自動(dòng)化立體倉庫的關(guān)鍵技術(shù)探索

文/易賢領(lǐng)，深圳市捷創(chuàng)自動(dòng)化設(shè)備有限公司

1 自動(dòng)化立體倉庫的特點(diǎn)

自動(dòng)化立體倉庫是由很多部分構(gòu)成的，主要有立體的貨架結(jié)構(gòu)、帶有軌道的堆垛機(jī)器、進(jìn)出倉庫的運(yùn)輸系統(tǒng)、尺碼檢測機(jī)器、條形碼錄入系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控和管理系統(tǒng)、連接電纜等多部分組成。通過相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，才能使各部分各司其職，有序的進(jìn)行工作。而自動(dòng)化立體倉庫的功能也正是通過這些組成部分來實(shí)現(xiàn)的。完整的倉庫系統(tǒng)，可以通過機(jī)械手順利進(jìn)行貨物的收取、存放、拿取、發(fā)放的工作，將每件貨物編上對應(yīng)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(jìn)行記錄，這避免了人工管理時(shí)的混亂，尤其是同一系列的物品，更容易出現(xiàn)人力記錄錯(cuò)誤。而經(jīng)過電腦記錄的貨物，通過網(wǎng)絡(luò)共享，可以隨時(shí)查詢貨物的存在狀態(tài)，方便快捷。其次自動(dòng)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(jié)合自動(dòng)化的使用，可以利用遠(yuǎn)比人身高更高的高度，同時(shí)還保障了人員的安全性，避免了搭梯的使用。此外，自動(dòng)化立體倉庫對環(huán)境的要求也比較低，可以充分適應(yīng)黑暗、低溫、甚至有毒的環(huán)境。采用自動(dòng)化的倉庫管理技術(shù)，符合了現(xiàn)代發(fā)展的趨勢，減少了人力的使用，降低了倉庫的管理成本。自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該符合系統(tǒng)性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)原則，并且這些原則之間具有一定的相互關(guān)系，如圖1所示。

2 自動(dòng)化立體倉庫的技術(shù)分析

2.1 貨位分配技術(shù)

倉庫的基本作用就是可以方便高效的實(shí)現(xiàn)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(yùn)作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，設(shè)計(jì)人員，應(yīng)根據(jù)倉庫的特點(diǎn)、貨物的特點(diǎn)和數(shù)量，以及物品的使用率等諸多方面綜合設(shè)計(jì)貨物的分配方法。需要對倉庫的貨架進(jìn)行合理布局，確定貨物的放置位置，同時(shí)需要按照一定的分類方法進(jìn)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(jù)貨物的一定特性進(jìn)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(jìn)行科學(xué)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(jī)使用技術(shù)

堆垛機(jī)根據(jù)不同的使用要求，有很多種分類，而且堆垛機(jī)是在自動(dòng)化倉庫中常用到的一種設(shè)備，那么堆垛機(jī)的使用技術(shù)的重要性就不言而喻了。在進(jìn)行堆垛機(jī)選擇時(shí)，需要做好材質(zhì)選型工作，其中鋁合金立柱堆垛機(jī)具有減重、節(jié)省材料、提高運(yùn)作效率等優(yōu)點(diǎn)。對堆垛機(jī)的自動(dòng)化控制主要是要實(shí)現(xiàn)其重復(fù)作業(yè)的工作路徑，畢竟機(jī)器缺少人類的靈活性，所以要根據(jù)實(shí)際需要，對堆垛機(jī)取物范圍進(jìn)行規(guī)劃，分區(qū)域?qū)Χ鄠€(gè)堆垛設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，編寫好堆垛機(jī)的工作路徑。堆垛機(jī)電機(jī)叉貨強(qiáng)度的力學(xué)計(jì)算是關(guān)鍵參數(shù)，其參數(shù)計(jì)算主要包括：

P=（W1+W2）V/η

公式中η表示傳動(dòng)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(jī)最高時(shí)速時(shí)需要的動(dòng)力；

P=RV/η

公式中η表示傳動(dòng)功率、V表示行走速度、R表示行走阻力、P表示貨叉電機(jī)最高時(shí)速時(shí)需要的動(dòng)力。

同時(shí)要遵循工作時(shí)間最短原則，提高取放效率。這可以通過一定的算法，結(jié)合貨物的定位，選擇最佳工作路徑。堆垛機(jī)一般采用多種模塊化的控制方式，通過無級調(diào)速的交流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這種方式發(fā)展比較成熟，不僅可以驅(qū)動(dòng)堆垛機(jī)的順利運(yùn)行，還可以在目標(biāo)貨物區(qū)平穩(wěn)停車，便于取放物品。同時(shí)應(yīng)對堆垛機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一定的保護(hù)措施，避免人員操作時(shí)，出現(xiàn)錯(cuò)誤，造成事故。

2.3 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)功能相當(dāng)于人類的大腦，負(fù)責(zé)倉庫的調(diào)度工作，指揮著倉庫各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，它的容量巨大，操作智能，并且操作速度訊速。其中的監(jiān)控系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)著重要的責(zé)任，每個(gè)設(shè)備的操作路徑、運(yùn)行方式都要通過監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。動(dòng)作人員可以通過監(jiān)控窗口對各個(gè)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)進(jìn)行停機(jī)修復(fù)處理。另外監(jiān)控系統(tǒng)還可以修改作業(yè)命令，根據(jù)工況進(jìn)行設(shè)備信息的修改，合理配置作業(yè)時(shí)間。

2.4 自動(dòng)識別系統(tǒng)技術(shù)

立體倉庫的自動(dòng)識別系統(tǒng)技術(shù)，主要包括自動(dòng)尋找貨物地址和自動(dòng)識別技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化倉庫都具有這兩個(gè)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(shí)指揮如堆垛機(jī)等設(shè)備進(jìn)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(dòng)識別技術(shù)，堆垛機(jī)取物過程中通過認(rèn)址器等部件核對當(dāng)前位置和系統(tǒng)規(guī)定位置的誤差，從而確認(rèn)存取物位置。自動(dòng)識別是設(shè)備接受系統(tǒng)的支配，沒有工作人員的干預(yù)，可以準(zhǔn)確的達(dá)到指定位置。除了存放物操作，自動(dòng)識別系統(tǒng)還可以記錄產(chǎn)品數(shù)量、特征、物料來源等參數(shù)，系統(tǒng)進(jìn)行一定的整合，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)物流的統(tǒng)計(jì)工作。

3 總結(jié)

本文主要講了自動(dòng)化立體倉庫的特點(diǎn)和其中的關(guān)鍵技術(shù)。自動(dòng)化控制的立體倉庫，通過采用一定的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)合作、高效管理的物流工作。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，減少了現(xiàn)代倉庫的資金投入、為貨物的管理、運(yùn)輸和存取提供了保障。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，還可以改進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的部分缺陷，更好的應(yīng)用于物流行業(yè)。