基于電氣裝備制造業(yè)的電氣裝備制造的自動化倉庫設(shè)計與探索

摘要：由于我國現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模日益擴大，使倉庫逐漸成為生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。當今立體倉庫逐漸向小面積方向發(fā)展，逐步取代了空間的利用率低的平面?zhèn)}庫，這種替代促使倉儲物流業(yè)的水平不斷提高。

關(guān)鍵詞：柔性 電氣制造 系統(tǒng) 電氣裝備制造的自動化 倉庫

1引言

電氣裝備制造的自動化立體倉庫已經(jīng)成為了柔性制造系統(tǒng)中的重要組成部分，對其的研究與開發(fā)工作，有助于推動柔性制造系統(tǒng)的發(fā)展和實用化進程。同時，隨著柔性制造系統(tǒng)在汽車工業(yè)日益廣泛發(fā)展的今天來說，國內(nèi)外已經(jīng)有很多的制造企業(yè)對教學、科研以及技術(shù)服務(wù)開展了研究，并且相繼的開發(fā)出了許多模擬柔性制造的訓練基地。根據(jù)實際運行結(jié)果證明，對于所構(gòu)建的電氣裝備制造的自動化立體倉庫單元需要完全滿足柔性制造系統(tǒng)的高效性實用要求。

2柔性制造系統(tǒng)的總體組成與工作流程

2、1柔性制造系統(tǒng)的總體組成

柔性制造系統(tǒng)的構(gòu)成通常包括：數(shù)控車床、AGV運載機器人、自動輸送線裝置、六自由度行走搬運機器人、電氣裝備制造的自動化立體倉庫單元、六自由度焊接機器人、CCD形狀檢測系統(tǒng)、加工中心以及相應(yīng)的附屬設(shè)備。對于系統(tǒng)的運行總線以及開發(fā)型組態(tài)軟件等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)來說，要使得總控單元對各個單元設(shè)備來進行集成控制，最終能夠根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)得到相應(yīng)的變化。而且可以通過簡單地改變軟件設(shè)置方法來進行調(diào)整，從而可以適宜多種品種以及中小批量的生產(chǎn)。

2、2柔性制造系統(tǒng)的工作流程

在系統(tǒng)開始工作之前，通過人工的方式要將不同的工件和托盤按照相應(yīng)的規(guī)劃好的各個零件毛坯區(qū)域送到原料的庫貨架中去。對于工件或者是毛坯從電氣裝備制造的自動化立體倉庫的原料倉庫中取出來時，要通過AGV按照預定的相應(yīng)軌道來進行運行，最終到達取料的位置。然后，通過出庫的平移臺，將毛坯由AGV送到自動的輸送線中，再經(jīng)過六自由度的搬運機器人送到柔性的制造加工單元中，再按照工序流程的程序，在數(shù)控車床或者是加工中心來進行再加工工作。最后，在加工完成之后，要通過機器人來取出工件，通過輸送線和AGV進行同時運行，最后將工件放回到入庫的平移臺上，然后送入倉庫的成品庫貨架，最終完成。對于所有的軟件要進行相應(yīng)的信息記錄，從而更好的便于管理，完成一個工作流程。

3立體倉庫的工作原理

立體倉庫中都配有中央服務(wù)器和一臺監(jiān)控計算機及數(shù)臺的管理計算機作為信息系統(tǒng)硬件，執(zhí)行系統(tǒng)配有幾臺巷道堆垛機和其它的輔助設(shè)備，從而更好的完成出入庫作業(yè)所發(fā)出的指令、監(jiān)控以及庫存管理等。對于其設(shè)備的控制方式主要包括接受上級的計算機控制調(diào)度及單機的電氣裝備制造的自動化控制系統(tǒng)，同時還有能夠自動定位的控制系統(tǒng)等。對于電氣裝備制造的自動化立體倉庫來說，其自動控制系統(tǒng)主要分為三種方式，即分離式、集中式及分布式。國際上較為普遍的是分布式控制方式。

