自動化倉儲系統(tǒng)機電設備在實踐中的應用

卓武君

（福建省救災物資儲備中心，福建 福州 350000）

0 前言

隨著科技的不斷發(fā)展，相關行業(yè)對倉儲系統(tǒng)的自動化建設力度不斷加大。由于自動化倉儲系統(tǒng)能夠有效地節(jié)約用地、降低勞動強度、消除差錯并提高物流效率，因此得到了廣泛應用。在自動化倉儲系統(tǒng)中，機電設備的使用保證了該系統(tǒng)功能的發(fā)揮，具有重要的作用。該文主要對自動化倉儲系統(tǒng)機電設備在實踐中的應用進行了研究。

1 某自動化倉儲系統(tǒng)項目概述

在某救災物資的儲備中心，建有12000 ㎡鋼結構的庫房4幢，其他配套的建筑2400 ㎡，配備了各類貨架、倉儲籠、倉儲架、電動叉車、牽引車、傳送帶、打包機、高空平臺以及發(fā)電機組等設施設備。該中心主要的職責是負責儲備物資的存儲、調撥、發(fā)送、回收和維修等工作；負責國際國內救災捐贈物資接收、保管和調運、發(fā)放等工作；承擔中央下達的救災物資代儲和調運任務；協(xié)調好其他公共突發(fā)事件應急救助的物資保障；承擔所核定職責的相關責任[1]。

2 自動化倉儲系統(tǒng)機電設備在實踐中的應用

2.1 循環(huán)型輸送線的控制設備

在該項目立體庫中，循環(huán)型輸送線主要包括87臺輸送機和25臺升降機，其中輸送機包括鏈式的輸送機34臺、輥式輸送機53臺。該設備主要通過整托盤的貨物在輸送線上順時針方向的運行實現(xiàn)貨物的按照計劃入庫和自動揀選出庫等效果。

根據(jù)巷道均勻分配的原則來確定該循環(huán)型輸送線出入庫的控制流程。出庫時，執(zhí)行出庫指令后，確定相應的出庫口，循環(huán)型輸送線將貨物送到指定的出庫口內，如果該出庫口被占用，則貨物就會在循環(huán)型輸送線上自動轉圈，一直到該出口釋放，從而實現(xiàn)出庫的功能；入庫時，該入庫指令根據(jù)巷道的均衡原則自動生成，其貨物由循環(huán)型輸送線送到相應巷道的入口，如果此時出口被占用，則貨物就會在循環(huán)型輸送線上自動轉圈，一直到該入口釋放，從而完成入庫的功能。

在出庫較為集中時，為了使先出庫的任務先到達出庫的拆盤口位置，保證補貨的及時性和科學性；為了使入庫較為集中，避免貨物于循環(huán)型輸送線上由于多次轉圈而發(fā)生變形，針對上下位的程序實施改動，把出庫任務出庫口改成隨機出庫的方式，變更入庫時循環(huán)型輸送線的入庫口，在控制的程序內進行入庫的變更圈數(shù)預設。在入庫期間，如果相應巷道被占用，并且已經(jīng)達到入庫變更預設圈數(shù)的要求，就把該貨物向貨物傳動的方向所緊鄰的巷道進行貨位的自動變更。通過把自動變更的圈數(shù)設定為1，有效改善了上述問題，并且有效控制了貨物倉儲的均衡，促進了堆垛機的工作效率以及系統(tǒng)合理性的提升，使傳輸任務能夠高質完成。

2.2 堆垛機

由于立體倉庫日常的作業(yè)任務較為繁重，因此要保證對出入庫的貨物進行科學準確的調度。要求該調度系統(tǒng)具備對異常情況和應急情況的處理以及作業(yè)的跟蹤等功能，以任務號的方式對貨物實現(xiàn)跟蹤，促進出入庫的準確性和效率的提升。

