自動(dòng)化立體倉庫機(jī)械設(shè)備一般包括高層貨架、巷道堆垛機(jī)和出入庫輸送、搬運(yùn)機(jī)械等。
一、高層貨架
1、輕負(fù)載式高層貨架
輕負(fù)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(chǔ)存對(duì)象較適合,如電子零件、精密機(jī)器零件、汽車零件、藥品及化妝品等。
2、單元負(fù)載式高層貨架
單元負(fù)載式高層貨架高度可達(dá)40m ,儲(chǔ)位量可達(dá)10萬余個(gè)托盤單元,適用大型的倉庫,普遍的高度為6~15m,儲(chǔ)位數(shù)在100~1000個(gè)托盤單元。隨著倉儲(chǔ)自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步,存取時(shí)間愈來愈快,以100個(gè)托盤單元存取為例,平均存取時(shí)間為70s/托盤。
二、巷道堆垛機(jī)
巷道式堆垛機(jī)又叫巷道堆垛起重機(jī),是自動(dòng)化立體倉庫中最重要的搬運(yùn)設(shè)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(jī),專用于高架倉庫。
巷道式堆垛機(jī)一般由機(jī)架、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、司機(jī)室、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)、電氣控制設(shè)備等組成。
1、 巷道式單立柱堆垛機(jī)
單立柱結(jié)構(gòu)的堆垛機(jī)機(jī)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(dǎo)軌。整機(jī)重量較輕,消耗材料少,因此制造成本相對(duì)較低,但剛性稍差。該設(shè)備的參數(shù)如下所示。
主要性能:倉庫高度6~24m,最大40m;
運(yùn)行速度:標(biāo)準(zhǔn)型80m/min、 高速型 200m/min;
起升高度:標(biāo)準(zhǔn)型Hmax = 20m/min、高速型Hmax=50m/min;
貨叉伸縮速度:Vmax = 12m/min(標(biāo)準(zhǔn)性)、50m/min(高速型)。
2、雙立柱巷道堆垛機(jī)
機(jī)機(jī)架由兩根立柱和上橫梁、下橫梁組成一個(gè)長(zhǎng)方形框架。立柱形式有方管和圓管,方管兼做起升導(dǎo)軌,圓管需附加起升導(dǎo)軌。
三、周邊搬運(yùn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與裝卸碼垛機(jī)器人
巷道機(jī)只能在巷道內(nèi)進(jìn)行存取作業(yè),貨物出入庫需通過周圍的配套搬運(yùn)機(jī)械設(shè)施。
周邊搬運(yùn)系統(tǒng)包括搬運(yùn)輸送設(shè)備、自動(dòng)導(dǎo)向車、機(jī)器人、叉車、臺(tái)車、托盤等。其作用是配合巷道式堆垛機(jī)完成貨物運(yùn)輸、搬運(yùn)、分揀等作業(yè),還可以臨時(shí)取代其他主要搬運(yùn)系統(tǒng),使自動(dòng)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(dòng)化物流系統(tǒng)中,物料輸送主要采用鏈?zhǔn)?、輥道、帶式輸送機(jī)等通用設(shè)備,一般均固定在地面上。將上述設(shè)備裝上行走輪,沿固定路徑移動(dòng),就成為穿梭車。穿梭車具有動(dòng)態(tài)移載的特點(diǎn),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(jiǎn)捷,從而提高物料的輸送效率。因此,穿梭車在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍。
一般來說,沿固定軌道行走的輸送設(shè)備稱為穿梭車(RGV),無軌的稱為自動(dòng)導(dǎo)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(fù)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(yùn)行多輛車體,可大大提高搬運(yùn)能力,是穿梭車的發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)穿梭車的速度一般為120~200m/min,在國(guó)外機(jī)場(chǎng)行李分揀系統(tǒng)中,采用無接觸能量傳輸技術(shù)的穿梭車最高走行速度可達(dá)600m/min。
穿梭車(RGV)是通過導(dǎo)軌或地鏈來約束和引導(dǎo)小車運(yùn)行。它有兩套傳動(dòng)機(jī)構(gòu):輸送機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。穿梭車(RGV)的約束導(dǎo)軌由雙軌和單軌兩種。
2、輥筒式輸送機(jī)
輥筒式輸送機(jī)分為動(dòng)力式和無動(dòng)力式;無動(dòng)力式呈一定坡度,使貨物靠自身重力從高端移動(dòng)到低端;
動(dòng)力式由一系列排列整齊的具有一定間隔的輥?zhàn)咏M成;3-4個(gè)輥?zhàn)油瑫r(shí)支撐一件貨物。
3、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)
(1)裝載式鏈條輸送機(jī)
(2)平頂式板鏈輸送機(jī)
(3)懸掛鏈輸送機(jī)
(4)鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)
四、自動(dòng)導(dǎo)引搬運(yùn)車(AGV)
自動(dòng)導(dǎo)引搬運(yùn)車簡(jiǎn)稱AGV(Automatic Guided Vehicle)是裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置,能夠沿規(guī)定的導(dǎo)引路徑行駛,具有安全保護(hù)以及各種移載功能的運(yùn)輸小車,是自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。
