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1、中等职业教育物流服务与管理专业 规划教材 现代物流装备与技术 缪兴锋 李超锋 编著 中国人民大学出版社 第九章 物流智能装备与技术 物流设施与设备2 本章要点 p任务一：自动导引车 p任务二：物流机器人 p任务三：自动分拣系统 p任务四：电子标签拣货系统 学习目标 p知识目标：了解自动导引车在物流中的应用；掌 握自动导引车的工作原理。 p能力目标：能根据仓库布局合理设置自动导引车 。 知识1：自动导引车 一、自动导引车含义 p自动导引车（Automatic Guided Vehicle，简称 AGV）也称无人搬运车或自动搬运车，是一种现代 化的先进物料搬运装备。 p中华人民共和国国家标准物流术
2、语定义 自动导引车（AGV）为：能够自动行驶到指定地点 的无轨搬运车辆。 二、自动导引车的分类 p按导引方式分类 p外导式导引：在预定的行走路线上，铺设电磁、 光学或磁性导引带，导引车通过车上的检测装置检 出导引带的信号、并通过分析计算，不断调整导引 行走方向。 p自导式导引：储存作业环境的信息，通过识别车 体某一时刻的位置信息，计算机与环境信息相比较 ，自动计算并调整路径。 按控制方式分类 p智能型：车载计算机，自动导引车自 动选择最佳路线完成指定的任务。 p普通型：所有功能、路线和控制方式 均由主控计算机进行控制。 思考分析 p自动导引车的特点？ p自动导引车应用在哪些场合？ 自动导引车特
3、点 p显著特点是无人驾驶 p柔性好，自动化程度高和智能化水平高， p配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口 ，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。 p此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠 自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污 染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。 自动导引车应用场合 p在制造业中应用：如汽车生产装配作业和电子工业 。 p在现代化图书馆：自动导引车用于图书的入库和出 库，可以自动地将图书送到指定的地点。 p在现代化仓储基地：自动导引车已成为提高仓库作 业自动化的主要标志之一。 p在现代化的邮局应用：中国在1990年在上海邮政 枢纽开始应用AGV，完成邮
4、件的搬运工作。 p在港口码头和机场中的应用。 AGV在自动化仓库中应用 三、自动导引车工作原理 p自动导引车的构成 p1、机械系统 p车体 p车轮和转向装置 p移载装置 2、动力系统 p大多数自动导引车都以车载蓄电池为能源，以直流电动机 提供驱动力。 p自动导引车常用的蓄电池有：铅-酸蓄电池和镍-镉蓄电池 。 p铅-酸蓄电池。采用全封闭免维护的固态电解质，具有自动 充液系统，可以减少对室内作业环境和车上电气设备的酸性腐 蚀。 p镍-镉蓄电池。采用纤维极板类型，无污染，寿命长，比能 量高，可以短时快速大电流充电，适合车辆高效连续作业的要 求。 3、控制系统 导引信号发生器 中央控制微机 数字量输
5、入输出调度控制微机 无线通讯系统 自动导引车I自动导引车II 自动导引系统 p电磁导引 p激光导引 p惯性导引 电磁导引 p在AGV的行驶路径上埋设金属线，当高频电流 流经导线时，导线周围产生电磁场，AGV上左右对 称安装有两个电磁感应器，它们所接收的电磁信号 的强度差异可以反映AGV偏离路径的程度。AGV 的自动控制系统根据这种偏差来控制车辆的转向， 连续的动态闭环控制能够保证AGV对设定路径的稳 定自动跟踪。这种电磁感应引导式导航方法目前在 绝大多数商业化的AGVS上使用，尤其是适用于大 中型的AGV。 电磁导引 电磁导引基本原理 1-导向电线 2导向轮 3信号检测器 4放大器 5导向电机
