载式高层货架单元负载式高层货架高度可达40m，储位量可达10万余个托盘单元，适用大型的仓库，普遍的高度为615m，储位数在1001000个托盘单元。随着仓储自动化技术的不断进步，存取时间愈来愈快，以100个托盘单元存取为例，平均存取时间为70s/托盘。二、巷道堆垛机二、巷道堆垛机l巷道式堆垛机又叫巷道堆垛起重机，是自动化立体仓库中最重要的搬运设备，它是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，专用于高架仓库。l巷道式堆垛机一般由机架、运行机构、升降机构、司机室、货叉伸缩机构、电气控制设备等组成。巷道巷道式堆式堆垛机垛机的分的分类类按用途分：单元型、拣选型、单元按用途分：单元型、拣选型、单元-拣

19、选型三种。拣选型三种。按控制方式分：手动、半自动和全自动三种。按控制方式分：手动、半自动和全自动三种。按照金属结构的形式可分：单立柱和双立柱两种。按照金属结构的形式可分：单立柱和双立柱两种。按应用巷道数量分：直道型、转弯型和转轨型按应用巷道数量分：直道型、转弯型和转轨型三种。三种。巷道式单立柱堆垛机巷道式单立柱堆垛机 单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成。立柱多采用较大的下横梁组成。立柱多采用较大的H H型钢型钢焊接制作，立柱上附加导轨。整机重量焊接制作，立柱上附加导轨。整机重量较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较低，

20、但刚性稍差。该设备的参数如下较低，但刚性稍差。该设备的参数如下所示。所示。主要性能：仓库高度主要性能：仓库高度6 624m,24m,最大最大40m40m；运行速度：标准型运行速度：标准型80m/min80m/min、高速型高速型 200m/min200m/min；起升高度：标准型起升高度：标准型Hmax=20m/minHmax=20m/min、高、高速型速型Hmax=50m/minHmax=50m/min；货叉伸缩速度：货叉伸缩速度：Vmax=12m/min(Vmax=12m/min(标准标准性性)、50m/min(50m/min(高速型高速型)。双立柱巷道堆垛机双立柱巷道堆垛机 机机架由两根

21、立柱和上横梁、下横梁组成一个长方形框架。立柱形式有方管和圆管，方管兼做起升导轨，圆管需附加起升导轨。有轨双立柱巷道堆垛机有轨双立柱巷道堆垛机3 3高架叉车高架叉车l高架叉车分类：l（1）托盘单元型：由货叉进行托盘货物的堆垛作业，如图10-10所示：司机室地面固定型，起升高度较低，因而视线较差。图10-9也是托盘单元型，司机室和货叉一同升降，视野好。l（2）拣选型：如图10-11所示的无轨堆垛机，无货叉作业机构，司机室随作业货叉升降，由司机向两侧高层货架内的物料进行拣选作业。起升高度较高、视线好。l由高架叉车和高层货架为主组成的仓库，称为高架叉车仓库。l司机室和货叉一同升降，视野好.无轨堆垛机（

22、托盘单元型）无轨堆垛机（托盘单元型）l无轨堆垛机（拣选型）4 4桥式堆垛起重机桥式堆垛起重机l主要由桥架、大车运行机构、小车运行机构、电气设备等部分组成。其工作原理可参考第五章桥式起重机部分。操纵司机室有单独的起升机构，保证司机有良好的视野，同时司机室还安装有安全装置，保证了操纵者的安全。起重机还装有多种安全装置，保证了起重机的安全工作。三、周边搬运系统、控制系统与装卸三、周边搬运系统、控制系统与装卸码垛机器人码垛机器人 巷道机只能在巷道内进行存取作业，货物出入库需通过周围的配套搬运机械设施。l 周边搬运系统包括搬运输送设备、自动导向车、机器人、叉车、台车、托盘等。其作用是配合巷道式堆垛机完成

23、货物运输、搬运、分拣等作业，还可以临时取代其他主要搬运系统，使自动存取系统维持工作，完成货物出入库作业。l 自动化立体仓库的控制系统：自动化立体仓库的控制形式有手动控制、随机自动控制、远距离自动控制和计算机自动控制四种形式。（一）穿梭车（一）穿梭车(RGV Rail Guide Vehicle)(RGV Rail Guide Vehicle)l 在自动化物流系统中，物料输送主要采用链式、辊道、带式输送机等通用设备，一般均固定在地面上。将上述设备装上行走轮，沿固定路径移动，就成为穿梭车。穿梭车具有动态移载的特点，能使物料在不同工位之间的传送及输送线布局更加紧凑、简捷，从而提高物料的输送效率。因此

