物流自动化小结

《物流自动化小结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物流自动化小结（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、自动化立体仓储系统设计自动化仓库又称立库、高层货架仓库、自动仓储（AS/RS）是用高层立体货架储存物资、在 不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的系统。自动化立体仓库主要由货物储 存系统、货物存取和传送系统、控制和管理等三大系统组成。货物储存系统，由立体货架 的货位（托盘或货箱）组成。货物存取和传送系统，承担货物存取、出入仓库的功能，它由有 轨或无轨堆垛机、出入库输送机、装卸机械等组成。自动化立体仓库控制和管理系统可分成 三级，即上位管理级、中位监控级和下位设备控制级。自动化立体仓库系统的关键技术： 1、自动化仓库的自动寻址（堆垛机、货物单元）2、自动识别系统3、堆垛机自动控制系统

2、4、监控调度系统5、计算机管理系统。自动化立体仓库的设计步骤：一、收集、研究用户 的原始资料，明确用户所要达到的目标（工艺过程、物流要求、物料规格、环境功能要求）。 二、确定自动化立体仓库的主要形式及相关参数（流量要求、货物尺寸重量、储区仓位数量、 货架排列数巷道数）。三、合理布置自动化立休仓库的总体布局及物流图。四、选择机械设 备类型及相关参数（货架形式尺寸、堆垛机类型速度配置、输送系统、辅助设备）。五、初 步设计控制系统及仓库管理系统（WMS）的各功能模块。六、仿真模拟整套系统。七、进行 设备及控制管理系统的详细设计。自动化立体仓库的总体规划：1、库场的选择与规划2.仓 库形式和作业方式：

3、（1）、仓库形式：单元货格式仓库、重力式货架仓库、贯通式仓库。（2）、作业方式：多采用复合作业方式（即迂回或回程也进行搬运作业）；还可以1次搬运2个货物单元的作业方式；采用“自由货位”的方式，进出频繁的货物或很大、很重的货 物，应尽可能接近到货和发货地点作业。3.货物单元的形式和货格尺寸设计4.确定库存量 和仓库总体尺寸5.出、入库搬运周期及出、入库能力验算。rH计算：_ m_ EK立体仓库总面积：A - qmQ 30 t qa立体库面积利用率，为堆货面积与总面积之比；mQ立体仓库货物的堆存量，单位为 吨；q立体库单位面积上的货物堆存量，单位为吨/平方米。E通过立体库的月最大货 物存取量，单位

4、为吨；K设计最大入库百分数；t货物在立体库中平均库存期（天）。 H货物的堆放高度，单位为米立体库的通过能力：30If =厂止一b立体库货物的月不平衡系数。堆垛机平均单一作业循环时间：基准出入库能力：r货物堆存量，单位为吨/平方米。玄 n t x 2jk二 j- 1 k- 1mn3 6 0 03600TD平均复合作业循环时间:t x 2jk=j二1 k 二 1_mn+ t + tt自动化立体仓库的总体布置：1、高货架区和作业区的衔接方式d）叉车一出、入库台方式 （2）自动导引小车出、入库台方式（3）自动导引小车一输送机方式（4）叉车（或升 降机）连续输送机方式。货物单元出、入高层货架的形式：贯通

5、式、同端出入式、旁流式。货架影响保管空间使用率的因素：影响货架摆放、搬运车辆移动和输送分类设备的安置的柱 子距离；影响货架高度和货物堆放高度的屋梁下高度；影响保管使用面积及搬运方 便性的通道布置。影响物流中心仓库保管空间柱子距离的因素有:根据库内停靠载货 汽车台数和种类计算柱距；根据保管区存放设备的种类和规格尺寸计算柱距；根据 通道宽度和储存设备间隔来计算柱距；托盘货架正面宽度方向柱距计算：W = C1 N + C2（N - 1）+ 2C3。C1 托盘宽度；C2 托盘间隔（一般为50mm）； C3 托盘与柱子距离（一般为50mm）； N 托盘台数。为托盘纵深方向柱距计算:W =（C1 + 2C

