陳玉玲 楊海波 王丹紅 劉智勇

摘? ?要：電子商務(wù)的迅速發(fā)展推動了我國物流事業(yè)的進(jìn)步，各種企業(yè)都開始嘗試應(yīng)用現(xiàn)代化的物流管理方式，也因此取得了良好的經(jīng)濟(jì)收益。自動化立體倉庫成為企業(yè)生產(chǎn)自動化和管理信息化的標(biāo)志之一，其設(shè)計、優(yōu)化和仿真是現(xiàn)代物流關(guān)鍵技術(shù)之一。現(xiàn)代化的物流配送中心，使商品的采購、保管、存儲、訂貨、揀貨、分類、流通加工和配送作業(yè)準(zhǔn)確而快速，最大程度的提高物流服務(wù)水平，降低物流成本。在現(xiàn)代物流管理中，自動化立體倉庫系統(tǒng)是重要的組成部分?；诖颂岢隽艘惶仔畔⒓苫悄芰Ⅲw庫的設(shè)計方案，以期進(jìn)一步促進(jìn)物流行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：信息化? 集成化? 立體庫

1? 物流庫系統(tǒng)

信息集成化物流系統(tǒng)包含智能立體庫、智能AGV、智能物料輸送系統(tǒng)三個模塊，iWMS倉儲管理系統(tǒng)、iAGV調(diào)度系統(tǒng)以及輸送線物流調(diào)度系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)對接實(shí)現(xiàn)整個工廠物流搬運(yùn)智能化。

1.1 智能立體庫

立體庫主要由立體貨架、堆垛機(jī)、出入庫輸送設(shè)備、操作控制與管理系統(tǒng)組成，是當(dāng)前最先進(jìn)的倉儲形式。堆垛機(jī)是自動化立體倉庫的核心設(shè)備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實(shí)現(xiàn)貨物存取。

立體庫總體尺寸59000×4000×3500，貨位承重50kg，貨架形式為組合牛腿式貨架，貨位規(guī)格4排104列6層，貨位綜述2450個;堆垛機(jī)水平移動速度120m/min，貨叉伸縮速度25m/min，垂直升降速度25m/min，水平及豎直定位精度±3mm，貨叉定位精度±5mm。

堆垛機(jī)（見圖1），主體采用單立柱鋼結(jié)構(gòu)形式，該形式剛性好，抗震能力強(qiáng)，運(yùn)行噪音小、穩(wěn)定可靠。堆垛機(jī)水平行走采用絕對值伺服電機(jī)驅(qū)動+齒輪齒條傳動，升降運(yùn)動采用絕對值伺服電機(jī)+同步齒形帶傳動，貨叉采用電機(jī)驅(qū)動+鏈條傳動。貨架采用雙深位貨架，主體采用鋼結(jié)構(gòu)形式。

1.2 滾筒式AGV

AGV意為“自動引導(dǎo)小車 ”，是指裝備有電磁或光學(xué)等自動導(dǎo)引裝置?？梢匝匾?guī)定路徑行駛，具有安全保護(hù)及承載功能的運(yùn)輸車，此方案采用滾筒式AGV運(yùn)送周轉(zhuǎn)料箱。

該AGV外觀尺寸900mm×650mm×650mm，運(yùn)行速度0～30m/min，驅(qū)動形式為差速輪驅(qū)動，采用無線通訊方式與上位機(jī)進(jìn)行通訊，行走方式分為前進(jìn)、后退及旋轉(zhuǎn)功能，導(dǎo)航精度±10mm，載荷量<50kg，爬坡能力<2°，障礙物檢測距離<3m，緊急制動距離<20mm，電池充電電壓交流220V、工頻50Hz，采用自動充電形式，導(dǎo)航方式為磁導(dǎo)航，安全防護(hù)采用障礙物檢測傳感器、機(jī)械防撞、緊急制動聯(lián)合方式，AGV平均運(yùn)行速度20m/min，單臺AGV循環(huán)節(jié)拍14min，可以滿足24h運(yùn)送物料240箱的輸送能力。

1.3 物料輸送系統(tǒng)