在立體倉庫的系統(tǒng)內，堆垛機以PROFIBUS-DP網(wǎng)絡通過紅外通信的方式和其他站點實現(xiàn)通信。由于庫區(qū)現(xiàn)場的工作環(huán)境和工作情況較為復雜，因此常常會出現(xiàn)諸多問題。例如堆垛機的出入庫存在較多報警變更且變更出現(xiàn)不準確性，當出庫的變更貨物和變更前的貨物同時存在出庫情況時、入庫的變更貨物會被送到變更前貨位，造成入庫發(fā)生串貨情況，對庫存信息的準確性造成很大影響；環(huán)線巷道的變更會導致貨物發(fā)生巷道進錯的情況，堆垛機此時還會繼續(xù)對該任務執(zhí)行并上報，造成貨位信息發(fā)生錯亂現(xiàn)象[2]。

對于第一種情況，因為貨位的狀態(tài)檢測相關傳感器對較高貨位探測時，堆垛機對準貨位后載貨臺會產(chǎn)生一定的晃動情況，進而對貨位狀態(tài)檢測造成影響，所以對貨物的探測傳感器實施濾波法，使用PLC的控制程序對貨物探測的信號延長采集；由于庫區(qū)的變頻器等相關設備比較多，并且工作的環(huán)境十分復雜，而堆垛機在貨物變更中僅通過一狀態(tài)位進行控制，因此為了保證該狀態(tài)位具有良好的準確性，因此對該部分的通信也需要實施濾波的調整。對于第2個情況，由于從源頭對該情況控制時需要調整較多內容，并且該異常發(fā)生的頻次極少，因此可以采取增多校驗的方式對進入巷道貨物的任務實施區(qū)分，如果校驗呈現(xiàn)出和堆垛機不一致的情況，該任務就暫停執(zhí)行，讓工程技術人員對其實施處理，從而有效降低貨物錯位的風險，使堆垛機具有良好的準確性，提升庫存管理的精準性和效率。

2.3 重型堆料籠

該自動化倉儲系統(tǒng)機電設備中的重型堆料籠包括普通重型堆料籠和四周帶網(wǎng)重型堆料籠2種。

普通重型堆料籠的規(guī)格為2100 mm×2100 mm×2350 mm，載重4 t，主要包括立柱、邊框、內襯、立桿和橫桿、叉車孔以及腳等，結構如圖1所示。在立柱方面，采用的是70 mm×70 mm×4.0 mm的方管；在滿載時，最大的撓度不超過1/1000 H；材質選用Q235冷軋鋼。在邊框方面，采用100 mm×50 mm×4.0 mm矩管，L2100；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在內襯方面，采用的是100 mm×50 mm×4.0 mm矩管，L2000；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在立桿和橫桿方面，采用的是60 mm×60 mm×4.0 mm方管，立桿為L2100型號；立桿和橫桿的頂部都是插銷連接且采取插接的方式；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在叉車孔方面，采用200 mm×100 mm×4.0 mm矩管，L2100；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在腳方面，使用的規(guī)格是170 mm×170 mm×6.0 mm，共4只；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在對該重型堆料籠表面的處理中，對堆料籠要實施整體的酸洗磷化和靜電噴塑處理，在表面驗收時要保證其光滑且無雜質。

四周帶網(wǎng)重型堆料籠的規(guī)格是1600 mm×1600 mm×1850 mm，載重5 t，主要包括立柱、邊框、內襯、立桿和橫桿、叉車孔以及腳等，其結構如圖2所示。在立柱方面，采用的是60 mm×60 mm×4.0 mm的方管；在滿載時，最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在邊框方面，采用80 mm×40 mm×4.0 mm矩管，L2100；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在內襯方面，采用的是80 mm×40 mm×4.0 mm矩管，L2000；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在立桿和橫桿方面，采用的是50 mm×50 mm×4.0 mm方管，立桿為L2100型號；立桿和橫桿的頂部都是插銷連接且采取插接的方式；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在叉車孔方面，采用200 mm×100 mm×4.0 mm矩管，L1600；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在腳方面，使用的規(guī)格是170 mm×170 mm×6.0 mm，共4只；在滿載時，其立柱最大的撓度不超過1/1000H；材質選用Q235冷軋鋼。在對該重型堆料籠的表面處理中，對堆料籠要實施整體的酸洗磷化和靜電噴塑處理，在表面驗收時要保證其光滑且無雜質[3]。