6、2 + C3）N C 1 托盘（货架）背面距离，一般 C 1 =50mm ； C 2 托盘长度（深度）；C 3 通道宽度；N 双排货架（节距）数。叉车 最大提升货高H L计算如下：H L = H F + H A = H A N + F a + H AH A 货物高度； H F 货叉扬程高度；F a 货叉抬货高度；N 堆叠层数。梁下高度H e计算 如下：H e = H L + a H L 最大提升货物高度；a 梁下间隙尺寸。货架的形式： 悬臂货架：多用于存储长料；流动货架：存储数量多、品种少、移动快的物品，如电子器件； 货位式货架：多用于容量较大的仓库，如以装载单元为单位存储的立体仓库；水平或垂

7、直旋 转式货架：是一种旋转或循环的存储装置，它适合于存储体积小、重量轻的物品；悬挂输送 存储：车间的工作区或设备上方，由人工根据需要随时取下或放上货物，整个存储系统是在 不断低速的运动；高层货架是立体仓库的主要构筑物，一般用钢材或钢筋混凝土制作，钢货 架的优点是构件尺寸小，仓库利用率高，制作方便，安装建设周期短。货架的地面强度的计 算实例:T-1000型立体仓库货架设计:一、货态要求（1 ）外形货态:长度L宽度W： 8001500， 高度H： 5001500，最大重量不超过1000kg，T-1000型托盘的最大允许弯曲为10mm。堆垛机堆垛机结构：由机架、运行机构，起升机、载货台、货叉、电器设

8、备及各种安全保护装置组 构成（1、终端极限限位保护2、联锁保护3、正位虚实检测控制4、载货台断链保护5、断 电保护）堆垛机控制方式：操作控制、拖动控制（即调速控制）、定位控制及检测保护控制。 自动仓库的认址检测系统两项任务：一是实现自动寻址，使堆垛机自动找到被指定到达的 位置；二是自动准确停位，即堆垛机找到指定位置后，停准位置不超出规定的精度。绝对 认址是：利用安装在货格每一列上的红外光电开关，安装在立柱每一层上的起升光电开关以 及在堆垛机的侧部和升降台上的固定认址档板，进行自动寻址和位置检测。堆垛机每次通过 时，认址档板对光电开关进行挡光或透过，利用几个光电开关的通、断两种状态形成一组2 位

9、的二进制编码。通过PLC计算，从而得到y、z的坐标。相对认址：每个货位的认址片 结构相同。每经过一个货位，就对地址编码进行加1或减1，一直移动到和预定位置号一致 时停止运行。位置的定位方法：（1）水平一列认址系统：堆垛机的水平列定位采用二对光电 开关来定位,在每一列货架上安装一片列定位片，在堆垛机上安装两个红外光电开关（2）垂直 层认址系统：在堆垛机的立柱上与各层相对应的位置安装认址片，由安装在与载货台上的 光电开关检测来定位。PLC对堆垛机的控制有：（1）作业命令设置（2）位置计数控制（3）定位 减速控制（4）位置校验与定位检测控制（5）安全保护控制（6）位置显示控制、工作故障报警控 制。自

10、动控制系统：1、集中控制系统：在自动化立体仓库内使用一台计算机通过可编程控 制器（PLC）对仓储过程中的作业机械和设备运行进行统一控制2、分层分布式控制系统。 三级控制系统：（1）管理级计算机系统：对整个仓库进行在线及离线管理，它是整个自动化 立体仓库的管理核心，其主要功能是储位管理和库存动态管理，并具有实时输入、打印和显 示功能以及各种查询功能。（2）中央控制级计算机系统：对通讯、流程进行控制，并进行实 时图象显示，它是整个自动仓库实现自动控制的中心，它沟通并协调与管理级计算机系统、 各作业系统的联系，控制和监视整个自动化立体仓库的运行。（3）直接控制器：由PLC（可 编程序控制器）对各设备

11、进行单机自动控制，直接控制堆垛机或输送机等设备，完成单机的自 动控制以及与中控级的通讯联系功能oPLC集中控制系统：以PLC为中心，通过通信接口， 接收来自上位机的任务信息，采集设备传感系统的各种信息，通过PLC的控制软件，控制 PLC的输出、控制设备的各向运动，对货物进行存、取作业，实现货物的流转与存储。提升运动时，电动机功率Pn计算式如下：P = W v /(6121 )nL周边机械单元负载式输送机包括滚筒式、带式和链条式。用于固定路径的输送，输送机的单元负载有 托盘、纸箱或固定尺寸的物品。重力式滚轮式输送机：滚轮材料有钢、铝和塑料三种。钢制 滚轮负载能力为1123kg，铝的为4.518k