24、，穿梭车在自动化物流系统中应用较为普遍。l一般来说，沿固定轨道行走的输送设备称为穿梭车（RGV），无轨的称为自动导引车（AGV），在空中输送的称为悬挂小车（EMS）。从轨道形式上，穿梭车可分为往复式直行穿梭车和环行穿梭车，环行穿梭车能在同一轨道上运行多辆车体，可大大提高搬运能力，是穿梭车的发展趋势。目前，国内穿梭车的速度一般为120200m/min，在国外机场行李分拣系统中，采用无接触能量传输技术的穿梭车最高走行速度可达600m/min。l单轨往复穿梭车l双轨往复穿梭车l穿梭车(RGV)是通过导轨或地链来约束和引导小车运行。它有两套传动机构：输送机构、运动机构。穿梭车(RGV)的约束导轨由双轨

25、和单轨两种。（二）辊筒式输送机（二）辊筒式输送机辊筒式输送机分为动力式和无动力式；无动力式呈一定坡度，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。（三）链式输送机（三）链式输送机（1）装载式链条输送机（2）平顶式板链输送机（3）悬挂链输送机（4）链式提升机（四）自动导引搬运车（四）自动导引搬运车（AGVAGV）自动导引搬运车简称AGV(Automatic Guided Vehicle)是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输小车，是自动化物流系统中的关键设备之一。AGV是在

26、计算机和无线局域网络的控制下，经磁、激光等导向装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车。AGV具有安全保护以及各种移载功能，采用电池驱动（交、直流），是自动化物流系统中的关键设备之一，为现代制造业物流和自动化立体仓库提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。具有导向行驶、认址和移交载荷的基本功能。AGV实例1 1AGVAGV的基本结构组成的基本结构组成lAGV主要由车架、驱动装置、蓄电和充电装置、转向装置、车上控制器、安全保护装置、信息传输与处理装置等组成，如图10-17所示。l（1)车体：车体由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是其他总成部件的安装基础。l（2)蓄电

27、和充电装置：AGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应保证连续工作8小时以上的需要。l（3)驱动装置：AGV的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，是控制AGV正常运行的装置，其运行指令由计算机或人工控制器发出。其运行速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。AGVAGV的结构示意图的结构示意图11安全挡圈安全挡圈 2 2、1111认址线圈认址线圈 3 3失灵控制线圈失灵控制线圈 4 4导向探测线导向探测线圈圈 5 5驱动轴驱动轴 6 6驱动电机驱动电机 7 7转向机构转向机构 8 8导向伺服电机导向伺服电机

28、 9 9蓄蓄电池箱电池箱1010车架车架 12 12制动用电磁离合器制动用电磁离合器 13 13车轮车轮2 2自动导向车系统（AGVS）的构成 以自动导向的无人驾驶搬运小车为主体，由导向系统、自动寄送系统、数据传输系统、管理系统、安全保护装置及周边设备等组成。1 1自动导向车（自动导向车（AGVAGV）无人驾驶的、能自动导向运行的搬运车辆，大无人驾驶的、能自动导向运行的搬运车辆，大多采用由蓄电池供电和直流电动机驱动。自动导向车多采用由蓄电池供电和直流电动机驱动。自动导向车的承载量一般为的承载量一般为50505000kg5000kg，最大承载量已达到，最大承载量已达到100t100t。根据用途的

29、不同，自动导向车有多种型式根据用途的不同，自动导向车有多种型式 自动导向搬运车自动导向搬运车 自动导向牵引车自动导向牵引车 自动导向叉车等自动导向叉车等2 2导向系统导向系统 分外导式导向系统和自导式导向系统两种分外导式导向系统和自导式导向系统两种1 1）外导式导向系统）外导式导向系统 在在车车辆辆的的运运行行路路线线上上设设置置导导向向信信息息媒媒体体（导导线线、磁磁带带、色色带带等等），由由车车上上的的导导向向传传感感器器接接受受线线路路媒媒体体的的导导向向信信息息，信信息息经经实实时时处处理理后后控控制制车车辆辆沿沿正正确确路路线线行行驶驶。其其中中应应用用最最多多的是电磁导向和光学导向