圖1 普通重型堆料籠

2.4 移動存取架

該移動存取架的規(guī)格為W1750 mm×D1050 mm×H5550 mm（W/D/H分別是寬/深/高，下同），其多結構的存取架分為3層橫梁，用于3層貨的存取，且每層為2000 kg的載重；貨位的結構數(shù)量有1620個；多結構的存取架的立柱的截面是Ω型，共存在13個截面，且截面的規(guī)格是100 mm×70 mm×2.5 mm，其材料采取優(yōu)質的鋼材，材質選擇Q235，立柱孔的節(jié)距為75 m，所有的立柱和底腳都采取可調節(jié)式和地面進行連接；在雙柱間支撐中，采用50 mm×30 mm×2.0 mm的規(guī)格，對2端進行法蘭板焊接，法蘭板的厚度是3.0 mm；在多結構的存取架中，橫梁采取60 mm×40 mm×3.0 mm規(guī)格，具有高強度和鋼性的特點；橫梁和立柱采取雙斜面、正面契緊以及無間隙式的柱卡實施連接，并且配有安全銷對其進行鎖定，將橫梁和導軌座實現(xiàn)整體性連接，增強貨架整體的平整度和穩(wěn)定性；在橫梁滿載時，要求最大的撓度不超過1/250L；多結構存取架的導軌采用的規(guī)格是120 mm×215 mm×3.0 mm，由Q235的板材軋制而成，具有很好的平整度、強度和鋼性；導軌的對接位置要求滑行面與側面保持良好的光滑度，在所有通道端進行175 mm×60 mm×30 mm×4.0 mm導向板設置，在每個通道的前端進行叉車的限位裝置裝設，且規(guī)格是80 mm×80 mm×5.0 mm×400 mm；對牛腿式貨架選取一體式折彎成型的方式，使其具有很高的強度和剛性；對牛腿和四爪柱卡實施整體焊接并通過安全銷來鎖定，提高貨架的整體性和平整度，在牛腿滿載時，最大的撓度不超過1/250L。

2.5 鋼墊板

該墊板的規(guī)格是L1500 mm×D1000 mm×H155 mm（L/D/H分別是長/寬/高，下同），要求動載為2000 kg；托盤采取川字型、四向進叉、3條底腿、面板滿鋪的結構，要求相鄰底腿間使用50 mm×25 mm×2.0 mm的矩管進行連接；鋼墊板共有1620只。

2.6 智能機械車

該自動化倉儲系統(tǒng)共使用2臺智能機械車。

智能機械車的詳細參數(shù)見表1。

表1 智能機械車參數(shù)表

圖2 四周帶網(wǎng)重型堆料籠

2.7 移動式機器人

在庫內存儲繁多種類的代儲和救災物資。由于倉儲的面積比較大，并且?guī)靺^(qū)和庫區(qū)間存在較遠的距離，通過人工方式對物資清點比較耗時費力且易出錯，因此借助機器人實現(xiàn)對物資的智能清點。使用3臺掃描車對庫區(qū)物資的電子標簽實施掃描，并且增加電子標簽的識讀設備。因為掃描車要求專人移動，所以軟件的操作不是很方便。如果通過軌道的機器人或者無人操作的移動機器人，讓其按照所預設的巡檢路線自動到達指定的位置，對出入庫、庫存的物資電子標簽掃描，就可以將掃描的數(shù)據(jù)傳回智能終端，并對其進行統(tǒng)計與核對。倉管人員登錄終端后，對某件貨物隨機搜索，獲得貨物的詳細信息，就能夠根據(jù)相關的數(shù)據(jù)尋找相應的物資，實現(xiàn)對倉庫內部的隨機抽查、清點等，完成對倉庫的巡視以及對物資的出入庫實現(xiàn)有效清點，提升工作的效率。

3 結語

綜上所述，該文對某自動化倉儲系統(tǒng)中機電設備的實踐應用進行了詳細分析，深入探討了其結構和功能實現(xiàn)，在后續(xù)的使用和發(fā)展中，還需要對自動化倉儲系統(tǒng)機電設備不斷研究和改進，促進其功能的持續(xù)發(fā)展和技術的不斷提升。