TP1?Max?P1X/VX,P1Y/VY? (3.5)
TP1=17.81s
TP2?Max?P2X/VX,P2Y/VY? (3.6)
TP2=22.03s
因此TS=139.65s,则单一作业堆垛机出入库能力为M1=3600/139.65=25.8托盘/小时 平均复合作业循环时间:
Td?TP1?TP2?TP1TP2?4TSC (3.7) T?Max??P2X?P1X?/VX,?P2Y?P1Y?/VY? (3.8)
T=15.42s
因此Td=115.26s,则复合作业堆垛机出入库能力为M2=3600/115.26=31.23托盘/小时 综合出入库作业能力
M??1M??2M (3.9)
M=26.89托盘/小时
堆垛机的利用率为16托盘/小时/26.89托盘/小时=59.5%
3.5 作业区与立体仓库区的衔接方式的确定
在确定了立体仓库系统的主要作业设备以后,可根据系统布局及土建设计情况,确定作业区与立体仓库的衔接方式,主要是输送机的布局方式和选型,输送机的运行效率也对系统作业效率有很大的影响。具体的衔接方式有如下几种。
1)叉车、或自动导引小车出、入库台方式
采用这种方式时,在货架的端部设立入库台和出库台。入库时用叉车、或自动导引小车将货物单元从入库作业区运到入库台,再由货架区内的堆垛机取走送入货位。出入库时,哟偶堆垛机从货位取出货物单元,放到出库台,由叉车、自动导引小车取走,送到出库作业区。
2)叉车、或自动导引小车、或轨道小车、输送机出、入库台方式
用叉车、或自动导引小车、或轨道小车将货物单元送到输送机,再由输送机将货物送到入库台,然后由堆垛机将货物单元从入库台上取走送入货位。出库时反向运行。采用这种方式的优点在于货架区作业的堆垛机是一种间歇式作业机械,同样往输送机上放置货物的叉车、自动导引小车或轨道小车也是间歇式作业机械,这就要求解决好两者在工作节拍
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上的衔接,而这一协调任务可通过积放式输送机解决。该布局形式还可以反向安排,即输送机——轨道小车、或自动导引小车,在与货架区相连。
3)输送系统出、入库台方式
高架仓库的货架区与作业区的衔接还可以采用出入库台装卸系统与积放式输送机系统相连的方式解决,可根据需要设计成不同的形式。
根据实际需求,本设计采取叉车、输送机方式出入库台。
3.6 自动化立体仓库的控制方式和管理方式
堆垛机的控制方式可分为手动控制、单机自动控制、联机自动控制3种,控制水平的选择必须从仓库的实际出发。
手动控制方式设备简单,操作和维修都较方便,设备价格便宜,对土建、货架的要求也较低。对于一般规模不大、出入库频率不高的仓库很适用,他是目前立体仓库中使用最广泛的一种。对于拣选是仓库来说更是占了绝大多数。
单机自动控制、联机自动控制适用于出入库频率较高、规模较大,特别是高度较高的仓库,可以减轻工人劳动强度,提高堆垛机的工作速度和生产率。
立体仓库的管理方式一般可分为台账管理、穿孔卡结合台账管理和计算机管理3种。在总体设计阶段,要根据仓库的规模、出入库频率、生产管理的要求、仓库自动化水平等方面的因素综合考虑选定一种管理方式。
第4章 输送系统的设计规划
4.1 输送系统的组成结构
1)链式输送机
链式输送机是现代化立体仓库中最基本的用于连续运输三元话务的输送设备之一,其输送速度适中,通过轨道支承传送链条,构造简单,维护容易,成本低廉,但噪音偏大。除输送方形规则物外,其他货品必须以承载托盘输送。
链式输送机主要用在自动化立体仓库入库区、装配和包装区、在线拣选区、出库区等。一般输送系统为提高作业组度,合理安排货物存放位置,在输送系统中一般设计有很多缓冲积放区,主要是通过合理布置链式输送机来完成这一任务。
链式输送机根据在输送系通过中的位置和作用可分为单速和双速两种。在国内目前一般设计为高速16米/分钟,低速4米/分钟。
2)辊子输送机
辊子输送机也是现代物流自动化仓库中最基本的连续式运送货物的输送设备之一,单
