现代物流技术__第三讲现代仓储设施设备与技术

2013/12/51第三讲现代仓储设施设备与技术主讲：秦璐物流与仓储业的联系与区别现代物流是系统化、社会化的物流，仓储是发展现代物流的基地，在其中起着关键性作用。现代物流对仓储的要求：仓储技术现代化仓储服务的社会化仓储管理科学化仓储作业环节现代物流仓储设备技术的特点1、广泛采用现代化的物流设备2、计算机管理3、物流系统化与集成化自动化立体仓库AGV自动装卸机器人第一节自动化立体库一、自动化立体库概述二、货物储存系统三、货物存取和传送系统四、控制和管理系统2013/12/52一、自动化仓库概述自动化立体仓库又称立库、高层货架仓库、自动仓储AS/RS（AutomaticStorage&RetrievalSystem）。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。仓库的功能从单纯的物资储存保管，发展到物品的接受、分类、计量、包装、分拣配送等多种功能1.自动化仓库作用高层货架存储；自动存取；计算机控制2.自动化仓库的构成自动化仓库自动化仓库货物储存系统货物储存系统货物存取货物存取和传送系统和传送系统控制和控制和管理系统管理系统二、货物储存系统二、货物储存系统货物储存系统货物储存系统货架货架货箱或托盘货箱或托盘1.货架货架的结构、类型货架的主要参数货架的优缺点货架结构2013/12/53货架类型悬臂式货架流动式货架货格式货架旋转式货架悬挂输送存储货架被动辊式货架悬臂式货架流动式货架货格式货架旋转式货架辊轮式货架移动式货架2013/12/54轻型货架积层式货架货架的主要参数货架材料货架高度（与仓库利用率和仓库成本有关）货格尺寸货格净空尺寸（影响仓库面积和空间利用率）货架刚度和精度货架存储系统的优越性充分利用仓间的高度，消灭或降低蜂窝率，提高仓容利用率每一货格都可以任意存取，货物品类的可选择率达100%货物不受上层堆叠的重压，适宜于怕压易碎品便于机械化和自动化操作便于实行“定位存储”和计算机管理货架存储系统的不足设备费用投资较高必需配备相应配套装卸搬运设施和托盘等集装单元化器具货架设备相对固定，机动灵活性较差货架每排间必须留出走道，走支道较大，有时反而降低仓容利用率2.货箱和托盘货箱或托盘（PALLET），其基本功能是装载物料，同时还应便于叉车和堆垛机的叉取和存放。2013/12/55平托盘网箱托盘柱式托盘网箱托盘瓦楞纸托盘储存设备的选用应考虑的因素存取性入出库量搬运设备三、货物存取和传送系统三、货物存取和传送系统货物存取货物存取和传送系统和传送系统巷道堆垛巷道堆垛起重机起重机输送与输送与分拣设备分拣设备1.巷道堆垛起重机高层货架仓库都用巷道堆垛起重机来存取货物，存储单元都为尺寸、规格一律的托盘商品或其他货箱、货盘等集装单元器具单立柱堆垛起重机双立柱堆垛起重机2013/12/56转轨式堆垛起重机2.输送与分拣设备（1）输送与分拣设备的分类（2）输送机械的特点与作用（3）输送机械的选用（4）典型输送设备简介（1）输送与分拣设备的分类按照所运货物的种类，可分为只用于装卸和搬运颗粒、粉末物料等散货的输送机，只用于输送成件包装物品的输送机以及两者都可输送的输送机。按照使用范围，可分为分拣输送系统和生产输送系统。（1）输送与分拣设备的分类1）分拣输送系统。是一种将随机的、不同类别、不同去向的物品，按其要求（如按产品类别或产品目的地）进行分类和输送的物料搬运系统。分拣输送系统又可分为：①链式分拣机：又有翻板式、翻盘式、翼盘式等形式。②带式分拣机：又有横向推出式、斜形胶带式、斜置辊轮式等形式。③滚柱输送机：由一系列以一定间隔排列的辊子组成，用于输送成件货物或托盘货物。④悬挂分拣机：依靠链条驱动，将物品放在相应容器上，进行传送、识别和分拣。⑤专用分拣机：用于分拣信函、报纸等特殊领域的设备。（2）输送与分拣设备的分类2）生产输送系统。由各类输送机、附属装置等组成，用于企业的分装、总装线。分拣输送系统生产输送系统（1）输送与分拣设备的分类按照输送动力，可分为自由式输送机和动力式输送机。