對于整個柔性制造系統(tǒng)中，其中某個工位向系統(tǒng)提出了入庫的要求，就必須要求其具有零部件名稱和數(shù)量等等。在系統(tǒng)響應(yīng)之后，要根據(jù)指令的形式來相應(yīng)的通知對應(yīng)的倉庫。對于倉庫來說，在接到入庫的指令之后，要對庫存內(nèi)的信息進行檢索，一旦有相應(yīng)的空間，而且相應(yīng)的裝置都處在正常的狀態(tài)下時，應(yīng)該隨時進行入庫準備，并且同時反饋給系統(tǒng)，此時，系統(tǒng)應(yīng)該做好了入庫的準備。在系統(tǒng)確認之后，要及時發(fā)出準許交接的信息，將運送的裝置、堆垛機等按照事先設(shè)計好的次序來進行動作運行，并且要將零件分別的存入倉庫的緩沖區(qū)內(nèi)。在進行交接完之后，要將遞送的一方向系統(tǒng)發(fā)送完畢信息，也要向系統(tǒng)反饋收貨信息。對于倉庫內(nèi)部，應(yīng)該將零件通過傳遞裝置放置到安排的單元里，并且要對庫存信息表進行修改，在完成之后，要向系統(tǒng)發(fā)出正式的入庫記錄表。倉庫在接受出庫指令時，要執(zhí)行與上相同的方式來進行出庫操作，同時還要對數(shù)據(jù)庫進行修改。對于出現(xiàn)貨物的種類、數(shù)量不相符合的時候，要及時的向系統(tǒng)反饋出相應(yīng)的信息，并且由系統(tǒng)來做出處理決定。如果倉庫的機構(gòu)中出現(xiàn)了故障，就要及時的通過傳感器來檢查和翻譯具體的信息，然后通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來向上一層管理系統(tǒng)發(fā)出故障信息，還要向維修部門來進行報警維修。

4電氣裝備制造的自動化立體倉庫的設(shè)計與控制

4、1電氣裝備制造的自動化立體倉庫的設(shè)計

通常，對于電氣裝備制造的自動化立體倉庫單元的組成構(gòu)件來說，主要有掛壁式的碼垛機以及相應(yīng)的兩套倉庫，同時還需要有兩套出入庫的平移臺和托盤，以及倉位的傳感器等等。同時，兩套貨架和掛壁式碼垛機和傳感器可以共同組成電氣裝備制造的自動化立體倉庫單元。對于倉庫的貨架上來講，每一個貨位都有安裝相應(yīng)的機械微動開關(guān)和激光定位系統(tǒng)，同時還要在貨架的上方來裝有巷道裝置。

對于出入庫平移臺來說，主要負責在倉庫單元和輸送線之間來傳遞工件，同時由鋁合金型材來進行搭建，這樣可以使用直流電機加減速器來進行驅(qū)動，對于上面安裝對射光電傳感器感應(yīng)工件的位置，由同步帶來傳送工件，最終完成出庫和入庫的動作行為。

4、2軟件控制系統(tǒng)設(shè)計

對于柔性制造系統(tǒng)的總控制單元的構(gòu)成，一般包括主控制機，其中的主控制軟件是為操作人員來使用的前臺程序，最終使用組態(tài)王軟件來進行開發(fā)工作。通過對各個分站動作，可以同時的實現(xiàn)人機交互界面的接受用戶控制，其中的操作分為連續(xù)自動和各分站手動控制兩種方式。

倉庫單元都是通過通訊模板和主站的控制計算機來進行通訊的，主要是通過主控軟件的設(shè)定，最終來控制碼垛機的運行系統(tǒng)。碼垛機的出入庫動作一般是由PLC來進行完成的，當碼垛機接收到了出庫的請示時，就可以將碼垛機從上而下、從左到右的來進行掃描原料庫的各個倉格，同時還要對掃描到的第一個有工件的倉格來進行出庫操作，這樣才使得出庫運行的狀態(tài)達到最佳。

5總結(jié)

綜上所述，電氣裝備制造的自動化立體倉庫，是一種具有集信息、儲存以及管理融為一體的高技術(shù)密集型機電一體化產(chǎn)品，其中所涉及的領(lǐng)域較為廣泛。可以通過對立體倉庫自動控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計研究，使企業(yè)的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益都大大提高。

參考文獻

[1]張鐵異，周曉蓉，梁建智.自動化立體倉庫輕型堆垛機實驗綜合平臺研制.《機械設(shè)計與研究》.2013年2期