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元货物连续输送、积存、分拣;可沿水平或曲线路径进行输送。其结构简单,安装、使用、维修方便,对不规则的物品了放在托盘货者托板上进行输送。在自动化立体仓库中与链式输送机共同承担输送系统中的单元货物运输,主要完成直线运输。
辊子输送机主要应用于自动化立体仓库入库区、装配和包装区、在线拣选区、出库区等,也可起到缓冲积放的作用。
辊子输送机根据在输送系统中的位置和起到的作用也可分为单速和双速两种。一般设计为高速16米/分钟左右,低速4米/分钟。
3)链式——辊子组合式降台
在近年的输送系统设计中,为了提高作业速度,对间歇性输送设备的型式进行了新的设计和改型,链式——辊子组合式升降台就是在这一时期出现的新产品。其主要应用于输送系统中连式输送机和辊子输送机有交叉的部位,它是在一套设备中既有连式输送机又有辊子输送机机,并通过一套升降装置使两个输送机形成高度差,以实现单元货物运送方向的90度转变。根据通过方式不同分为丁字形和十字形两种。设备改型前要完成单元货物运行放行的90度改变,出了链式输送机和辊子输送机外,还要有升降台,上面安装辊子输送机或者链式输送机,完成动作时间长,改型后将升降机构安装在链式输送机底部,货物一到其上方停下,升降机构运动,顶起以一定角度倾斜放置的链式输送机的头部升降段,链式输送机开始运送货物。整个过程输送速度得到了提高。
4)皮带式输送机
皮带式输送机是用输送带做承载和牵引构件的输送机,用来输送各种规则或不规则形状的货物。皮带输送机可水平输送,也可倾斜输送。带式输送机由于是通过摩擦力带动货物运行,因此比较适宜输送小件零散的货物,常应用于物流中心或配送中心的拣选作业。平带输送机可用来输送各种规则或不规则形状的货物,用在要求精确定位或需要伸缩的场合。带式输送机可水平输送,也可倾斜输送,倾斜的角度不大于15°。平带输送机按其支承方式可分为滑板式和辊子式。滑板式平带输送机通常用在中等速度下搬运轻载货物。辊子式输送机采用的是平托辊,托辊安装在槽钢或角钢的支架上,输送带在其上运行。水平输送时要求每件货物的下面至少有两根托辊支承,倾斜输送时则要求至少达到三根以上,这种输送机所需的功率较小,输送带寿命较长,输送负载能力较大。
5)带链式输送机或辊子输送机的轨道穿梭车
在输送系统中通过轨道穿梭车,可实现一条或多条输送线与多条输送线的连接,完成货物分流工作,是非连续的分流系统的重要组成部分。多安装在货架仓库中出入库区的前面,将入库货物送到各巷道一端的入库区输送机上或从各出库区输送机上接收货物,送到出库口。或者是应用在拣选不频繁的在线拣选去与出入库区之间,由轨道穿梭车按照系统
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指令,有出库区取出货物,并将货物送到几台拣货输送机上的一个上,同时可以把拣货完毕的托盘送到入库区式托盘重新入库。
目前国内的穿梭车的运行机构一般采用变频电机,直线速度可达到120米/分钟。 6)自动搬运车
自动搬运车是指装有自动导引装置,能够沿规定的路径形式,在车体上还具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移栽功能的搬运车辆。对长距离搬运或大面积系统而言,安装费用较低:弹性可调整的作业路径使之得到用户的青睐,系统扩充也非常容易;由于不需各地埋线,所有课安装于洁净室内;安装时库内无须停机;定位精确。
自动搬运车主要用于入库区的起始搬运段;车库区的货物最终搬运段;距离长、复杂路径段;高洁净要求区;人员和其他输送设备无法到达区;经常调整作业路径等区域。
由于自动搬运车造价高,目前在国内并没有得到广泛的应用。 7)空托盘收集机
在自动化仓库中对空托盘的处理有几种方式,一种是由叉车将空托盘逐一从输送线上卸下码放到指定堆放区,这样不容易堆放整齐,对叉车司机的操作要求也高,完成一定量的空托盘处理花费时间长。另一种就是空托盘经入库作业放在一个货格内,需要时再进行一次出库作业,这样需要几个就要完成几次出库作业,增加了成本,效率也非常低。使用托盘收集机时空托盘不下线,而是经过输送线进入空托盘收集机,按照系统实际要求收集到一定的数量后,以一个单元货物的形式通过入库区输送系统和堆垛机存入货架或者直接通过返回区由叉车将这批托盘放在仓库入口接货区等待使用。