1）自由式输送机。不需要动力，常采用螺旋滑槽形式。2）动力输送机。一般由电动机驱动，可分为辊子输送机、链条输送机和带式输送机等。按照输送机的传动特点，可分为：1）挠性牵引输送机。依靠挠性牵引构件将货物输送到相应的工位上。主要有：带式输送机、板式输送机、刮板输送机、悬挂输送机、链式输送机、斗式提升机等。2）无挠性牵引件输送机。依靠工作机构推动物品的移动。主要有：螺旋输送机、辊道式输送机、振动输送机等。2013/12/57（2）输送机械的特点与作用输送机械的特点1）可以以连续、稳定的流水方式搬运货物，使输送机械能够达到很高的生产率。2）沿固定的路线输送货物，动作单一，结构简单，便于实现自动控制。3）通用性差。4）大多数连续输送设备不能自行取货，因而需要相应的供货设备。5）具有积存性。二、输送机械的特点与作用输送机械在现代物流系统中的作用输送机械在现代物流系统中，特别是在港口、车站、库场、货栈内，承担大量货物的运输，同时也是现代化立体仓库的辅助设备，常与装卸设备组合在一起使用。（3）输送机械的选用输送系统设计和选用一般应考虑如下原则：1）流的合理化。应尽量将入库输送系统和出库输送系统分开。应根据高峰时的最大出入库频率来设计整条输送线的输送能力及系统中各种设备的运行或工作速度。2）系统应具有一定的积存功能，以保证整个系统作业的连续性。3）必须具有高度可靠性。（3）输送机械的选用4）系统各单机间必须具备完善的信息传递和联锁，即把整个系统作为一个整体进行控制。5）在选择装卸生产率特别高的连续作业装卸机械时，首先考虑的是其生产率的大小，因为它是选择或设计传输设备的结构尺寸、驱动功率的重要依据。此外，还应考虑所运货物的物理性质和集装形式，以合理确定所选输送设备及其零部件的形式和结构。（4）典型输送设备简介带式输送机板式输送机板式输送机悬挂输送机滚柱输送机滑槽柔性输送系统带式输送机属于挠性牵引构件输送机，它是利用摩擦驱动原理，由传动滚筒带动输送带进行工作的。2013/12/58图3-5带式输送机示意图1—平胶带；2—滚筒；3—电动机；4—减速器；5—电动机；6—丝杠；7—螺母滑块；8—连杆；9—导向板板式输送机板式输送机也属于挠性牵引构件输送机，但其工作原理属啮合传也属于挠性牵引构件输送机，但其工作原理属啮合传动。根据链板的方式，分为平板式输送机和鳞板式输动。根据链板的方式，分为平板式输送机和鳞板式输送机两种。送机两种。平板式输送机主要用来输送成件物品。平板式输送机主要用来输送成件物品。图3-6平板式输送机示意图悬挂输送机是一种具有空间走向、在空间轨道上运行的连续输送设备，它的空间轨道可以布置在空间任何方向，通过运行、转向、升降、分叉、合流组成复杂的空间线路，在输送过程中完成工艺流程各工序的要求。图3-7悬挂输送机示意图滚柱输送机是非挠性牵引构件输送机的一种，可以沿水平或倾斜方向输送成件物品，是生产流水线上常用的一种输送设备。1）无驱动滚柱输送机滚柱的形状主要有滚柱式和盘式两种。(a)滚柱式（b）盘式图3-8滚柱形式示意图滚柱输送机22）有驱动滚柱输送机）有驱动滚柱输送机滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。1—电动机；2—减速器；3—传动链图3-9压带式驱动滚柱机示意图滚柱输送机22）有驱动滚柱输送机）有驱动滚柱输送机滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。滚柱输送机的驱动形式分为压带式和链式两种。1-链轮；2—链条图3-10链式驱动滚柱机示意图2013/12/59滚柱输送机按工艺要求，滚柱输送机可以构成直线、转弯、交叉按工艺要求，滚柱输送机可以构成直线、转弯、交叉等多种线路，如图等多种线路，如图33--1111所示。所示。图3-11滚柱输送机线路构成示意图滑槽滑槽不需要动力，完全靠货物自重由上而下的传送。