30、两种的是电磁导向和光学导向两种（1 1）电磁导向系统）电磁导向系统 沿沿运运行行线线路路地地沟沟中中敷敷设设导导线线，馈馈以以5 530kHz30kHz的的变变频频电电流流，形形成成沿沿导导线线扩扩展展的的交交变变电电磁磁场场。车车辆辆检检拾拾传传感感器器接接受受信信号号，并并根根据据信信号号场场的的强强度度来来判判断断车车体体是是否否偏偏离离了了路路线线，使使车车辆跟踪埋线沿正确的路线运行。辆跟踪埋线沿正确的路线运行。（2 2）光学导向系统）光学导向系统 在在线线路路上上敷敷设设一一种种有有稳稳定定反反光光率率的的色色带带，导导向向车车上上装装有有发发光光源源和和接接受受反反射射光光的的光光

31、电电传传感感器器。通通过过对对传传感感器器检检测测到到的的光光信信号号进进行行计计算算，调调整整小小车车运运动动位位置置，使小车正确地导向运行。使小车正确地导向运行。2 2）自导式导向系统）自导式导向系统 在在车车辆辆上上预预先先设设定定运运行行线线路路的的坐坐标标信信息息。在在车车辆辆运运行行时时，实实时时地地测测出出实实际际的的车车辆辆位位置置坐坐标标，再再将将二二者进行比较后控制车辆的导向运行。者进行比较后控制车辆的导向运行。3 3寄送系统寄送系统 寄送系统包括认址、定位两部分。寄送系统包括认址、定位两部分。在在车车辆辆停停靠靠地地址址处处设设置置传传感感标标志志，如如磁磁铁铁、色色标标

32、等等。自自动动导导向向车车以以相相对对认认址址或或绝绝对对认认址址的的方方式式来来接接收收标标志志信信号号，使车辆完成认址停靠。使车辆完成认址停靠。车辆在地址处的定位可以分为一次定位和二次定位。车辆在地址处的定位可以分为一次定位和二次定位。车车辆辆提提前前减减速速，在在目目的的地地地地址址处处制制动动停停车车，是是车车辆辆的的一次定位。车辆的一次认址定位的停车精度可达一次定位。车辆的一次认址定位的停车精度可达5mm5mm。二二次次定定位位是是高高精精度度定定位位，采采用用机机械械方方式式，其其定定位位精精度可达度可达1mm1mm。4 4数据传输系统数据传输系统 在地面设施之间一般采用有线传输方

33、式。在地面设施之间一般采用有线传输方式。在流动车辆和地面固定设施之间，采用无线传输方式。在流动车辆和地面固定设施之间，采用无线传输方式。数据感应传输的原理：数据感应传输的原理：沿沿车车辆辆运运行行的的路路线线（或或在在通通信信段段点点处处）安安装装数数据据传传输输导导线线（或或线线圈圈），以以555595kHz95kHz频频率率载载波波方方式式传传输输需需要要的的数数据据，再再由由车车辆辆上上的的调调制制解解调调器器将将数数据据感感应应器器接接收收到到的的信信号号转转换换成成可可以以识识别别的的位位置置信信号号，完完成成车车辆辆与与地地面面设设施施之之间间的控制对话。的控制对话。3 3自动导向

34、车的主要参数1 1、承载量、牵引质量、承载量、牵引质量 额定承载量额定承载量自动导向搬运车在正常使用时可搬运自动导向搬运车在正常使用时可搬运货物的最大质量货物的最大质量 牵引质量牵引质量自动导向牵引车在平坦道路上行驶时能自动导向牵引车在平坦道路上行驶时能牵引的最大质量。牵引质量中不包括被牵引的拖挂车质量。牵引的最大质量。牵引质量中不包括被牵引的拖挂车质量。2 2、车体尺寸、车体尺寸 自动导向车的长、宽、高尺寸。它们适应搬运物品的自动导向车的长、宽、高尺寸。它们适应搬运物品的尺寸、通道宽度以及移载动作的要求。尺寸、通道宽度以及移载动作的要求。3 3、运行速度、运行速度 车辆正常行驶时的速度。决定