12、g，塑料滚轮的负载能力在10kg以下。 宽度一般常用的有300mm、400mm、500mm 和600mm。标准长度为1.5m、2m 和 3m。较小物品要求多的滚轮。重力式滚筒输送机：塑料篮子、容器、桶形物等均适合。倾 角对于布袋物品采用520,薄纸箱为212,木箱为28。动力链条式输 送机：用于输送单元负载，如托盘、料箱。物流中心里多用滑动式和滚动式。动力滚 筒式输送机：常用于储积、分支、合流和较重负载。此外，也广泛用于油污、潮湿、高温和 低温环境。圆带滚子输送装置应用：（1 ）直线输送机：输送机长度L根据输送物重 量、有无储积要求和平面布置来决定。（2 ）圆弧输送段：常用圆弧角度为30 、

13、45 、60和90四种。机械宽度 W1和 W已标准化，即W1和 W分别为 460mm、400mm ，560mm、500mm 和 690mm、630mm 。（ 3 ）分、合流输送装置：1 ） 30合流装置：按30的方向把输送物合流到主输送线上。其主要参 数为：节距75mm ，当输送机长度为1800mm时，输送机宽为 W 1 = 460mm， W =400mm ； 当输送机长度为2100mm时， 其宽度 W 1 =690mm ， W =630mm。2 ）30分流输送装置：分流时，要求物品间隔不小于800mm。辊子输送机输送能力的 计算：质量输送能力：Im = 3.6 qG v，qG = G/a。I

14、m 输送机质量输送量（t/h）, V输 送机工作速度（m/s），qG每米长度物品的质量（kg/m）， G单件物品的质量（kg），a输送机上物品的间距。计件输送能力：Z =3 600 v/a。Z连续输送机上的计件输送量（件/h）功率计算：1、计算功率/电机功率：2()LC MD dF = s+0. 25Lq g02 ( -) QMDsDP = Fv(巳)/10000 Dp = 41000 耳KF v n 1000 耳0DF 0 单链传动限力式车昆子输送机积放状态下链条最大牵引力（N ）； D 限力 辊子直径（mm ） ； D s 限力辊子链轮节圆直径（m ）； L 辊子输送机 长度（m ） ；

15、C d 每米长度内限力辊子数（1/m ） ； M 辊子限制力距（Nm ） ； q 0每米长度链条质量（kg/m ） ； F n双链传动限力式车昆子输送机积放状态下链条最大牵引力（N ）； D 限力辊子直径（mm ） ； D s 限 力辊子链轮节圆直径（m ）； M 辊子限制力距（N m ）； Q 辊子传动 系数。P 0 传动辊子轴计算功率（kW）； F 链条牵引力（N ）,对单链传动，取 F = F 0 ；对双链传动， 取F = F n , v 输送速度（m/s ） ； D s 辊子链轮 节圆直径 （mm ） ； D辊子直径 （mm ）。P电动机功率 （kWP 0传动辊子轴计算功率（kW ）；

16、 K功率安全系数，K =1.21.5 ；n 驱动装置效率，n = 0.650.85。W屮F= x P （kg）r L皮带所需驱动力的计算：输送机滚筒所需驱动力Fr大小的确定：W输送机所要输送货物的重量（kg ） ； L输送机输送货物的长度（mm ）；卩一货物的 底面与输送机滚筒之间的摩擦系数；P输送机的滚筒节距（mm ）。调整装置某位置皮带与滚筒之间的摩擦力Ft大小的确定：*口F =BTxBWXTAxsii0 x2x ux0.90 : =sin-1（） -sin 一1（）tL2 + H2山 + H2BT皮带1%伸长量所受拉力；BW皮带的宽度；TA皮带的张量S-141： 0.5；(P - S1F

17、摩擦系数S-141： 0.7。输送机的最大长度：LmaxS=13.3 （ s-141 ）P=100mm；正反向运行的输送机最大机长最好不要大于Lmax/1.5，否则会对制造等环节精度提出较高要求。例题解答：按170吨入库计算，日最大入库量：170吨/日三0.7吨/盘三73%=333盘/日；出库按每天200吨计算，日出库量为：200吨/日三0.7吨/盘三73%= 392盘1日；移载能力计算:升降移载机升降时间： Ts=2Ts1+Ts2=2*3+2=8s 1、入库输送能力计算：入输送线平均输送长度：1巷道Lr1=6.5m, 2巷道Lr2=10m，3巷道Lr3=13m。经过移载机平均数量:1巷道 1