物料輸送系統(tǒng)由輸送線、頂升機(jī)構(gòu)及頂升換向機(jī)構(gòu)組成。輸送料道機(jī)構(gòu)，采用鋼制或鋁制型材機(jī)架，輸送速度為8m/min，載重量20kg，滾筒上表面到地面高區(qū)600mm。

頂升機(jī)構(gòu)采用鋼材焊接，表面噴塑材質(zhì)，升降機(jī)構(gòu)采用氣缸驅(qū)動，依靠傳感器實(shí)現(xiàn)升降到位檢測，頂升高度不小于180mm。頂升換向機(jī)構(gòu)采用鋼材焊接，表面噴塑材質(zhì)，采用電機(jī)及氣缸驅(qū)動形式，移動速度8m/min，位置控制采用傳感器檢測形式。

2? 信息集成化管理系統(tǒng)

2.1 iWMS倉儲管理系統(tǒng)

iWMS系統(tǒng)完成物流的自動化管理，通過評估物流系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，達(dá)到設(shè)備的最大利用率和最合理的物流調(diào)度。為各管理部門提供有價值的決策信息，對庫內(nèi)物流傳輸過程實(shí)施全程快速信息跟蹤和信息反饋。

保證系統(tǒng)信息的實(shí)時性和信息的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)倉庫作業(yè)的全員績效管理。通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、物料對應(yīng)、倉儲管理和即時庫存管理等功能的綜合運(yùn)用，有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務(wù)的物流全過程，實(shí)現(xiàn)完善的企業(yè)倉儲信息管理。

2.2 iAGV調(diào)度系統(tǒng)

iAGV是AGV調(diào)度管理系統(tǒng)，能夠同時對多部AGV實(shí)行中央監(jiān)管、控制和調(diào)度。用戶可以從系統(tǒng)界面實(shí)時的了解每部受控AGV的設(shè)備狀態(tài)、所在位置、工作狀態(tài)等情況，還可以自動或者手動的呼叫空閑AGV分配任務(wù)。還可以增加AGV故障報警、復(fù)雜路段交通管制、AGV系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級維護(hù)等功能。

3? 現(xiàn)場環(huán)境要求

3.1 廠房要求

廠房面積：需滿足設(shè)備要求的安放空間以及足夠的維修保養(yǎng)空間;

廠房有效可用高度：3.5m;

廠房物流通道、物流門、起重設(shè)備如貨梯等空間尺寸及載重能力應(yīng)在合同簽訂前提供給設(shè)備制造方;

車間地基： 常規(guī)水泥地面處理，地面質(zhì)量不低于國家標(biāo)準(zhǔn)GBT20721-2006以便AGV正常行駛，用于膨脹螺栓或化學(xué)螺栓安裝固定的水泥厚度應(yīng)>300mm，車間地基：常規(guī)水泥地面處理，用于膨脹螺栓或化學(xué)螺栓安裝固定的水泥厚度應(yīng)>200mm;地面不平度在2000mm×2000mm范圍內(nèi)小于5mm。

3.2 電、氣源要求

電源：三相四線AC380V及AC220V;電壓波動范圍：±10%;頻率：50Hz;

避免自動化設(shè)備與周邊的高頻發(fā)生裝置、放電加工機(jī)床或電焊機(jī)共用相同配電板;

要求控制柜等的電源都配有獨(dú)立的空氣開關(guān);

電氣控制柜必須分別接地，接地電阻小于1Ω;

氣源壓力不小于0.6MPa。

4? 結(jié)語

本文設(shè)計信息集成化智能物流系統(tǒng)將iWMS及iAGV系統(tǒng)協(xié)同整合，實(shí)現(xiàn)整個工廠物流搬運(yùn)智能化。該設(shè)計方案可以應(yīng)用于不同需求工業(yè)生產(chǎn)的物流輸送配套環(huán)節(jié)，具有信息程度高、通用性強(qiáng)、可移植性高等特點(diǎn)，提高了工業(yè)企業(yè)物流運(yùn)輸生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐灝主編.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

[2] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993.

[3] 聞邦椿主編.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017.