自动化立体仓库设计综述

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1、中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司 2014年12月 1 自动化立体仓库设计 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 2 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 3 自动化立体仓库简介 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 4 自动化立体库概述 自动化立体仓库又简称高层货架仓库（简称高架仓库），一般是因为 采用了几层、十几层乃至几十层的货架来储存单元货物，由于这类仓库能 充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”。 自动化仓库系统(ASRSAutomated storage and retrieval system)

2、是不需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。 自动化立体仓库就是采用高层货架存放货物，以巷道堆垛起重机为主， 结合入库与出库周边设备来进行自动化仓储作业的一种仓库。 自动化立体仓库的功能： （1）大量储存，一个自动化立体仓库拥有货位数可以达到30万个，可 储存30万个托盘，以平均每托盘储存货物1吨计算，则一个自动化存取系统 可同时储存30万吨货物。 （2）自动存取，自动化仓库的出入库及库内搬运作业全部实现由计算 机控制的机电一体化作业。 （3）可以扩展到分类、计量、包装、分拣、配送等功能。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库

3、设计 5 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 6 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 7 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 8 自动化立体库优缺点 自动化立体仓库的优点： 能较好地满足特殊仓储环境的需要,保证货品在整个仓储过程的安全运行 ,提高了作业质量; 由于采用了高层货架和自动化管理系统,大大提高了仓库的单位面积利用 率,提高了劳动生产率,降低了劳动强度； 减少了货物处理和信息处理过程的差错； 能够合理有效地进行库存控制； 便于实现系统的整体优化。 自动化立体仓库的缺点： 结构复杂,配套设备多,需要的基建和设备投资很大； 货架安装精度要求高,施工比较困难,而

4、且施工周期长； 储存货品的品种受到一定的限制,不同类型的货架仅适合于不同的储存物 品,因此,自动化仓库一旦建成,系统的更新改造比较困难。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 9 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 10 工艺布局 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 11 托盘存取系统货箱拣货系统散箱拣货系统 进货越库作业包装与出货 入库物料搬运分类和集中 U型布置 U U型布置特点型布置特点：物流路线合理，进出口码头资源可以充分 利用，便于越库作业，便于扩展。 适用类型适用类型：工业制造行业居多，如汽车零部件库和家电企 业零部件库。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动

5、化立体仓库设计 12 进 货 储 存 拣 货 出 货 直进穿越式布置 直型布置特点直型布置特点：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰 时同时进出货库作业。 适用类型：适用类型：产品品种较为单一的成品库，如电子产品、 香烟和医药行业的成品库。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 13 模块化干线布置 越库模块 持续补货直 进穿越模块 中速周转 产品模块 慢速周转 产品模块 模块布置特点模块布置特点：可满足多种功能，适合多样化的产品存放。 适用类型：适用类型：综合类的商品分拨中心，如大型商超物流中 心。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 14 A：入库输送设备；B：入库端激光

6、扫描站；C：退货输 送机；D：低频货输送机；E：高频货输送机；F：出库 端激光扫描站；G：主输送线；H：拣选出货口；I：重 入库输送带；J：整托盘（箱）出货口 典型布局 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 16 主要工艺设备组成 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 17 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 18 巷道堆垛机 有轨巷道堆垛起重机是高层货架内存取货物的主要起重运输设备，其 主要技术要求如下： （1）采用双立柱地面支撑，不带司机室； （2）水平运行速度：0120m/min； （3）垂直升降速度：020 m/m

7、in； （4）货叉伸缩速度：020 m/min； （5）采用变频调速方式； （6）堆垛起重机噪声： 75dB； （7）应具备起升钢丝绳（链条）松绳或过载电气保护功能； （8）应具备起升钢丝绳（链条）断绳时电气及机械保护功能； （9）应具备货叉动作连锁保护及“双重入库”和“空取货”探测及报警。 （10）控制方式：手动（半自动）/单机自动/联机自动 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 19 巷道堆垛机 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 20 入出库水平输送机 入出库输送机是将入库托盘货物输送至有轨巷道堆垛机作业原始 位置或将出库托盘货物输运至出库端口的水平输送设备。其主要技术

8、 要求如下： （1）额定输送载荷：1000kg （2）控制方式：手动（半自动）/单机自动/联机自动 （3）运行跟踪方式：红外光电开关 （4）通信方式：固定通讯 （5）供电方式：动力电缆；三相五线制380V/220V，50HZ （6）输送面标高：700mm（链条标高） （7）输送机两侧应装有导向保护装置 （8）输送系统各端口应设机械挡块 （9）输送机动作与叉车叉子及堆垛机货叉应联锁 （10）应设置输送机强迫换速与停止开关 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 21 输送机系统 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 22 入出库穿梭车 入出库穿梭车是将托盘货物从库前输送机输送至装卸

