某小型立體倉庫貨架結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

李驥

摘要：文中敘述了自動化立體倉庫的概念。同時針對小型的連接器自動化立體中間倉庫，介紹了立體倉庫貨架的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別和優(yōu)勢，結(jié)合設(shè)計規(guī)范，給出了一種立體倉庫貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：自動化立體庫;懸臂式貨架;貨架結(jié)構(gòu)

引言

自動化立體倉庫，又稱自動化高架倉庫和自動儲存系統(tǒng)。它是以鋼結(jié)構(gòu)貨架、堆垛機、和搬運設(shè)備構(gòu)成的存取單元貨物并可以自動化作業(yè)的倉庫。貨架是鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體，貨架內(nèi)是標準尺寸的儲存貨物的空間，堆垛機運行于貨架之間的通道中，完成存、取貨的工作。自動化系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)通，構(gòu)成倉庫自動化。自動化立體庫是實現(xiàn)高效率物流和大容量儲藏的關(guān)鍵系統(tǒng)，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。

現(xiàn)有一個連接器自動線項目。該自動線的零件出庫、半成品出入以托盤形式實現(xiàn)，現(xiàn)需要配備一個物料中間庫。針對該項目，中間庫采用自動化立體倉庫的方案，同時設(shè)計貨架的結(jié)構(gòu)方案。

1 自動化立體庫的設(shè)計要求

1.1. 立體庫尺寸

根據(jù)設(shè)計要求，該立體倉庫主要規(guī)格為6000mm（長）*1750（寬）*6300mm（高），并有前后兩個進出口，將零件出入庫以及半成品出入庫區(qū)域分開。

要求立體庫的庫容量不小于600個托盤。立體庫為可拆卸的結(jié)構(gòu)，便于運輸和安裝。

1.2貨物尺寸

因為該立體庫主要是零件出庫、半成品出入的中間庫，主要貨物就是線上流動的托盤。托盤尺寸（含貨物）為200mm（長）*200mm（寬）*65mm（高），每個托盤連同貨物的質(zhì)量為3.5KG。

2 自動化立體庫的貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計

要求的小型立體庫是一個配有堆垛機，能夠自己自動定位，只有一個巷道的小型立體倉庫。因此可供選擇的貨架結(jié)構(gòu)有：牛腿式貨架、懸臂式貨架。

1.牛腿式貨架 也叫貫通式貨架，因其主要靠牛腿受力保證貨架的穩(wěn)定性。牛腿式貨架采用托盤存取模式，將推盤直接存放在貨架的隔板上，適用于品種少，批量大的貨物儲存。

2.懸臂式貨架 懸臂式貨架主要由立柱片、懸臂梁、連接桿等組成，其特點是前伸的懸臂結(jié)構(gòu)輕巧，載重能力好的特點，并且對存放小型輕質(zhì)物料，特別是電子器件，能大幅提高倉庫的利用率和工作效率。

牛腿式和懸臂式相比，牛腿式貨架適用于輕型貨物，適用于各種物流中心，懸臂式多用于特殊物料。而實際要求存放的載盤比較特殊，而且質(zhì)量不超過4KG，所以采用懸臂式貨架。

懸臂式貨架以貨架儲存單元化托盤貨物，貨架固定于立庫兩側(cè)，中間配以堆垛機。整體外架用型鋼搭建，鋁型材安裝在型鋼中，貨架用螺釘直接裝在鋁型材上。貨架的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

根據(jù)貨架選取的類型，以國標JBT 9018-2011自動化立體倉庫設(shè)計規(guī)范為基礎(chǔ)，簡單給出一個設(shè)計方案。

1.貨架的設(shè)計：

采用每個貨架裝一個托盤的設(shè)計，因為每個托盤的尺寸確定，給出貨架的結(jié)構(gòu)為托盤平放在貨架托架上，在貨架上用銷釘對托盤定位，防止托盤掉落和傾斜。結(jié)構(gòu)如下圖所示：

根據(jù)JBT 9018-2011自動化立體庫設(shè)計規(guī)范，貨物和貨架的側(cè)向間隙一般在50mm～100mm范圍內(nèi)選用。在這里我們選50mm為側(cè)向間隙，所以貨架懸臂的長度為托盤長度加上側(cè)向間隙為200+50=250mm;

托盤放在貨架懸臂上，懸臂的2只手臂與托盤平齊，保證托盤的平穩(wěn)支撐，所以懸臂的總寬度為200mm。給出單懸臂的寬度為50mm。

3.倉庫儲存區(qū)設(shè)計：

從要求得知，該立體庫的尺寸為6000mm*1750mm*6300mm。根據(jù)JBT 9018-2011設(shè)計規(guī)范第8條的規(guī)范，要求堆垛機最外側(cè)和貨架保護罩之間的最小距離應(yīng)該大于500mm;貨架頂面至外罩的距離不小于300mm，因為立體庫出口高度為900mm，保證堆垛機的設(shè)計，貨架底部距地面高度為1500mm，貨物在高度方向上的凈空間為55mm，每個貨架之間間隔為50mm，堆垛機沿巷道寬度方向上最外側(cè)與貨架立柱或者貨物之間的間隙一般在50mm～100mm范圍內(nèi)選用，采用50mm。則：

貨架的高度為：65+55=120mm;

儲存區(qū)的最大長度為：6000-500*2=5000mm;

儲存區(qū)的最大高度為：6300-300-1500=4500mm;

儲存區(qū)長度方向上貨格列數(shù)：5000/（200+50）=20;

儲存區(qū)高度方向上貨格層數(shù)：4500/120=37.5，取整為37。即高度方向上每列可以放37層貨格;

單面儲存區(qū)貨格數(shù)：20*37=740;庫容量：740*2=1440.

設(shè)計要求庫容量不小于600個托盤，現(xiàn)有設(shè)計庫容量為1440，遠大于設(shè)計庫容，滿足要求。

4 總結(jié)

通過該立體庫的貨架機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，理解了自動化立體庫的各種貨架結(jié)構(gòu)和使用場合，根據(jù)實際需求，給出了一種貨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

總的來說，自動化立體庫的機械結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，信息化的互聯(lián)互通已經(jīng)成為最重要的部分。更重要的是通過自動化立體庫的建立過程，將自動化立體庫的RFID系統(tǒng)部署到生產(chǎn)的各個部分，引入生產(chǎn)過程管理系統(tǒng)MES，對生產(chǎn)過程全面管理。通過生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)流的互聯(lián)互通，使生產(chǎn)線實現(xiàn)信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行，從而實現(xiàn)制造 智能化。

參考文獻

[1] 劉昌祺等 自動化立體倉庫設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社.2004

[2] JBT 9018-2011《自動化立體倉庫設(shè)計規(guī)范》