35、车辆作业周期或搬运效率。车辆正常行驶时的速度。决定车辆作业周期或搬运效率。4 4认址精度认址精度 指指一一次次定定位位的的认认址址精精度度，即即车车辆辆到到达达目目的的地地址址处处并并准准备自动移载时的驻车精度。它是确定移载方式的重要参数。备自动移载时的驻车精度。它是确定移载方式的重要参数。5 5最小弯道半径最小弯道半径 转弯时弯道的最小曲率半径转弯时弯道的最小曲率半径 它决定车辆弯道运行所需空间它决定车辆弯道运行所需空间6 6蓄电池容量蓄电池容量 指指在在作作业业期期间间内内进进行行正正常常作作业业时时车车辆辆能能够够从从蓄蓄电电池池获获得的能源供应量。得的能源供应量。（五）码垛机与码垛机器

36、人（五）码垛机与码垛机器人l自动化立体仓库系统中大量使用码垛机或机器人完成码垛、拆垛的工作。l1机器人自动装箱、码垛工作站l是一种集成化的系统，它包括工业机器人、控制器、编程器、机器人手爪、自动拆/叠盘机、托盘输送及定位设备和码垛模式软件。它还配置自动称重、贴标签和检测及通讯系统，并与生产控制系统相连接，以形成一个完整的集成化包装生产线。机器人自动装箱、码垛工作站可应用于建材、家电、电子、化纤、汽车、食品等行业。机器人自动装箱、码垛工作站的具体机器人自动装箱、码垛工作站的具体应用有下面几种：应用有下面几种：l（1）生产线末端码垛的简单工作站：这种柔性码垛系统从输送线上下料并将工件码垛、加层垫等

37、，紧跟着有一输送线将码好的托盘送走。l（2）码垛/拆垛工作站：这种柔性码垛系统可将三垛不同货物码成一垛，机器人还可抓取托盘和层垫，一垛码满后由输送线自动输出。l（3）生产线中码垛：工件在输送线定位点被抓取并放到两个不同托盘上，层垫也被机器人抓取。托盘和满垛通过线体自动输出或输入。l（4）生产线末端码垛的复杂工作站：工件来自三条不同线体上，它们被抓取并放到三个不同托盘上，层垫也被机器人抓取。托盘和满垛由线体上自动输出或输入。机器人码垛机器人码垛 l码垛机码垛（六）自动分拣机设备（六）自动分拣机设备l分拣是指将物品按品种、出入库先后顺序进行分门别类堆放的作业。这项工作可以通过人工的方式进行，也可以

38、用自动化设备进行处理。能连续、大批量地分拣货物,分拣误差率极低、分拣作业基本实现无人化。1 1自动分拣系统的适用条件自动分拣系统的适用条件l（1）一次性投资巨大（本身需要建设短则40-50，长则150-200米的机械传输线，还要有配套的机电一体化控制系统、计算机网络及通信系统）。l（2）对商品外包装要求高(只适于分拣底部平坦且具有刚性的包装规则的商品）。l为了使大部分商品都能用机械进行自动分拣，可以采取的措施：l（a）推行标准化包装，使大部分商品的包装符合国家标准；l（b）根据所分拣的大部分商品的统一的包装特性，定制特定的分拣机。2 2自动分拣系统的组成自动分拣系统的组成 l自动分拣系统种类繁

39、多，一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣道口组成。以上四部分装置通过计算机网络联结在一起，配合人工控制及相应的人工处理环节构成一个完整的自动分拣系统。l（1）控制装置的作用是识别、接受和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置，按商品品种、商品送达地点或者货主的类别对商品进行自动分拣。l（2）分类装置的作用是根据控制装置发出的分拣指示，当具有相同分拣信号的商品经过该装置时，该装置工作，改变商品在输送装置上的运行方向，使其进入其他输送机或分拣道口。l（3）输送装置的主要组成部分是传送带或输送机，其主要作用是使待分拣商品鱼贯通过控制装置、分类装置。l（4）分拣道口是已分拣商品脱离主输送机进

40、入集货区域的通道，一般有钢带、皮带、辊筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台，在那里由工作人员将该道口的所有商品集中后或是入库储存，或是组配装车并进行配送作业。3.3.自动分拣系统的种类自动分拣系统的种类l自动分拣系统有超过10种不同型式，基本分为直线型分拣系统和环型分拣系统两种类型。直线型分拣系统主要包括滑块式分拣机、滚轮分拣机、滚筒分拣机等；环型分拣系统主要包括翻盘式分拣机和交叉带式分拣机；其他还有推杆式分拣机和垂直分拣机。l货物传送装置：钢带输送机、胶带输送机、托盘输送机、辊柱输送机等。l常见的自动分拣机构有推出式、浮出式导轮转向盘、倾盘机构等。气缸侧推式辊柱分拣机气缸侧推式辊柱分

