物流设施与设备(第二版)第二章自动化立体仓库设施与设备课件.ppt

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1、,新世纪高职高专,物流设施与设备,第二章 自动化立体仓库设施与设备,第一节 自动化立体仓库概述,第二节 仓库的基建及公用工程设施,第四节 自动化立体仓库的控制系统,第三节 自动化立体仓库的机械设备,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,自动化立体仓库又称立库、高层货架仓库、自动化仓库系统AS/RS。它是一种用高层立体货架储存物资，用计算机系统管理和控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。 自动化仓库是由电子计算机进行管理和控制，不需人工搬运作业而实现收发作业的仓库。有的自动化仓库可以直接与其他生产系统相连。 自动化仓库系统(ASRSAutomated storage and retrieval sys

2、tem)是在不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的系统。这个定义涵盖了不同复杂程度及规格的极为广泛的多样的系统。,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,一、自动化立体仓库系统组成 自动化立体仓库系统主要由货架、传输设备、存储设备、堆垛机、控制系统、通讯系统、计算机管理监控系统等部分组成。自动化立体仓库系统能够按照指令自动完成货物的存取，并能对库存货物进行自动管理，完全实现自动化作业，如图2-1所示。,图2-1 单元货格式自动化立体仓库,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,二、自动化立体仓库系统的功能 自动化立体仓库的功能：,（1）大量储存（2）自动存取（3）扩展到分类、计量、包装、分拣

3、、配送等多种功能,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,三、自动化仓库的适用条件 自动化仓库的适用于仓库货品的出入库作业频率较大,且货物流动比较稳定的情况，而且需要有较大的资金投入；需要配备一支高素质的专业技术队伍；对货品包装要求严格；仓库的建筑地面应有足够的承载能力。,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,四、自动化立体仓库的分类 1按照立体仓库的高度分类可分为低层立体仓库、中层立体仓库和高层立体仓库。低层立体仓库高度在5米以下，中层立体仓库的高度在515米之间，高层立体仓库的高度在15米以上。立体仓库的建筑高度最高的可达40米，常用的立体仓库高度在725米之间。 2按照操作对象的不同，自动化立

4、体仓库系统类型包括托盘单元式自动仓库（Pallet Unit AS/RS）、箱盒单元式自动仓库（Fine Stocker）、拣选式高层货架仓库（Pick Stocker）、单元/拣选式自动仓库（Unit-Pick Stocker）、高架叉车仓库（Rack Fork Stocker）等。其中，采用托盘集装单元方式来保管物料的自动仓库，被国内企业较为广泛地采用。,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,四、自动化立体仓库的分类 3按照储存物品的特性进行分类，有常温自动化立体仓库、低温自动化立体仓库、防爆型自动仓库等。 4按货架构造形式分为单元货架式、贯通式、水平旋转式和垂直旋转式仓库。 5按所起的作用

5、分为生产性仓库和流通性仓库。,自动化立体仓库概述,第二章,第一节,五、自动化立体仓库的特点 1自动化立体仓库的优点,（1)大大提高了仓库的单位面积利用率；（2)提高了劳动生产率,降低了劳动强度；（3)减少了货物处理和信息处理过程的差错；（4)合理有效地进行库存控制；（5)能较好地满足特殊仓储环境的需要；（6)提高了作业质量,保证货品在整个仓储过程的安全运行；（7)便于实现系统的整体优化。,仓库的基建及公用工程设施,第二章,第二节,一、厂房建筑 自动化仓库中的所有设备和仓库中存放的货物都放在厂房规定的范围内，库存容量和货架规格是厂房设计的主要依据。我国的南方与北方的地质地貌情况不同，厂方的土建部

6、分要根据实际情况因地制宜，减少不必要的人、财、物的浪费。厂房的建设同时还要遵守国家的相关法律法规的规定。 仓库库房建筑构造的一般要求：库房一般由地基、地坪、墙体、屋顶和门窗几部分组成。,仓库的基建及公用工程设施,第二章,第二节,二、自动化仓库的消防系统 1.火灾自动报警系统 火灾自动报警系统由触发装置、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其它辅助功能装置组成的，它具有能在火灾初期，将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量，通过火灾探测器变成电信号，传输到火灾报警控制器，并同时显示出火灾发生的部位、时间等，使人们能够及时发现火灾，并及时采取有效措施，扑灭初期火灾，最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的

