淺析智能裝備在電子廢棄物貯存中的應(yīng)用

（南通森藍(lán)環(huán)保科技有限公司，江蘇南通 226300）

0 引言

企業(yè)回收的電子廢棄物采取籠框或者托盤存放，然后分類分區(qū)儲存。采用貨架、智能叉車倉庫管理系統(tǒng)配合，實現(xiàn)入庫、出庫、盤點作業(yè)自動化。

1 應(yīng)用模式設(shè)想

（1）采用立體貨架貯存?zhèn)}庫籠，智能叉車實現(xiàn)倉儲籠搬運，上貨架貯存和發(fā)料工作。每個倉儲籠上安裝電子標(biāo)簽，實現(xiàn)信息的讀取和匯總。（2）倉儲管理系統(tǒng)自動計算庫位和貯存量，和企業(yè)管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)及時更新。

2 設(shè)備介紹

2.1 貨架

型鋼裝配，巷道寬度滿足倉庫籠規(guī)格要求，采用突出翼緣支撐倉儲籠。

2.2 電子標(biāo)簽（RFID）

電子標(biāo)簽裝配在倉儲籠上，實現(xiàn)信息的錄入和讀取。

2.2.1 電子標(biāo)簽（RFID）讀寫器工作原理

RFID整個邏輯模塊主要分為兩部分，即基帶部分和射頻部分[1]。基帶模塊包括主控制器芯片與外圍電路，外圍電路包括時鐘電路、復(fù)位電路、外部存儲器電路和電源電路。射頻模塊包括射頻收發(fā)芯片，功率放大電路和收發(fā)隔離電路。

發(fā)送過程：需要發(fā)送的信息通過主控制器CPU進(jìn)行信息處理，主控制器CPU將發(fā)送標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸至RFID ASIC芯片，經(jīng)編碼、載波調(diào)制后，由RFOPX 與RFONX兩端差動輸出至射頻功率放大器PA，經(jīng)PA放大后的信號通過隔離器由天線發(fā)送出去。

接收過程：經(jīng)天線接收的信號通過隔離器后輸送到RFID ASIC芯片的輸入端MIXS_IN，由RFID ASIC芯片進(jìn)行混頻、增益、濾波和數(shù)字化后得到數(shù)字信號，將該信號再傳送給CPU處理，CPU經(jīng)過讀取信息并解碼后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，RFID ASIC芯片與CPU的通信接口為SPI接口或并行接口。

2.2.2 電子標(biāo)簽定位

電子標(biāo)簽具體定位原理：RFID天線安裝在抽柜的X、Y、Z空間的3個面上，RFID讀寫器通過X、Y、Z空間的3個面的天線輪尋讀取同一電子標(biāo)簽的RSSI值，通過實際測試在上層軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中建立每個天線面RSSI值與電子標(biāo)簽距離三維坐標(biāo)模型，從而可以實現(xiàn)X、Y、Z 3軸標(biāo)簽定位。

2.3 AGV系統(tǒng)

車輛性能是智能化作業(yè)的保障，各項參數(shù)應(yīng)滿足作業(yè)需求，本系統(tǒng)的車輛性能如表1所示。

表1 車輛參數(shù)信息表

AGV主要由驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、人機交互系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，其核心部件包含車載控制器、驅(qū)動器、編碼器、導(dǎo)航激光等[2]。

AGV管理系統(tǒng)由AGV車輛、外部設(shè)備IO、系統(tǒng)管理器、操作者界面、上層系統(tǒng)等組成。外部設(shè)備IO主要用于獲取外部設(shè)備的狀態(tài)信息、控制外部設(shè)備的執(zhí)行。系統(tǒng)管理器為AGV復(fù)雜系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，接收用戶或者上層系統(tǒng)的搬運需求、調(diào)度AGV系統(tǒng)中的所有車輛和外部設(shè)備，完成特定的搬運任務(wù)，最終將結(jié)果反饋給用戶或者上層系統(tǒng)。可以通過操作者界面監(jiān)控所有AGV的狀態(tài)、查看搬運任務(wù)的執(zhí)行過程和執(zhí)行狀態(tài)。

系統(tǒng)管理器主要功能：（1）執(zhí)行搬運命令；（2）為每次運輸計算最佳的路線；（3）控制AGV系統(tǒng)的運輸流量、避免AGV間的碰撞；（4）處理輸入/輸出(按鈕、開門等)；（5）處理和AGV車輛的通信、和IO的通信、和上層系統(tǒng)(RP、WMS、MES)的通信和操作者界面的通信。

2.4 倉儲管理系統(tǒng)（WMS）

WMS采用任務(wù)驅(qū)動模式，以訂單為系統(tǒng)操作驅(qū)動源，執(zhí)行入庫、出庫、分揀、庫內(nèi)轉(zhuǎn)儲等作業(yè)[3]，系統(tǒng)功能如表2所示。

表2 系統(tǒng)功能清單表

3 理論效果計算

入庫作業(yè)效果主要是用將不同品類的容器放置到相應(yīng)貨位的時間來衡量，如表3所示。

表3 入庫作業(yè)效率計算

出庫作業(yè)效果主要是用將指定品類的容器運送至相應(yīng)的生產(chǎn)崗位時間來衡量，如表4所示。

表4 出庫操作效率計算

入庫：入庫1托，理論平均254.67s，按5min1托計算，1臺車8h可入庫96托。

出庫：出庫1托，平均需616s，按11min計算，1臺車1h可做5托，1臺車8h可做40托，3臺車8h可做120托，理論上3臺車時可滿足生產(chǎn)的需求[4]。

4 結(jié)論

（1）智能裝備應(yīng)用，貨物貯存量增加了約1/3。倉庫管理系統(tǒng)自動計算庫存情況，選擇最佳入庫，出庫路線，大幅度提高庫位利用率。在AGV配置數(shù)量合理的情況下，可以實現(xiàn)入庫、出庫全天候作業(yè)。實時更新倉庫信息情況，定期盤點工作更快捷準(zhǔn)確。

（2）電子廢棄物拆解屬于逆向加工工序，但是在局部崗位，依然能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，自動化作業(yè)，有助于提高生產(chǎn)力[5]。