1、自动化立体仓库技术及应用自动化立体仓库技术及应用第一节第一节 自动化立体仓库概述自动化立体仓库概述n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存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利用空间储存货物，故常单元货物，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形象地将其称为“立体仓库立体仓库”。n自动化仓库系统自动化仓库系统(AS(ASRSRSAutomated storage and Automated storage and retrie
2、val 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。n自动化立体仓库就是采用高层货架存放货物，以巷道堆垛自动化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仓储起重机为主，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。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n 自动化立体仓库系统主要由货架、传输设备、存
3、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。n 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。【案例：【案例：蒙牛自动化立体仓库蒙牛自动化立体仓库】请观赏视频【案例：【案例：蒙牛自动化立体仓库蒙牛自动化立体仓库】n 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。n 库区面积8323平方米，货架总高度分别有：21米、19.35米、17.7米、16.05米、14.4米和12.75米。n 货架规模：常温区有149
4、64个；低温区有4668个。n 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。n 入库能力150盘/小时，出库能力300盘/小时。出入库系统采用联机自动。n 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。n 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
5、务。n 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。n 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。n 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。n 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。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n 大量储存
6、，一个自动化立体仓库拥有货位数可以达大量储存，一个自动化立体仓库拥有货位数可以达到到3030万个，可储存万个，可储存3030万个托盘，以平均每托盘储存万个托盘，以平均每托盘储存货物货物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。n 自动存取，自动化仓库的出入库及库内搬运作业全自动存取，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。部实现由计算机控制的机电一体化作业。n 可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等功能。可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等功能。自动化立体仓库的功能自动化立体仓库的功能l收货
7、收货l存货存货l取货取货l发货发货三、自动化立体仓库的分类三、自动化立体仓库的分类l1按照立体仓库的高度分类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50米，常用的立体仓库高度在725米之间。l2 2按照操作对象分类按照操作对象分类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，采用托
8、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。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：l(1)结构复杂,配套设备多,需要的基建和设备投资很大；l(2)货架安装精度要求高,施工比较困难,而且施工周期长；l(3)储存货品的品种
9、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。自动化立体仓库的设施自动化立体仓库的设施l自动化立体仓库由仓库建筑物、自动控制与管理系统、高层货自动化立体仓库由仓库建筑物、自动控制与管理系统、高层货架、巷道式堆垛机、出入库输送机等设备构成，还有与之配套架、巷道式堆垛机、出入库输送机等设
10、备构成，还有与之配套的供电系统、空调系统、消防报警系统、称量计量系统、包装的供电系统、空调系统、消防报警系统、称量计量系统、包装系统、网络通信系统等。下图为自动化立体仓库结构示意图。系统、网络通信系统等。下图为自动化立体仓库结构示意图。第二节第二节 自动化立体仓库机械设备自动化立体仓库机械设备n 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
11、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，货架与建筑物成一整体。建筑费用低，抗震，尤其适用货架与建筑物成一整体。建筑费用低，抗震，尤其适用 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
12、。货架与仓库建筑分离货架与仓库建筑分离（二）按负载能力分类（二）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）单元负载式高层货架）单元负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
13、垛机n 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。n 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：单立柱和双立柱两按照金属结构的形式可分：单立柱和双立柱两种。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