空托盘收集机一般根据货架尺寸设计一次做多收集托盘数量。 8)自动分拣线
自动分拣线在现代配送中心型自动化仓储中得到了非常广泛的应用。自动分拣线能连续、大批量地分拣货物;不受气候、时间、人的体力等的限制;分拣系统单位时间分拣件数多;误差率极低;分拣作业基本实现无人化,可减少人员的使用,减轻员工的劳动强度,提高人员的使用效率。
自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送道口组成。控制装置的作用是接受和处理分拣信号,根据分拣信号的需求只是分拣装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动分类。这些分拣需求可以通过不同方式,入口通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、高度检测及形状识别等方式,输入到分拣控制系统中去,根据对这些分拣信号判断,来决定某一种商品该进入那一个人分拣道口。
自动分拣线是现代化物流配送的核心,每一个物流配送中心现代化程度的高与低归根结底取决于分拣技术和选择分拣的方式。分拣方式可分为滑块式、滚轮式、翻盘式、交叉
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式、垂直式等若干方式,根据物流配送中心设定的性质和预留第三方物流的品种,充满效率的前提下,达到性能与价格的最优化匹配。
无论是烟草、医药、商业,还是其他行业,通过智能化按路向、按客户等要求分拣,最大程度地满足客户无差错需求,降低各种消耗,已达到提高企业效益的目的。
9)垂直提升机
垂直提升机是有效地连接楼房仓库或高层建筑各层的输送系统和在不同的装卸作业面完成装卸货物需要的设备。在自动化仓库中常用的有载货电梯、液压升降平台和板条式提升机等。灾祸电梯载重量大、运行平稳、停位精确,但提升距离有限。液压升降平台是一种设备简单,且适应能力很强的机械。与其他升降设备相比,他的速度低,能精确定位在各种高度,适合于不需要经常性提升货物的场所。新型的液压升降平台在底部装有运行机构,可在轨道上行驶,在仓库中被广泛用作拣货设备。板条式提升机是一种连续工作的输送设备。优点是结构简单,占地面积小,输送效率高,通用性强,工作可靠,使用维修方便。
10)托盘码垛、拆垛机械手
货物在托盘上的码垛或拆垛可通过人力进行,也可由机械设备通过编制程序,实现堆码操作自动化。托盘马垛机械手是能将不同外形尺寸的包装货物,整齐地、自动地码在托盘上的机器人。充分利用托盘的面积和堆码物料的稳定性,机械手具有物料码垛顺序、排列设定器。
根据码垛机构的不同,可以分为:多关节型、直角坐标型。根据装具形式的不同可以分为:侧夹型、底拖型、真空吸盘型。此外,机械手还分固定型和移动型。取货机械手按其他坐标形式不同,可以分为直角坐标型机械手、圆柱坐标型机械手、极坐标型机械手和多关节型机械手。坐标形式不同,其应用范围和工作特点也不同。
4.2 输送系统的规划原则
输送系统的总体布局主要取决于其物料流动方向和出入库频率。输送系统设计的一般原则如下:
1)输送系统必须满足仓库出入库频率的要求。因此应根据高峰时要求的最大出入库频率来设计整条输送线的输送能力,并由此推算系统中各设备的运行或工作速度。
2)系统应具有一定的积存功能,以保证堆垛机作业的连续性。
3)系统必须具有高度可靠性。在物流中心,输送系统中、一般只有一套,一旦发生故障会使整个仓库工作受到影响。所以,要求运输系统各个环节上的设备可靠、耐用、维修方便。对于自动控制的系统应设置手动控制作后备。
4)系统各单机件必须有完备的信息传送和联锁,把整个系统作为一个整体进行控制。
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