9、货出入口输 送机的往复输送设备。其主要技术要求如下： （1）额定输送载荷：1000kg （2）控制方式：手动（半自动）/单机自动/联机自动 （3）认址方式：绝对认址 （4）通信方式：固定通讯 （5）供电方式：动力电缆；三相五线制380V/220V，50HZ （6）水平运行速度：0100米/分钟 （7）托盘移载速度 ：12米/分钟 （8）应满足两种尺寸托盘的输送。 （9）输送机动作与输送机应联动 （10）应设置紧急停止开关 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 23 入出库穿梭车 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 24 钢结构货架 钢结构货架是高层货架存储区中存放托盘货物的主

10、要设备，要求有足够的 强度和刚度及整体稳定性(抗震等级按8级考虑)，而且尺寸要求精度高，型式 采用组合装配横梁式，货架主要由货架片、横梁、纵/横梁、斜拉筋等组成。 主要构件应满足如下条件： 货架片： （1）立柱全长调节孔距累计误差不大于2 mm，相邻孔距误差小于0.1mm； （2）货架全长尺寸极限偏差不大于1mm； （3）立柱片弯曲误差小于1/1000或10mm； （4）立柱与安装地面垂直偏差小于1/1000mm； （5）工作安全系数不小于1.75。 横梁： （1）横梁长度尺寸误差小于1mm； （2）横梁装配后两端高低误差小于1mm； （3）承载最大载荷时横梁挠度不大于L/300； （4）工作

11、安全系数不小于1.55。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 25 钢结构货 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 26 入出库升降移载输送机 入出库升降移载输送机是将托盘货物从输送机输送高度降到地面 高度的输送设备。其主要技术要求如下： （1）额定输送载荷：1000kg （2）控制方式：手动（半自动）/单机自动/联机自动 （3）升降高度：750mm50mm （4）升降速度：6米/分钟 （5）供电方式：动力电缆；三相五线制380V/220V，50HZ （6）驱动方式：液压 （7）托盘移载速度 ：12米/分钟 （8）能满足手推液压托盘车取送托盘 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化

12、立体仓库设计 27 仓库处理能力计算 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 28 高架仓库堆垛机的作业方式 1）单一作业方式 单入库堆垛机从巷道口入库台，取一个单元货物送到选定的货位 ，然后返回巷道口的出入库台。 单出库堆垛机从巷道口出发到某一指定的货位取一个单元货物送 到出入库台。 2）复合作业方式 堆垛机从出入库台取一件单元货物送到选定的货位，然后直接转移 到另一个给定货位，取出其中的货物单元，再回到出入库台出库。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 29 堆垛机的作业方式 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 30 高架仓库堆垛机的作业周期 作业周期组成： 堆垛

13、机行走和载荷台的升降时间外，还应考虑货叉的升缩作业时间 以及货叉与托盘对位所需要的微动时间。 货叉伸缩的作业时间包括货叉伸出时间和货叉缩回时间。 在单作业时，货叉伸、缩各一次； 双作业时，货叉要伸、缩各两次。 假定作业模式： 假设80%的作业是复合作业方式，20%是单作业方式。 摒弃运行距离特别近和特别远的两种极端情况，取货架长度和高度 的20%80%之间的范围作为经常运行的范围。 取四个复合作业和一个单作业为一组进行验算。 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 31 是单作业 是复合 作业 计算平均作业周期的路线图 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 32 仓库处理能力 分

14、别计算各次作业周期T1、T2、T3、T4、T5； 按下式计算一次入库或出库的平均作业周期T(S): 计算每小时平均入库或出库货物单元数n为: 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 33 应用实例 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 34 海尔国际物流 中心 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 35 一汽大众装配车间立体库 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 36 某大型商超分拨中心 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 37 国外物流中心 u世界先进的大型物流中心货物自动分拣系统演示 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 38 标准及规范

15、中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 39 JB/T9018-2011 有轨巷道式高层货架仓库设计规 范； JB/T5323-91 立体仓库焊 接式钢结构货架技术条件； JB5319.2-91 有轨巷道堆垛起重机安全规范； JB/T7016-93 有轨巷道堆垛起重机技术条件； JB/T2960-99 巷道堆垛起重机型式与基本参数； GB3811-2008 起重机设计规 范； GBJ17-2001 钢结构设计规 范； GB/T14394-2008 计算机软件可靠性和可维护性； GB/T14085-93 信息处理系统计算机系统配置图符号及约定 ； 主要设计标准及规范 中冶南方武汉钢铁设计研究院自动化立体仓库设计 THANKS!