7、损失，是人们同火灾做斗争的有力工具。,仓库的基建及公用工程设施,第二章,第二节,2自动消防系统 自动消防系统由消防控制室、消防控制设备、自动消防设备等部分组成。消防控制设备安装于消防控制室内，接点来自火灾报警系统的火警信号，发出联动控制指令，启动安装在火灾现场的自动消防设备，进行灭火和防护。所以消防控制设备是自动消防系统的核心部分。 与自动报警系统配合的自动消防系统，又称为固定灭火系统，它分为喷水灭火系统、卤代烷灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统等，此外它还包括排烟风机、排烟口、防火门、防烟门、防烟垂壁等消防设备的联动系统等。,仓库的基建及公用工程设施,第二章,第二节,三、照明系统 为了使仓

8、库内的管理操作和维护人员能进行生产活动，在立体库外围的工作区和辅助区必须有一套良好的照明系统，自动化仓库的照明系统由日常照明、维修照明、应急照明三部分组成。但是对于存储感光材料的黑暗库来说，照明系统要特殊考虑。四、通风及采暖系统 仓库的通风和采暖要求是根据所存物品的条件而确定。自动化仓库内部的环境温度一般在545即可，通常在厂房屋顶上及侧面的风机、顶部和侧面的通风窗、中央空调、暖气等，对散发有害气体的仓库可设离心通风机将有害气体排出室外。,仓库的基建及公用工程设施,第二章,第二节,五、动力系统 自动化仓库一般需要动力电源，配电系统多采用三相四线供电，中性点可直接接地。动力电压为交流电压为380

9、V/220V，50Hz，根据所有设备用电量的总和确定用电容量。配电系统的主要设备有：动力配电箱、电力电缆、控制电缆、电缆桥架等。六、其他设施 其他设施包括给排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。给水设施主要保证消防、工作用水，排水是指工作废水、清洁废水、雨水系统的水的排除。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,自动化立体仓库的机械设备一般包括高层货架、巷道堆垛起重机和出入库输送、搬运机械等。 自动化仓库的电气与电子设施主要包括检测装置、信息识别装置、控制装置、通信设备、计算机管理设备、大屏幕显示、图像监视等设备；信息识别设备主要完成对货物品名、类别、货号、数量、等级、目的地、生产厂家，

10、甚至货位地址的识别。自动化仓库的计算机管理一般包括如下内容：接受并保管入库的的货物；授权发放货物；维护准确的库存记录；盘库；规划库房布局等。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,一、高层货架类型 高层货架是自动化立体仓库的主体，库内高层货架每两排合成一组，每两组货架中间设有一条巷道，供巷道堆垛起重机和叉车行使作业。每排货架分为若干纵列和横排，构成货架或存货位，用于存放托盘或货箱。巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，巷道堆垛起重机自动对准货位存取货物，通过周围出库、入库的搬运系统完成自动存取作业。 （一）按建筑形式分为整体式和分离式。 （二）按建造材料分类 高层货架是立体仓库的主要构筑物

11、，一般用钢材或钢筋混凝土制作。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,一、高层货架类型,图2-3 轻负载式高层货架,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（三）按负载能力分类 立体自动仓库(AS/RS)依其负载的能力可分为轻负载式(Mini Load)及单元负载式(Unit load)，如图所示。,图2-4 单元负载式高层货架,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（三）按负载能力分类,图2-5 单元负载式自动仓库入库、出库的配置方式,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（二）堆垛机的结构构成 堆垛机由机架（上横梁、下横梁、立柱）、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控

12、制系统构成。 （三）主要类型的巷道堆垛机介绍 主要类型的巷道堆垛机特点与应用比较,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,图2-6 巷道式单立柱堆垛机,图2-7 有轨堆垛机,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,图2-8 无轨堆垛机,图2-9 无轨堆垛机,图2-10 无轨堆垛机,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,三、周边搬运系统、控制系统与装卸码垛机器人 周边搬运系统包括搬运输送设备、自动导向车、机器人、叉车、台车、托盘等。其作用是配合巷道式堆垛机完成货物运输、搬运、分拣等作业，还可以临时取代其他主要搬运系统，使自动存取系统维持工作，完成

13、货物出入库作业。 自动化立体仓库的控制系统： 自动化立体仓库的控制形式有手动控制、随机自动控制、远距离自动控制和计算机自动控制四种形式。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（一）穿梭车(RGV Rail Guide Vehicle),图2-12 单轨往复穿梭车,图2-13 双轨往复穿梭车,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（二）辊筒式输送机 辊筒式输送机是广泛使用的一种输送机，有动力式和无动力式两种。 无动力式辊筒输送机：让输送机呈一定坡度，使货物靠自身重力从高端移动到低端。一般输送托盘时，倾斜度为2.5%3.5%；输送纸箱重量1020kg时为3%5%，重量0.51kg时，倾斜