图3-12滑槽种类示意图综合运用录像：世界先进大型物流中心武汉航站楼行李系统柔性输送系统——自动导引小车系统1）AGV概述自动导引小车AGV是指装备有电磁或光学自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有小车变程与停车装置、安全保护以及各种移载功能的运输小车。AGVS是自动导引小车系统，它由若干辆沿导引路径行驶，独立运行的AGV组成。AGV演示柔性输送系统——自动导引小车系统AGV自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle）。AGV是轮式移动机器人（WMR――WheelMobileRobot）的特殊应用。是一种以电池为动力，装有非接触导航（导引）装置的无人驾驶车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。AGV以轮式移动为特征，较之步行、爬行或其它非轮式的移动机器人具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可控性强、安全性好等优势。与物料输送中常用的其他设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置，不受场地、道路和空间的限制。柔性输送系统——自动导引小车系统AGV系统的控制是通过物流上位调度系统、AGV地面控制系统及AGV车载控制系统三者之间的相互协作完成的。其中，地面控制系统指AGV系统的固定设备，主要负责任务分配，车辆调度，路径（线）管理，交通管理，自动充电等功能；车载控制系统在收到上位系统的指令后，负责AGV的导航计算，导引实现，车辆行走，装卸操作等功能。2013/12/510图3-13自动导向搬运车示意图（a）牵引型自动导向搬运车（b）承载型自动搬运导向搬运车小车系统柔性输送系统——自动导引小车系统与传统的刚性输送系统相比，自动导引小车系统有以下几方面的优势：（1）采用AGVS能够科学地组织作业流水线，并可以根据业务量等情况变化随时调整输送路线，比刚性输送系统具有很大的灵活性。（2）灵巧的无人驾驶地面搬运车取代了笨重的传送带、传送链等，无需在地面上设置复杂的钢结构，可大大改善现场的作业环境。（3）具有投资少、运行费用低、经济效益高的特点。（4）AGVS是用计算机控制的自动化输送系统，使物流中心实现高度自动化的计算机管理成为可能。（5）噪音小，无环境污染。四、控制和管理系统自动化仓库系统的设计仓库是一个综合系统，其设计过程一般包括以下几个阶段：1）需求分析（准备阶段）2）确定货物单元形式及规格3）确定自动化仓库的形式、作业方式和机械设备参数4）建立模型。建立模型是指根据单元货物规格确定货架整体尺寸和仓库内部布置。（1）确定货位尺寸和仓库总体尺寸。（2）确定仓库的整体布置。自动化仓库系统的设计一般情况下，每二排货架为一个巷道，根据场地条件可以确定巷道数。如果库存量为Ｎ个货物单元，巷道数为A，货架高度方向可设S层，若每排货架设有同样的列数，则每排货架在水平方向应具有列数C为：C=N/（2AS）根据每排货架的列数C及货格横向尺寸可确定货架总长度L，之后，根据作业频率的要求确定堆垛机的数量和工作形式。还要确定高层货架区和作业区的衔接方式，可以选用叉车、运输小车或者输送机等运输设备。按照仓库作业的特点选择出入口的位置。2013/12/511自动化仓库系统的设计5）确定工艺流程，并核算仓库工作能力。（1）立体仓库的存取模式。在立体仓库中存取货物有两种基本模式：单作业模式和复合作业模式。（2）出、入库作业周期的核算。6）提出对土建及公用工程的设计要求7）选定控制方式和仓库管理方式。（1）选定控制方式。根据作业形式和作业量的要求确定堆垛机的控制方式，一般可分为手动控制、半自动控制和全自动控制。（2）选择管理方式。对于大中型仓库越来越普遍地采用计算机进行管理，并在线调度堆垛机和各种运输设备的作业。8）提出自动化设备的技术参数和配置第二节库存管理技术一、库存和库存成本二、库存控制的原理和方法三、定量订货法原理和步骤四、定期订货法原理和步骤一、库存和