自動化立體倉庫的關鍵技術探索

文/易賢領，深圳市捷創自動化設備有限公司

1 自動化立體倉庫的特點

自動化立體倉庫是由很多部分構成的，主要有立體的貨架結構、帶有軌道的堆垛機器、進出倉庫的運輸系統、尺碼檢測機器、條形碼錄入系統、計算機監控和管理系統、連接電纜等多部分組成。通過相應的技術進行有機結合，才能使各部分各司其職，有序的進行工作。而自動化立體倉庫的功能也正是通過這些組成部分來實現的。完整的倉庫系統，可以通過機械手順利進行貨物的收取、存放、拿取、發放的工作，將每件貨物編上對應的條形碼之后，不管是物品的入庫還是出庫、都可以通過掃描條形碼進行記錄，這避免了人工管理時的混亂，尤其是同一系列的物品，更容易出現人力記錄錯誤。而經過電腦記錄的貨物，通過網絡共享，可以隨時查詢貨物的存在狀態，方便快捷。其次自動化的立體倉庫還有效的利用了倉庫的空間，可以充分使用高度方向的空間，通過貨架的搭建，結合自動化的使用，可以利用遠比人身高更高的高度，同時還保障了人員的安全性，避免了搭梯的使用。此外，自動化立體倉庫對環境的要求也比較低，可以充分適應黑暗、低溫、甚至有毒的環境。采用自動化的倉庫管理技術，符合了現代發展的趨勢，減少了人力的使用，降低了倉庫的管理成本。自動化系統的設計應該符合系統性、先進性和經濟性等相關原則，并且這些原則之間具有一定的相互關系，如圖1所示。

2 自動化立體倉庫的技術分析

2.1 貨位分配技術

倉庫的基本作用就是可以方便高效的實現對貨物的管理和存放，貨物分配的合理與否，將影響倉庫的順利運作。在實際應用過程中，設計人員，應根據倉庫的特點、貨物的特點和數量，以及物品的使用率等諸多方面綜合設計貨物的分配方法。需要對倉庫的貨架進行合理布局，確定貨物的放置位置，同時需要按照一定的分類方法進行貨物存放。好的分類方法便于工作人員盡快的掌握倉庫的情況，如同超市一樣，根據貨物的一定特性進行擺放，人們才能快速找到所需物品。通常倉庫一般對物品有固定位置，就近位置及按某一順序的位置等幾種放置方式。通過對物品進行科學放置，能夠提高管理人員對倉庫的管理效率，降低人力的投放率。

2.2 堆垛機使用技術

堆垛機根據不同的使用要求，有很多種分類，而且堆垛機是在自動化倉庫中常用到的一種設備，那么堆垛機的使用技術的重要性就不言而喻了。在進行堆垛機選擇時，需要做好材質選型工作，其中鋁合金立柱堆垛機具有減重、節省材料、提高運作效率等優點。對堆垛機的自動化控制主要是要實現其重復作業的工作路徑，畢竟機器缺少人類的靈活性，所以要根據實際需要，對堆垛機取物范圍進行規劃，分區域對多個堆垛設備進行設計，編寫好堆垛機的工作路徑。堆垛機電機叉貨強度的力學計算是關鍵參數，其參數計算主要包括：

P=（W1+W2）V/η

公式中η表示傳動效率、V表示升降速度、W1表示荷臺重力、W2表示載重、P表示升降電機最高時速時需要的動力；

P=RV/η

公式中η表示傳動功率、V表示行走速度、R表示行走阻力、P表示貨叉電機最高時速時需要的動力。

同時要遵循工作時間最短原則，提高取放效率。這可以通過一定的算法，結合貨物的定位，選擇最佳工作路徑。堆垛機一般采用多種模塊化的控制方式，通過無級調速的交流電機進行驅動。這種方式發展比較成熟，不僅可以驅動堆垛機的順利運行，還可以在目標貨物區平穩停車，便于取放物品。同時應對堆垛機的控制系統設計一定的保護措施，避免人員操作時，出現錯誤，造成事故。

2.3 計算機控制技術

計算機控制技術功能相當于人類的大腦，負責倉庫的調度工作，指揮著倉庫各個設備的運行，它的容量巨大，操作智能，并且操作速度訊速。其中的監控系統擔當著重要的責任，每個設備的操作路徑、運行方式都要通過監控系統進行調度。動作人員可以通過監控窗口對各個設備進行統一監控，當設備出現故障時，可以及時進行停機修復處理。另外監控系統還可以修改作業命令，根據工況進行設備信息的修改，合理配置作業時間。

2.4 自動識別系統技術

立體倉庫的自動識別系統技術，主要包括自動尋找貨物地址和自動識別技術，通過計算機控制的自動化倉庫都具有這兩個基本的功能。通過掃描物品的條形碼可以快速的確定物品的具體存放位置，同時指揮如堆垛機等設備進行存取放工作，一氣呵成。在物品取放過程中則使用到了自動識別技術，堆垛機取物過程中通過認址器等部件核對當前位置和系統規定位置的誤差，從而確認存取物位置。自動識別是設備接受系統的支配，沒有工作人員的干預，可以準確的達到指定位置。除了存放物操作，自動識別系統還可以記錄產品數量、特征、物料來源等參數，系統進行一定的整合，便于進行數據物流的統計工作。

3 總結

本文主要講了自動化立體倉庫的特點和其中的關鍵技術。自動化控制的立體倉庫，通過采用一定的技術，可以實現人機合作、高效管理的物流工作。自動化技術的應用，減少了現代倉庫的資金投入、為貨物的管理、運輸和存取提供了保障。隨著現代科技的進步，還可以改進自動化技術的部分缺陷，更好的應用于物流行業。