6、 6减速器 电磁导引特点 p优点：引线隐蔽，不易污染和破损，导引原理简 单而可靠，便于控制和通讯，对声光无干扰，制造 成本较低。 p缺点：路径难以更改扩展，对复杂路径的局限性 大。 激光导引 pAGV上安装有可旋转的激光扫描器，在运行路 径沿途的墙壁或支柱上安装有高反光性的定位标志 ，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接受由四 周定位标志反射回的激光束，车载计算机计算出车 辆当前的位置以及运动的方向，通过和内置的数字 地图进行对比来校正方位，从而实现自动搬运。 激光导引 激光导引原理 p目前，激光AGV的应用越来越普遍。并且依据 同样的引导原理，若将激光扫描器更换为红外发射 器、或超声波发射
7、器，则激光引导式AGV可以变为 红外引导式AGV和超声波引导式AGV。 激光导引的特点 pAGV定位精确；地面无需其他定位设施；行驶 路径可灵活多变，能够适合多种现场环境。激光导 引是目前国外许多AGV厂家优先采用的先进导引方 式。 惯性导引 p惯性导引是在AGV上安装陀螺仪，在行驶区域 的地面上安装定位块，AGV通过对陀螺仪偏差信号 的计算及地面定位块信号的采集来确定自身的位置 和方向，从而实现导引。 惯性导引特点 p惯性导引技术在航天和军事上较早运用，是 AGV领域新兴的一项技术。 p优点：技术先进，定位准确性高，灵活性强，便 于组合和兼容，适用领域广。 p缺点：制造成本高，导引的精度和可
8、靠性与陀螺 仪的制造精度及使用寿命密切相关。 （三）自动寻址系统 自动寻址系统主要指AGV控制系统中用于AGV 正确寻找任务地址并能精确停位的控制系统。 （四）自动导引车的安全装置 安全装置的作用包括防止设备在运行中出错，也 预防运行出错对人员及其原形环境设施产生的影响 。安全装置的共用除了保护AGV 自身安全，以及维 护AGV功能的顺利完成外，还在最大可能的范围内 保护人员和运行环境设施的安全。 物流设施与设备33 三、自动导引车系统（AGVS） p自动导引车系统(Automatic Guided Vehicle System,简称AGVS)是指由若干台（种）AGV与地 面控制器所组成，能在
9、系统的控制下自动准确完成特定 的物料搬运和装卸作业的机电一体化系统。 p1、单车或车队。 p2、地面导引和管理系统 学习任务二 物流机器人 学习目标 p知识目标：了解仓库机器人的特点、分类的应用 ，掌握常见机器人的基础组成及工作特点。 p能力目标：能够熟练操作仓储管理信息系统，正 确控制物流机器人作业。 一、机器人概述 p（一）机器人的发展 p机器人（Robot）是人类20世纪的重大发明之一 。 p1984年末著名科学家钱学森指出：“所谓机器人 ，就是指那些有特定功能的自动机，它是机电一体化 的，具有人工智能因素的20世纪80年代高技术，是 新技术革命的重要内容之一。” p20世纪70年代我国
10、就开始了机器人的研制开发， 1980年全国第一台工业机器人诞生。 英国机器人酷似人类 面部表情丰富能够对话 保姆机器人 北京农民拉车机器人 拉车机器人 p机器人身高约1.8米，身后连接着一辆深红色的 铁皮黄包车，车上装着方向盘和控制按钮，以控制 黄包车的前进、后退和停止。机器人的眼睛和嘴巴 都会动。 p机器人成本约8000元，每充电一次能走6小时 ，行程8公里。 北京农民拉车机器人 p2009年1月8日，住在北京市郊的农民吴玉禄 在自家附近驾驶着由他自制的行走机器人拉着的人 力车溜达。这个机器人是爱热发明创造的吴玉禄制 成的最新和最大的机器人。吴玉禄从1986年开始 制造机器人，他用从垃圾堆捡