14、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，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
15、：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。司机室地面固定型，起升高度较低，因而视线较差
16、。下页图示是托盘单元型，司机室和货叉一同升降，视野好。l（2）拣选型：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（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
17、的安全工作。三、周边搬运系统、控制系统与装卸码垛机器人三、周边搬运系统、控制系统与装卸码垛机器人n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 Ve
18、hicle)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，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120
19、200m/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)的约束导轨由双轨和单轨两种。（二）辊筒式输送机（二）辊筒式输送机n辊筒式输送机分为动力式和无动力式；n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；n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
20、）自动导引搬运车（四）自动导引搬运车（AGVAGV）n 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。n AGV是在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。n 具有导向行驶、认址和移交载荷的基本功能。AGV
21、AGV实例实例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
22、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导向探导向探测线圈测线圈 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导向伺服电导向伺服电机机 9 9蓄电池箱蓄电池箱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）
23、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 在车辆的运行路线
24、上设置导向信息媒体（导线、磁带、在车辆的运行路线上设置导向信息媒体（导线、磁带、色带等），由车上的导向传感器接受线路媒体的导向信息，色带等），由车上的导向传感器接受线路媒体的导向信息，信息经实时处理后控制车辆沿正确路线行驶。其中应用最多信息经实时处理后控制车辆沿正确路线行驶。其中应用最多的是电磁导向和光学导向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 沿运行线路地沟中敷设导线，馈以沿运行线路地沟中敷设导线，馈以5 530kHz30kHz的变频电的变频电流，形成沿导线扩展的交变电磁场。车辆检拾传感器接受信流，形成沿导线扩展的交变电磁场。车辆检拾传感器接受信号，并根据信号场
25、的强度来判断车体是否偏离了路线，使车号，并根据信号场的强度来判断车体是否偏离了路线，使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 在线路上敷设一种有稳定反光率的色带，导向在线路上敷设一种有稳定反光率的色带，导向车上装有发光源和接受反射光的光电传感器。通过对车上装有发光源和接受反射光的光电传感器。通过对传感器检测到的光信号进行计算，调整小车运动位置，传感器检测到的光信号进行计算，调整小车运动位置，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 在车辆上预先设定运行线路的坐标信息。在车在车辆上预先设定运行线路的
26、坐标信息。在车辆运行时，实时地测出实际的车辆位置坐标，再将二辆运行时，实时地测出实际的车辆位置坐标，再将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。在车辆停靠地址处设置传感标志，如磁铁、色标等。在车辆停靠地址处设置传感标志，如磁铁、色标等。自动导向车以相对认址或绝对认址的方式来接收标志信号，自动导向车以相对认址或绝对认址的方式来接收标志信号，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。车辆提前减速，在目
27、的地地址处制动停车，是车辆的车辆提前减速，在目的地地址处制动停车，是车辆的一次定位。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。二次定位是高精度定位，采用机械方式，其定位精二次定位是高精度定位，采用机械方式，其定位精度可达度可达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：沿车辆运行的路线（或在通信段点处）安装数据传输沿车辆运行的路线（或在通信段
28、点处）安装数据传输导线（或线圈），以导线（或线圈），以555595kHz95kHz频率载波方式传输需要的频率载波方式传输需要的数据，再由车辆上的调制解调器将数据感应器接收到的信数据，再由车辆上的调制解调器将数据感应器接收到的信号转换成可以识别的位置信号，完成车辆与地面设施之间号转换成可以识别的位置信号，完成车辆与地面设施之间的控制对话。的控制对话。3 3自动导向车的主要参数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
29、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 指一次定位的认址精度，即车辆到达目的地址处并准指一次定位的认址精度，即车辆到达目的地址处并准备自动移载时的驻车精度。它是确定移载方式的重要
30、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 指在作业期间内进行正常作业时车辆能够从蓄电池获指在作业期间内进行正常作业时车辆能够从蓄电池获得的能源供应量。得的能源供应量。（五）码垛机与码垛机器人（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
31、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，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
