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高速密集储存系统 高效运转的“有机体”

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-08-06 09:58:00【

 当前,仓储业面临着新的挑战与变革。商品库存特点从原有的大批量、少品种、周转慢,开始向批量小、品种多、周转快的方向转化。特别是电子商务、快递、连锁经营、快速消费品等行业,对自动化立体库技术提出了更高要求。

  为了缩短交货时间,加快资金周转,订单结构也逐渐趋于更少的批量和更多的频次,这对于高速密集储存系统的研究开发提出了迫切要求。高速密集储存系统改变了传统立体库的设计理念,可提升空间利用率和存取作业效率,尤其是系统扩展非常方便,市场应用极广,为仓储、配送和生产现场提供了一种新的解决方案。

  一、高速密集储存系统构架与关键设备

  高速密集储存系统是一种可替代传统的巷道堆垛式自动化立体库的新型仓储模式,其核心设备是在货架中搬运货物或周转箱的穿梭车。该系统由出入库输送机、高速升降机、高速穿梭车和多深密集仓储货架组成。在多深密集仓储货架的每一层都配置一台高速穿梭车,它与货架端头的输送机和高速升降机配合使用,替代堆垛机,完成货物或周转箱的快速存取作业。同时,由于作业有效载荷与设备自重的比值较小,大大降低了每个仓储单元存取作业的能耗,具有绿色节能概念。

  高速密集储存系统采用了类似货到人的设计原理,存放于周转箱中的货物被自动存取。在货架系统中,每个通道的每一层都有一台穿梭车对货物进行存取。周转箱或货物被小车送到位于系统一端的高速升降机,由高速升降机配合输送机将货物送到配送工位。由于采用了货到人的设计,每个配送工位每小时可以完成上千个订单的拣选作业。目前,该系统已被应用于分拣和存取货物、货物储存、货物合并、库存盘点、增加货位等方面。该系统还可以通过增加穿梭车的数量来扩大出入库能力。

  二、高速密集储存系统关键技术创新

  1.系统静、动力学仿真技术应用

  利用有限元分析方法,进行关键设备(穿梭车与升降机等)整机结构刚度计算和动力学计算,对主要构件的应力分布、构架变形、位移和加速度等情况进行分析,使设计参数合理、可靠。在满足机构刚强度和稳定性的基础上,以车体、构架轻量结构化为目标,进行多工况的模拟,达到速度和加速度要求。通过静力学分析,校核关键设备零部件静强度及刚度。通过动力学分析,分析振动、碰撞等动态性能,校核设备动刚度。

  2.系统控制技术

  控制系统是高速密集储存系统运行成功的关键。为了实现自动运转,高速密集储存系统所用的各种存取设备和输送设备必须配置各种控制装置。如,穿梭车系统的控制就包括了位置控制、速度控制、货叉控制以及高速运动安全性设计等。升降机采用了升降驱动悬停技术原理,利用闭环矢量驱动零速保持功能,在升降机进行存取货动作和升降运动短暂等待过程中,升降电机制动器不抱闸,靠电机零速输出扭矩保持静止。控制系统的目的就是要使得各主机设备的运行具有高效率、高准确性和高度安全性,这对减小输送系统的瓶颈效应、提高仓储系统的整体运行效率有着重要意义。

  3.管理调度技术

  管理调度系统要保证整个仓库的性能指标最优,需要对各子系统进行调度,使其协调运转。特别是高速密集储存系统在用于出货缓存等领域时,不仅仅要求高速搬运每一件物料,还需要对物料出货的顺序实施排序,使之具备出库分拣的功能。该系统在满足各种约束条件的情况下, 对目前要求的作业任务进行排序,使整个自动化仓库的性能达到最优,包含库区分配、任务优先级分配、货位分配等。总之,既要考虑如何提高货位的利用率,又要保证出库效率。

   三、高速密集储存系统的应用

  针对某市烟草公司的品牌集中度及订单的不均衡性,采用高速密集储存系统的备货模式,实现存储货位的灵活调配。该系统可实现柔性调度、高效实时的补货,同时占地面积小,空间利用率高,在国内烟草行业属于首次使用。

  高速密集储存系统左端输送接托盘立体仓库,成品实托盘拆垛后产生的成品件箱,通过连续式升降机提升到多层入库,右端多层出库后通过连续式升降机统一降到一层,供应下游自动分拣系统。该系统固定为6排3巷道,每巷道有10层,层高700mm,每层一台高速穿梭车,满足了大流量配送的要求。

  四、结论

  高速密集储存系统可以广泛应用于第三方物流、医药、图书、连锁商业等领域,其具有大储存容量、高处理能力、高效节能、较强的系统柔性、适应多种规格货物配送等优点。同时,该系统解决了物料品规分布不平衡,不同的品规出入库频率和数量的差异性对存取作业的要求,提高了物品存取作业对存取设备的响应速度和灵活性。

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