11、来的金属丝、金属片 、螺丝钉和钉子等制造机器人。 二、物流机器人 p搬运机器人 p码垛机器人 搬运机器人 p（一）带有自动机械手的AGV p在自动导引车上加装机械手，配合车载装卸机构， 自动装载货物，AGV自动行驶到指定的位置后，机械 手自动卸货，并放置到指定货位。 （二）直角坐标机器人 图9-8 二维搬运机器人图9-9 三维搬运机器人 物流设施与设备45 图9-10 三维机器人拣货搬运 物流设施与设备46 （三）多自由度关节式搬运机器人 图9-11 多自由度机器人 图9-12 码垛机器人 （四）码垛机器人 物流设施与设备47 码垛机器人 p码垛机器人能自动将不同外形尺寸的包装货物整 齐地、自
12、动地码放在托盘上。 p当货物进入工作区，码垛机器人能够自动识别货 物的大小和方位，并根据预先设定的动作程序，将 货物抓起移送到托盘上，货物的堆放顺序和形式预 先设定，当货物堆垛完成，能自动完成捆扎，然后 通过传送带送走。 码垛机器人 码垛机器人 四、机器人的基本组成 （一）机器人的“大脑” （二）机器人的“手”和“脚” （三）机器人的“眼睛” 五、机器人的主要技术参数 （一）抓取重量 （二）运行速度 （三）自由度 （四）重复定位精度 （五）程序编制与存储容量 物流设施与设备51 任务三：自动分拣系统 学习目标 p知识目标：了解分拣的特点和分类；掌握自动分 拣系统的组成及工作过程。 p能力目标：
13、能根据分拣信号输入方法的不同在线 拣选。 一、分拣概述 p什么是分拣？ p分拣是指为进行输送、配送，将货物按不同 品种、不同的地点和单位分配到所设置的场地 的作业。 p按分拣的手段不同，可分为人工分拣、机械 分拣和自动分拣三大类。 自动分拣系统 一、概念及用途 分拣设备是完成仓库、配送中心拣选、分货、分 放作业的自动化设备。是大型物流中心、配送中心 进行分拣、配送作业的强有力的技术保证。 目前国内外出现的大容量的仓库和配送中心里， 几乎都配备有自动分拣机。自动分拣机具有很高的 分拣能力，能处理各种各样的货物。 自动分拣机的特点 1)大大提高了分拣速度，且能连续、大批量地分 拣货物； 2)分拣误
14、差率很低 3)分拣拣基本实现实现 了无人化 三、分拣系统的构成 控制装置 分类装置 输送装置 分拣道口 1）控制装置 1、作用：识别、接收和处理分拣信号。 2、分拣信号来源于什么信息？ 3、操作步骤：先将原始单证提供的分拣信息经 过处理后，转换成“拣货单”、“入库单”或电子拣货 信号，指导拣货人员或自动分拣设备进行分拣作业 。根据分拣信号指示分类装置，按一定的规则（如 商品品种、送达地点或按货主的类别）对商品进行 自动分类，从而决定商品的流向。 2）分类装置 1、作用： 执行控制系统发来的分拣指令，使商品进入相应 的分拣道口。 2、分类依据： 货品的形状、重量、特性等； 用户、订单和目的地。
15、3）输送装置 作用： 将已分拣好的商品输送到相应的分拣道口 ，以便进行后续作业。 4）分拣道口 分拣道口是将商品脱离输送装置并进入相 应集货区域的通道。 一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使 商品从输送装置滑向缓冲工作站，然后进行入 库上架作业或配货作业。 自动分拣系统工作过程 p汇流段 p分拣识别 p分拣与分流 p分运 四、典型的自动分拣机 主输送线 分流输送线 气缸侧推式分类机构 主输送线 分流输送线 旋转挡臂式分类机构 旋转挡臂 式 旋转挡臂式 轮子浮动式 分类机构 推块式分拣机 推块式分拣机 由链板式输送机和具有独特形状的滑块在链板间 左右滑动进行商品分拣的推块等组成。 推块式分拣系统
16、是由推块式分拣机，供件机，分 流机，信息采集系统，控制系统、网络系统等组成 。 特点： 1）可适应不同大小、重量、形状的各种 不同商品； 2）分拣时轻柔、准确 3）可向左、右两侧分拣，占地空间小； 4）分拣时所需商品间隙小，分拣能力高 达18000个/时； 5）机身长，最长达110米，出口多。 轨道台车式分拣机 被分拣的物品 放置在沿轨道运 行的小车托盘上 ，当到达分拣口 时，台车托盘倾 斜30度，物品被 分拣到指定的目 的地。 单选题 大多数自动导引车的载重量在（ ）以下。 pA、1000kg以下 pB、2000kg以下 pC、3000kg以下 pD、4000kg以下 多选题 自动分拣系统工作