AGV是在計(jì)算機(jī)和無線局域網(wǎng)絡(luò)的控制下,經(jīng)磁、激光等導(dǎo)向裝置引導(dǎo)并沿程序設(shè)定路徑運(yùn)行完成作業(yè)的無人駕駛自動(dòng)小車。AGV具有安全保護(hù)以及各種移載功能,采用電池驅(qū)動(dòng)(交、直流),是自動(dòng)化物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一,為現(xiàn)代制造業(yè)物流和自動(dòng)化立體倉庫提供了一種高度柔性化和自動(dòng)化的運(yùn)輸方式。
具有導(dǎo)向行駛、認(rèn)址和移交載荷的基本功能。
五、碼垛機(jī)與碼垛機(jī)器人
自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)中大量使用碼垛機(jī)或機(jī)器人完成碼垛、拆垛的工作。
1.機(jī)器人自動(dòng)裝箱、碼垛工作站
是一種集成化的系統(tǒng),它包括工業(yè)機(jī)器人、控制器、編程器、機(jī)器人手爪、自動(dòng)拆/疊盤機(jī)、托盤輸送及定位設(shè)備和碼垛模式軟件。它還配置自動(dòng)稱重、貼標(biāo)簽和檢測(cè)及通訊系統(tǒng),并與生產(chǎn)控制系統(tǒng)相連接,以形成一個(gè)完整的集成化包裝生產(chǎn)線。機(jī)器人自動(dòng)裝箱、碼垛工作站可應(yīng)用于建材、家電、電子、化纖、汽車、食品等行業(yè)。
機(jī)器人自動(dòng)裝箱、碼垛工作站的具體應(yīng)用有下面幾種:
(1)生產(chǎn)線末端碼垛的簡(jiǎn)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。
(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(jī)器人還可抓取托盤和層墊,一垛碼滿后由輸送線自動(dòng)輸出。
(3)生產(chǎn)線中碼垛:工件在輸送線定位點(diǎn)被抓取并放到兩個(gè)不同托盤上,層墊也被機(jī)器人抓取。托盤和滿垛通過線體自動(dòng)輸出或輸入。
(4)生產(chǎn)線末端碼垛的復(fù)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(gè)不同托盤上,層墊也被機(jī)器人抓取。托盤和滿垛由線體上自動(dòng)輸出或輸入。
六、自動(dòng)分揀機(jī)設(shè)備
分揀是指將物品按品種、出入庫先后順序進(jìn)行分門別類堆放的作業(yè)。這項(xiàng)工作可以通過人工的方式進(jìn)行,也可以用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)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(shí)現(xiàn)無人化。
1.自動(dòng)分揀系統(tǒng)的適用條件
(1)一次性投資巨大(本身需要建設(shè)短則40-50,長(zhǎng)則150-200米的機(jī)械傳輸線,還要有配套的機(jī)電一體化控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信系統(tǒng))。
(2)對(duì)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(jī)械進(jìn)行自動(dòng)分揀,可以采取的措施:(a)推行標(biāo)準(zhǔn)化包裝,使大部分商品的包裝符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);(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(jī)。
2.自動(dòng)分揀系統(tǒng)的組成
自動(dòng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)在一起,配合人工控制及相應(yīng)的人工處理環(huán)節(jié)構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)分揀系統(tǒng)。
(1)控制裝置的作用是識(shí)別、接受和處理分揀信號(hào),根據(jù)分揀信號(hào)的要求指示分類裝置,按商品品種、商品送達(dá)地點(diǎn)或者貨主的類別對(duì)商品進(jìn)行自動(dòng)分揀。
(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(dāng)具有相同分揀信號(hào)的商品經(jīng)過該裝置時(shí),該裝置工作,改變商品在輸送裝置上的運(yùn)行方向,使其進(jìn)入其他輸送機(jī)或分揀道口。
(3)輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機(jī),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(jī)進(jìn)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(tái),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(chǔ)存,或是組配裝車并進(jìn)行配送作業(yè)。
3.自動(dòng)分揀系統(tǒng)的種類
自動(dòng)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(jī)、滾輪分揀機(jī)、滾筒分揀機(jī)等;環(huán)型分揀系統(tǒng)主要包括翻盤式分揀機(jī)和交叉帶式分揀機(jī);其他還有推桿式分揀機(jī)和垂直分揀機(jī)。
貨物傳送裝置:鋼帶輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)、托盤輸送機(jī)、輥柱輸送機(jī)等。
常見的自動(dòng)分揀機(jī)構(gòu)有推出式、浮出式導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向盤、傾盤機(jī)構(gòu)等。