32、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
33、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
34、，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
35、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
36、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：V=0.51.25m/s；l主机分拣率：24
37、004800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）分拣机功率及驱动方式。第三节第三节 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
38、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：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
39、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
40、仓库控制系统结构（三）几种典型的自动化仓库控制系统结构1 1集中控制系统集中控制系统 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）。第四节第四节 海尔自动化立体仓库的成功应用海尔自动化立体仓库的成功应用MSC:MSC:标准化、单元化、集装化技术标准化、单元化、集装化技术搬运机械化搬运机械化现 代 化 的 全 自
41、动 物 流 中 心现 代 化 的 全 自 动 物 流 中 心R FR F 无 线 数 字 通 信 技 术无 线 数 字 通 信 技 术条形码识别技术条形码识别技术激光导引技术激光导引技术第四节第四节 海尔自动化立体仓库的成功应用海尔自动化立体仓库的成功应用案例案例:海尔立体库海尔立体库 l海尔集团公司分析发现在整个生产过程中，最受制约的就海尔集团公司分析发现在整个生产过程中，最受制约的就是仓储，就是原材料和零部件的仓储和配送，所以海尔选是仓储，就是原材料和零部件的仓储和配送，所以海尔选择了这个突破口。择了这个突破口。l在青岛海尔信息园里面建了一座机械化的立体库，在黄岛在青岛海尔信息园里面建了一
42、座机械化的立体库，在黄岛开发区建了一座全自动的立体库。在国内人们因为人工成开发区建了一座全自动的立体库。在国内人们因为人工成本便宜，地皮又大而质疑立体库的效果。本便宜，地皮又大而质疑立体库的效果。l但海尔的事实是，黄岛立体库长但海尔的事实是，黄岛立体库长120120米、宽米、宽6060米，仓储面米，仓储面积积5 4005 400m m2 2，立体库有，立体库有9 1689 168个标准托盘位，托盘是个标准托盘位，托盘是1.21.21 1米的；立体库的建筑高度是米的；立体库的建筑高度是1616米，放货的高度可到米，放货的高度可到12.812.8米，米，每天进出的托盘达到每天进出的托盘达到1 20
43、01 200个，实际能力是个，实际能力是1 6001 600个。个。l5 4005 400 m m2 2取代了原来取代了原来65 00065 000 m m2 2的外租库，而且由于使用的外租库，而且由于使用了计算机系统，管理人员从原来的了计算机系统，管理人员从原来的300300多人降为多人降为4848人。通人。通过减少外租库的租金，外租库到车间的来回费用，节省工过减少外租库的租金，外租库到车间的来回费用，节省工人工资加起来一年是人工资加起来一年是1 2001 200万。万。l第二个作用是降低了物料的库存。因为海尔在计算机系统第二个作用是降低了物料的库存。因为海尔在计算机系统里都设定了，比如说只
44、允许放里都设定了，比如说只允许放7 7天的料，超过天的料，超过7 7天不让进，天不让进，相对来说使整个库存量下降。库存量下降当时空调事业部相对来说使整个库存量下降。库存量下降当时空调事业部就是一个典型的例子，大约就是一个典型的例子，大约3 3个月，从个月，从9 9月到月到1212月降了月降了1.41.4亿。亿。l第三个作用是深化了企业物流系统的规划。因为立体库使第三个作用是深化了企业物流系统的规划。因为立体库使用后是两翼推动，一是海尔要求所有的分供方按照照标准用后是两翼推动，一是海尔要求所有的分供方按照照标准化的模式送货，所有的都是标准化的托盘，标准的周转箱化的模式送货，所有的都是标准化的托盘
45、，标准的周转箱。l以往都是纸箱，纸箱的坏处在于，产品的零部件容易压坏，上线以往都是纸箱，纸箱的坏处在于，产品的零部件容易压坏，上线的时候还要倒箱，多次倒箱增加了人工拣选，保证不了产品的质的时候还要倒箱，多次倒箱增加了人工拣选，保证不了产品的质量。现在采用统一的产品包装，从分供方的厂里到海尔的生产线量。现在采用统一的产品包装，从分供方的厂里到海尔的生产线整个过程不用倒箱。整个过程不用倒箱。l对车间也是一样，以往车间的效果也是脏、乱、差，使用标准箱对车间也是一样，以往车间的效果也是脏、乱、差，使用标准箱之后，全部是叉车作业标准化。立体库对两方都产生了有利的作之后，全部是叉车作业标准化。立体库对两方
46、都产生了有利的作用，对分供方也好，对海尔内部的整个物流推进也是很重要的。用，对分供方也好，对海尔内部的整个物流推进也是很重要的。l二是，立体库具有灵活性和扩展性，刚开始设计立体库想的只是二是，立体库具有灵活性和扩展性，刚开始设计立体库想的只是放空调的东西，但是通过计算机系统管理以后，只占很少的库容，放空调的东西，但是通过计算机系统管理以后，只占很少的库容，公司马上把冰箱、洗衣机、电脑全部放进去，一下减少了这些厂公司马上把冰箱、洗衣机、电脑全部放进去，一下减少了这些厂的外租库，整个效果非常明显。的外租库，整个效果非常明显。l立体库就有这么多好处。并不一定非要建立体库，在车间旁边也立体库就有这么多
47、好处。并不一定非要建立体库，在车间旁边也可以搭立体货架，这样就节约了车间里面宝贵的生产面积，每一可以搭立体货架，这样就节约了车间里面宝贵的生产面积，每一寸土地都得到充分的利用。寸土地都得到充分的利用。自动化立体仓库的设计 l(一一)设计前的准备工作设计前的准备工作 l(二二)库场的选择与规划库场的选择与规划 l(三三)确定仓库形式、作业方式和机械设备参数确定仓库形式、作业方式和机械设备参数 l(四四)确定货物单元形式及规格确定货物单元形式及规格 l(五五)确定库容量确定库容量(包括缓存区包括缓存区)l(六六)库房面积与其他面积的分配库房面积与其他面积的分配 l(七七)人员与设备的匹配人员与设备的匹配 l(八八)系统数据的传输系统数据的传输 l(九九)整体运作能力整体运作能力【案例：【案例：蔡氏物流：让制造业赚物流的钱蔡氏物流：让制造业赚物流的钱】请观赏文献【案例：案例：雅戈尔物流配送中心自动化物流系统雅戈尔物流配送中心自动化物流系统】请观赏文献谢谢合作！谢谢合作！