18、，2巷道2，3巷道 2。根据入库分配原则，入库输送平均加权长度为:Lr=（2/8） x 6.5+（3/8）x 10+（3/8）x 15=11m ；经过移载机加权数量:nr=（1/4） X 1+（3/8）x 2+（3/8） x 2=1.75 ；每托盘入库加权输送 时间为:Tr= Lr / V+ n r x TS =11/15+1.75 x 8/60= 1分；即当入库以每分钟等间隔人库时:日最 大人库输送量：16 x 60/1=960盘。2、出库输送能力计算：出库输送线平均输送长度:1出库台Lc1=18m，2出库台Lc2=15m， 3出库台Lc3=15m。经过移载机平均数量:1出库台2, 2出库台

19、2, 3出库台2。由于出库遵循平均原则，则出库至每出库台输送平均加权长度为Lc=（18+15+15）/3=16m。经 过移载机加权数量:nc=（2+2+2） /3=2,托盘交叉汇流用时:Tt=（2L/v）2/3=（2 x 1.2 X 60/15）2/3=6.4秒，2/3托盘交叉汇流概率。每托盘出库输送时间为Tc=Lc / V+nc x Ts+Tt =16/ 15+2 x 8/60+6.4/60=1.44分。即出库以每1.44分钟等间隔出库时，日最大出库输送量=2（班）x8（小时）x3（出库台）x 60/1.44=2000盘。考虑装车时间和空托盘回流时间2分钟，从 上述计算可以看出，出库输送系统

20、满足要求。AGVAGV结构：车体、能源储存装置、转向和驱动系统、安全系统、控制与通信系统、引导系 统。控制系统：地面控制器完成AGV调度、控制指令发出和AGV运行状态信息接收。AGV导航方式：预定路径方式和非预定路径方式两种。(1)在行驶的路径上设置导航用的 信息媒介物,AGV通过检测其信息而得到导向的导航方式，如电磁导引、光学导引、磁带导引。(2)非预定路径(自由路径)导航方式是指AGV不预先确定行驶路径,AGV根据调度要求， 在运行过程中通过方位识别确定行驶路径。如激光导航、坐标或地理信息识别导航、视觉导 航、路径规划等。激光导航方式：在AGV上安装可旋转的激光扫描器B,同时在运行路径 沿

21、途的墙壁或支柱上安装有高反光性反射板的激光定位标志A。AGV依靠激光扫描器发射 激光束，然后接受由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机C据此计算出车辆当前的 位置以及运动的方向，通过内置的数字地图进行对比来校正方位，从而实现自动运行。作业计算题1、某立库堆垛机，参数如下：自重：G0=4800kg载重：Gn=700kg；提升重量：mL=1200kg； 水平最大速度：Vmax=180 m/min=3m/s；水平加减速率：a=0.6m/s2；垂直最大速度：Vmax =48m/min=0.8m/s；行走轮径：D=300mm 轴径：d=60mm；摩擦系数f=0.002,机构效率 为90%；计算水平和垂

22、直电机的功率。G)d解：运行阻力：F =0 + n g(K + U-) + (G + G ) gffD20 nFf=2 X (4800+700) X 10/300 X (0.5+0.015X 60/2) + (4800+700) 10x0.002=448.33 N 电机净功率：Pm=448. 33X3/ (1000X0.9) =1.59 KW 加速时所需功率:载荷转矩：MN=PmX9550/Nm式中，Pm 单位为 KW 时，Nm 为 1450 ；所以，MN=1.59X 9550/1450=10.47 Nm载荷转动惯量:Jx=91.2X (m1+m2)X (Vmax/Nm)2=91.2X (4800+700) X (3/1450)2=2.15Kg.m2 带载加速功率：PBL=(G0 + Gn) X a X V /(1000X n ) = (4800+700) X 0.6 X 3/(1000 X 0.9)=11 KW所以，水平运行机构的电机功率P=Pm+PBL=1.59+11=12.59KW为T安全起见取水 平运行机构的电机功率为15KW。垂直电机主要负责提升机构的运行，所以，垂直电机功率计算如下：P=mLXgXVmax/(612 X n ) =1200X10X0.8/(612X0.9)=17.43 KW 为了安全起见，取垂直电机功率为 22KW。