14、度为10%13%。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（二）辊筒式输送机,图2-14辊筒式输送机将货物自动出入库,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,（三）链式输送机 链式输送机是利用链条牵引、承载，或由链条上安装的板条、金属网、辊道等承载物料的输送机。链式输送机的种类很多，我们按照被输送物料与链条间的相互关系和链条的布置给链式输送机大致分成四类。,（1）装载式链条输送机（2）平顶式板链输送机（3）悬挂链输送机（4）链式提升机,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,1AGV的基本结构组成 AGV主要由车架、驱动装置、蓄电和充电装置、转向装置、车上控制器、安全保护装置、信息传输

15、与处理装置等组成，如图所示。,图2-16 AGV的结构示意图,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,2AGV的分类 （1）根据AGV装卸物料方式的不同，可分为料斗式、辊道输送式链条输送式、垂直升降式、叉车式。 （2）按照导引原理的不同，分为外导式和自导式两大类型。 3AGV系统（AGVS）的控制方式 AGV系统（AGVS）由三级控制方式构成，即中央控制计算机、地面控制器（系统）和车上控制器组成控制系统，完成整个AGV系统（AGVS）的动作控制。 （1）中央控制计算机是整个系统的控制指挥中心，它与各区域内的地面控制器进行通信，地面控制器接受中央控制计算机的管理。,自动化立体仓库的机械设备,第

16、二章,第三节,（五）码垛机与码垛机器人 自动化立体仓库系统中大量使用码垛机或机器人完成码垛、拆垛的工作。 （六）自动分拣机设备 分拣是指将物品按品种、出入库先后顺序进行分门别类堆放的作业。这项工作可以通过人工的方式进行，也可以用自动化设备进行处理。能连续、大批量地分拣货物、分拣误差率极低、分拣作业基本实现无人化。,自动化立体仓库的机械设备,第二章,第三节,四、电气与电子设备 自动化立体仓库中的电气与电子设施主要包括：检测装置、信息识别装置、控制装置、通信设备、计算机管理设备、大屏幕显示、图像监视等设备。,检测装置信息识别装置控制装置通信设备计算机管理设备大屏幕显示图像监视等设备,自动化立体仓库

17、的的控制系统,第二章,第四节,一、自动化立体仓库的信息管理系统 自动化立体仓库的信息管理系统主要包括计算机监控系统、数据库系统、网络系统。 计算机监控系统涉及管理计算机、监控计算机、控制具体设备执行的PLC控制器等。数据库系统完成底层数据的存储，网络系统则完成复杂信息的传送和交换。,自动化立体仓库的的控制系统,第二章,第四节,（一）信息管理系统功能设计 自动化立体仓库信息管理系统应具有以下功能： 1需求管理系统：根据生产计划、销售状况、库存情况、货物清单、日期等信息确定物料需求数量和时间。 2订货管理子系统：订单制作及处理。 3存储管理系统功能：入库管理、货位管理、出库管理等。 4不合格品管理

18、系统：验收管理、生产返品管理、市场返品管理等。 5库存管理系统：库存状况分析、ABC分类管理、拉动式库存管理、呆滞品管理等。 6系统维护：系统初始化、设施各种编码和处理方式（如拼盘方式、出入库方式、批量方式、日期、数据库、货位编码的初始化状态）等。,自动化立体仓库的的控制系统,第二章,第四节,（二）自动化立体仓库的计算机控制系统功能要求 自动化立体仓库的作业流程一般是入库、库内搬运、货物存放、取货、货物出库，整个工作在计算机系统的控制下进行。计算机系统一般为三级管理控制系统，上位机与局域网相连，下位机与控制器PLC相连，通过无线和有线方式传递数据。 计算机控制系统功能要求：计算机控制系统主要控制分拣机的运行速度，控制分拣导入机械的启动及运行的时间，控制AGV、穿梭车、输送机的运送速度、完成拼盘并箱作业的码垛机或码垛机器人、的速度及作业量。,自动化立体仓库的的控制系统,第二章,第四节,自动化立体仓库的的控制系统,第二章,第四节,二、几种典型的自动化仓库控制系统结构 1集中控制系统,图2-27 集中控制系统结构,自动化立体仓库的的控制系统,第二章,第四节,二、几种典型的自动化仓库控制系统结构 2分布式系统控制结构,图2-28 分布式系统控制结构,