一种自动化立体仓库系统设计.pdf

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1、InternalCombustionEngine&Parts·1·一种自动化立体仓库系统设计SystemDesignofAutomatedStereoscopicWarehouse①②②②胡晓娟；叶晓东；李涛（①常州先进制造技术研究所，常州213164；②中国科学院合肥物质科学研究院先进制造技术研究所，常州213164）摘要：本文从系统角度论述了一种自动化立体仓库，它包括机器人码垛系统，输送机系统，高层货架，堆垛系统，检测、信息传输及自动控制，采用控制器层、设备层与传感器层的分层设计模式，选用CC-LinkIE网络控制技术和三菱总线型PLC，对各个模块进行控制，实现物料混合、筛选、

2、码垛、传输、存放、取货等功能。关键词：自动化立体仓库；CC-LinkIE网络控制技术；码垛0引言自动化立体仓库是近年来国际上迅速发展起来的一种新型仓储设施。利用高层立体货架储存成件货物，并使仓储管理机械化、自动化。应用立体仓库在同样库容量的情况下比普通仓库可少占地约70%，同时，由于实现了仓库作业机械化、减少了劳动强度，可比普通仓库节省2/3劳力。物资出入自动化立体仓库方便迅速，提高了储存效益，降低了储存成本。1系统设计1.1系统整体结构设计图1整体方案示意图本自动化立体仓库由以下部分组成：机器人码垛系统，输送机系统，高层货架，堆垛系统，检测、信息传输及自动控制，电子计算机控制和管

3、理系统。主要功能为：①物料盘由机器人码垛至托盘，一个机器人可负责多种物料的码放。②入库区由数十台链式输送机、5台双工位高速穿梭车组成。输送机负责将生产线码垛区完成的整盘货物转入各入库口，双工位穿梭车则负责生产线端输送机输出的货物向各巷道入库口的分配、转动及空托盘回送。③储存区包括高层货架和5台巷道堆垛机。高层货架采用双托盘货位，完成货物的存储功能。巷道堆垛机则按照指令完成从入库输送机到目标的取货、搬运、存货及从目标货位到出货输送机的取货、搬运、出货任务。④托盘回流区设在储存区外部。⑤出库区设置在出库口外端，分为货物暂存区和装车图2机器人码垛布局图区，由出库输送机、叉车和运输车辆组成

4、。出库人员通过电机器人码垛系统包括工业机器人、手爪、托盘输送、定子看板、终端扫描来完成出库作业，反馈发送信息。位设备以及码控制系统，配置标签检测及通讯系统，并与⑥维修区设在穿梭车轨道外一侧，在某台空梭车更换生产控制系统相连接，以形成一个完整的集成化生产线。配件或处理故障时，其他穿梭车仍可以正常工作。1.1.2输送机系统⑦计算机控制室单独设立，用于出入库登记、出入库输送机系统主要由辊筒式输送机组成，分为动力式和高度、管理和联机控制，出入库系统采用联机自动，整体设无动力式，无动力式有一定坡度，使货物靠自身重力从高计如图1所示。端移动到低端；1.1.1机器人码垛系统动力式由一系列排列整齐

5、的具有一定间隔的辊子组本系统采用机器人码垛系统完成码垛工作，主要完成成，3-4个辊子同时支撑一件货物。两个工序，一是抓取空托盘将托盘放置到物料筐要码垛的1.1.3高层货架位置上；二是将物料筐按照物料类型分别码放整齐。采用托盘单元式自动仓库，普遍的高度为6~15m，每————————————作者简介：胡晓娟（1982-），女，山东临沂人，硕士，工程师，研究方个储位数在100~1000个托盘单元。向为控制理论与控制工程、机器人集成设计。1.1.4巷道式堆垛系统·2·内燃机与配件图3货架示意图图4堆垛机示意图巷道式堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重出库、发货确认、出库交接班管理、出库

6、作业管理。机，用于将整垛物料送至相应仓位。巷道式堆垛机由运行③库存管理。对货物、库区、货位等进行管理，实现仓机构、提升机构、装有存取货机构的载货台、机架和电气设库调拨、仓库盘点、库存变动、托盘管理、在库物品管理、备组成，堆垛机如图4所示。库存物流断档分析、积压分析、库存报表、可出库报表等1.1.5检测、信息传输及自动控制系统功能。①自动化立体仓库的作业流程是入库、库内搬运、货④系统管理。实现对系统基础资料的管理，主要包括物存放、取货、货物出库，整个工作在计算机系统的控制下系统初始设置，系统安全管理，基础资料管理，物料管理模进行。计算机系统为三级管理控制系统，上位机与局域网块，业务资

7、料等模块。相连，下位机与控制器PLC相连，通过无线和有线方式传⑤批次管理。实现入库批次数字化、库存批次查询、出递数据。库批次追踪。②计算机控制系统功能要求：计算机控制系统主要控1.2控制系统设计制分拣机的运行速度，控制分拣导入机械的启动及运行的系统总体控制方案布局如图5所示，该系统采用控制时间，穿梭车、输送机的运送速度、控制码垛机器人的速度器层、设备层与传感器层的分层设计模式，各自分别实现及作业工序。各自功能与作用。1.1.6电子计算机仓库管理系统总控台控制仓库现场的