自動化立體倉庫的關鍵技術探索

文/易賢領，深圳市捷創(chuàng)自動化設備有限公司

1 自動化立體倉庫的特點

自動化立體倉庫是由很多部分構成的，主要有立體的貨架結構、帶有軌道的堆垛機器、進出倉庫的運輸系統(tǒng)、尺碼檢測機器、條形碼錄入系統(tǒng)、計算機監(jiān)控和管理系統(tǒng)、連接電纜等多部分組成。通過相應的技術進行有機結合，才能使各部分各司其職，有序的進行工作。而自動化立體倉庫的功能也正是通過這些組成部分來實現(xiàn)的。完整的倉庫系統(tǒng)，可以通過機械手順利進行貨物的收取、存放、拿取、發(fā)放的工作，將每件貨物編上對應的條形碼之后，不管是物品的入庫還是出庫、都可以通過掃描條形碼進行記錄，這避免了人工管理時的混亂，尤其是同一系列的物品，更容易出現(xiàn)人力記錄錯誤。而經過電腦記錄的貨物，通過網絡共享，可以隨時查詢貨物的存在狀態(tài)，方便快捷。其次自動化的立體倉庫還有效的利用了倉庫的空間，可以充分使用高度方向的空間，通過貨架的搭建，結合自動化的使用，可以利用遠比人身高更高的高度，同時還保障了人員的安全性，避免了搭梯的使用。此外，自動化立體倉庫對環(huán)境的要求也比較低，可以充分適應黑暗、低溫、甚至有毒的環(huán)境。采用自動化的倉庫管理技術，符合了現(xiàn)代發(fā)展的趨勢，減少了人力的使用，降低了倉庫的管理成本。自動化系統(tǒng)的設計應該符合系統(tǒng)性、先進性和經濟性等相關原則，并且這些原則之間具有一定的相互關系，如圖1所示。

2 自動化立體倉庫的技術分析

2.1 貨位分配技術

倉庫的基本作用就是可以方便高效的實現(xiàn)對貨物的管理和存放，貨物分配的合理與否，將影響倉庫的順利運作。在實際應用過程中，設計人員，應根據倉庫的特點、貨物的特點和數量，以及物品的使用率等諸多方面綜合設計貨物的分配方法。需要對倉庫的貨架進行合理布局，確定貨物的放置位置，同時需要按照一定的分類方法進行貨物存放。好的分類方法便于工作人員盡快的掌握倉庫的情況，如同超市一樣，根據貨物的一定特性進行擺放，人們才能快速找到所需物品。通常倉庫一般對物品有固定位置，就近位置及按某一順序的位置等幾種放置方式。通過對物品進行科學放置，能夠提高管理人員對倉庫的管理效率，降低人力的投放率。

2.2 堆垛機使用技術

堆垛機根據不同的使用要求，有很多種分類，而且堆垛機是在自動化倉庫中常用到的一種設備，那么堆垛機的使用技術的重要性就不言而喻了。在進行堆垛機選擇時，需要做好材質選型工作，其中鋁合金立柱堆垛機具有減重、節(jié)省材料、提高運作效率等優(yōu)點。對堆垛機的自動化控制主要是要實現(xiàn)其重復作業(yè)的工作路徑，畢竟機器缺少人類的靈活性，所以要根據實際需要，對堆垛機取物范圍進行規(guī)劃，分區(qū)域對多個堆垛設備進行設計，編寫好堆垛機的工作路徑。堆垛機電機叉貨強度的力學計算是關鍵參數，其參數計算主要包括：

P=（W1+W2）V/η

公式中η表示傳動效率、V表示升降速度、W1表示荷臺重力、W2表示載重、P表示升降電機最高時速時需要的動力；

P=RV/η

公式中η表示傳動功率、V表示行走速度、R表示行走阻力、P表示貨叉電機最高時速時需要的動力。

同時要遵循工作時間最短原則，提高取放效率。這可以通過一定的算法，結合貨物的定位，選擇最佳工作路徑。堆垛機一般采用多種模塊化的控制方式，通過無級調速的交流電機進行驅動。這種方式發(fā)展比較成熟，不僅可以驅動堆垛機的順利運行，還可以在目標貨物區(qū)平穩(wěn)停車，便于取放物品。同時應對堆垛機的控制系統(tǒng)設計一定的保護措施，避免人員操作時，出現(xiàn)錯誤，造成事故。

2.3 計算機控制技術

計算機控制技術功能相當于人類的大腦，負責倉庫的調度工作，指揮著倉庫各個設備的運行，它的容量巨大，操作智能，并且操作速度訊速。其中的監(jiān)控系統(tǒng)擔當著重要的責任，每個設備的操作路徑、運行方式都要通過監(jiān)控系統(tǒng)進行調度。動作人員可以通過監(jiān)控窗口對各個設備進行統(tǒng)一監(jiān)控，當設備出現(xiàn)故障時，可以及時進行停機修復處理。另外監(jiān)控系統(tǒng)還可以修改作業(yè)命令，根據工況進行設備信息的修改，合理配置作業(yè)時間。

2.4 自動識別系統(tǒng)技術

立體倉庫的自動識別系統(tǒng)技術，主要包括自動尋找貨物地址和自動識別技術，通過計算機控制的自動化倉庫都具有這兩個基本的功能。通過掃描物品的條形碼可以快速的確定物品的具體存放位置，同時指揮如堆垛機等設備進行存取放工作，一氣呵成。在物品取放過程中則使用到了自動識別技術，堆垛機取物過程中通過認址器等部件核對當前位置和系統(tǒng)規(guī)定位置的誤差，從而確認存取物位置。自動識別是設備接受系統(tǒng)的支配，沒有工作人員的干預，可以準確的達到指定位置。除了存放物操作，自動識別系統(tǒng)還可以記錄產品數量、特征、物料來源等參數，系統(tǒng)進行一定的整合，便于進行數據物流的統(tǒng)計工作。

3 總結

本文主要講了自動化立體倉庫的特點和其中的關鍵技術。自動化控制的立體倉庫，通過采用一定的技術，可以實現(xiàn)人機合作、高效管理的物流工作。自動化技術的應用，減少了現(xiàn)代倉庫的資金投入、為貨物的管理、運輸和存取提供了保障。隨著現(xiàn)代科技的進步，還可以改進自動化技術的部分缺陷，更好的應用于物流行業(yè)。