41、拣机 链条带动式辊柱分拣机链条带动式辊柱分拣机 1辊柱式分拣机 2链条3辊柱式输送机 4货物 作业时，货物由辊柱式输送机带动，当货物到达分拣位置时，链条带动辊柱式分拣机将货物托至辊柱式输送机，完成分拣。落入式分拣机落入式分拣机l货物从主输送线运动到分拣位置时，机构突然抬起来，物品靠自重落入分流线的滑槽中。滑块式辊柱分拣机滑块式辊柱分拣机l在输送机的滑道上装有可沿杆长方向滑动的滑块，滑块的驱动力一般是电磁力，若干个移动的滑块引导货物由主输送机进入分流输送机。棍柱式分拣机分拣系统能够迅速、安全、轻柔、准确地分选各类物品，可以根据重量、体积、形状等进行分选，从整个工厂的流水线到配送中心(采用滑块式分

42、类机构)。大托盘高速分拣机大托盘高速分拣机l用于包裹和印刷品分拣。l采用可编程控制，可实现上位机联网、条码扫描、故障显示，翻盘可配置气动系统。分拣效率高、功能齐全，性能稳定。l主机运行速度：；l主机分拣率：24004800件/小时；l实物分拣差错率：不大于2/10000；l整机最大噪音：不大于72分贝；l物件的最大重量：128kg；l物件的最大长度：700mm。4 4自动分拣机的主要技术参数自动分拣机的主要技术参数l（1）主机器分拣效率：件/小时；l（2）运行速度：米/秒；l（3）分拣物品尺寸及重量范围；l（4）分拣格口数量、及格口的容量；l（5）供件席位数量；l（6）分拣差错率；l（7）分拣

43、机功率及驱动方式。第四节第四节 自动化立体仓库信息管理系统自动化立体仓库信息管理系统l自动化立体仓库的信息管理系统主要包括计算机监控系统、数据库系统、网络系统。l计算机监控系统涉及管理计算机、监控计算机、控制具体设备执行的PLC控制器等。数据库系统完成底层数据的存储，网络系统则完成复杂信息的传送和交换。（一）信息管理系统功能设计（一）信息管理系统功能设计l自动化立体仓库信息管理系统应具有以下功能：l1需求管理系统：根据生产计划、销售状况、库存情况、货物清单、日期等信息确定物料需求数量和时间。l2订货管理子系统：订单制作及处理。l3存储管理系统功能：入库管理、货位管理、出库管理等。l4不合格品管

44、理系统：验收管理、生产返品管理、市场返品管理等。l5库存管理系统：库存状况分析、ABC分类管理、拉动式库存管理、呆滞品管理等。l6系统维护：系统初始化、设施各种编码和处理方式（如拼盘方式、出入库方式、批量方式、日期、数据库、货位编码的初始化状态）等。（二）自动化立体仓库的计算机控制系统功能要求（二）自动化立体仓库的计算机控制系统功能要求l自动化立体仓库的作业流程一般是入库、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。计算机系统一般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。l计算机控制系统功能要求：计算机控制系统主要控

45、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，控制AGV、穿梭车、输送机的运送速度、完成拼盘并箱作业的码垛机或码垛机器人的速度及作业量。（三）几种典型的自动化仓库控制系统结构1集中控制系统 主计算机通过在系统结构中心控制室的监控CRT系统，执行仓库管理事务，如发出存货控制、货物入库及载运指令，同时执行仓库设备和储存货物的管理。2 2分布式系统控制结构分布式系统控制结构 主计算机通过控制器分别控制着输送机控制器、堆垛机控制器、AGV控制器、VGA控制器、VGB控制器；各控制器分别管理着设备（输送机、堆垛机、AGV等）。【复习与思考】【复习与思考】l1自动化立体仓库建筑与货架的关系如何？l2简述高层货架系统的选择依据？各种货架适合储存的商品种类？l3简述单元负载式高层货架的布置方案。l4简述巷道式堆垛起重机的结构形式l5如何选择装卸搬运设备？l6按照导引原理的不同，AGV有哪些类型？l7如何选择确定自动分拣设备的类型？l8码垛机与码垛机器人的作用是否完全一样？l9计算机系统如何控制自动化立体仓库的工作流程l10自动化仓库控制系统结构有哪些形式？l11自动化立体仓库系统有哪些机械设备组成？各起何作用？