仓储管理系统论文-自动化仓储系统在物流实训室中的应用

仓储管理系统论文-自动化仓储系统在物流实训室中的应用摘要:某高校物流实训室自动化仓储系统拥有堆垛机、输送机、分拣系统、机器人、RGV、LGV等先进设备,不仅满足了教学功能,还作为学校超市的货物存储配送中心,实现了先进性与实用性相结合。关键词:自动化仓储系统、作业流程、实训室、教学实践自动化仓储系统以其节约用地、降低劳动强度、消除差错、提高物流效率等优点成为现代物流系统的重要组成部分。为满足这一新兴产业对于人才的需求,许多大、中院校开设了自动化物流仓储实训课程,并设置了物流实训室,不仅满足了教学功能,还可以作为学校的仓储系统投入实际使用。物流实训室自动化仓储系统总体构成下面以某高校实训室的自动化仓储系统为例,介绍其系统总体布局和配置设备的相应功能。该校实训室的自动化仓储系统由高层货架、巷道堆垛机系统、输送系统、分拣系统、拆垛机器人系统、轨道穿梭车系统(RGV)、无人自动激光导引车LGV系统、监控管理系统组成。总体分布如图1所示。存放区为托盘式货位,分为大件区和小件区。大件区用于存放单元重量600kg、最大高度为1200mm的货物;小件区用于存放单元重量600kg、最大高度为1000mm的货物。作业流程描述结合自动化仓储系统在物流供应链中的应用,该系统主要以入库、出库和分拣三大作业流程对学生进行讲述和实际操作培训。1入库作业流程描述在实训室仓库门口,装卸人员根据货物重量和外形尺寸将货物按5件或6件,共三层码放在固定接货台处的空托盘上。码盘后,操作人员使用无线手持终端扫描货物条码和托盘条码,手持终端自动将条码数据上传到服务器。在业务作业室,操作人员在管理计算机上对实托盘指定其存放货位,并下达入库指令。监控计算机和控制台立即把管理计算机下达的入库指令按照调度流程分解到各个设备。接到取货命令的LGV将托盘由地面固定接货台叉取到车体上,并按规划的路线将托盘送到指定巷道口处的入库输送机上。输送机开始进行入库作业。LGV执行完任务后自动退回等待下一条指令,或直接执行新的出/入库指令。托盘经过入库条码扫描器时,托盘条码再次被扫描井上传到监控计算机,监控计算机将其与管理计算机收到的托盘信息进行比较,如果条码正确,托盘将直接被送到入库工位,堆垛机进行相应的入库作业;如果条码错误或读出的条码为残码,托盘被输送到入库工位后,入库输送机立即执行反转作业,把托盘再送回入库口。操作人员使用手持终端重新对该托盘条码进行扫描,按动“人工确认”按钮,输送机重新执行入库作业,条码校对正确后,堆垛机进行相应的入库作业。在入库输送机的相应段设有尺寸检测装置,以限制在人工码盘或人工处理厉出现超高、超宽的货物入库流程如图2所示。2出库作业流程描述操作人员按照出库单要求将货物类型、数量等信息输入管理计算机。管理计算机根据出库单信息进行库存查询,并按先入先出、各巷道均匀出库和巷道内就近出库等原则选择出库的货位地址及相应的出库站台,生成批量出库指令,然后将指令下发给监控计算机。监控计算机收到出库指令后,根据当前执行出入库作业的情况,对出库指令及其他作业指令(如入库指令、空托盘出库指令等)进行优化调度,安排各巷道的作业次序,把安排好的作业指令逐条发送给相关的堆垛机,输送机等设备的PLC控制器。堆垛机按出库指令运行到指定货位,取出货物并送到库前出库输送机站台上。完成一个出库作业后,堆垛机向管理机上报出库完成信息,等待执行下一个作业。此时出库输送机PLC控制器接收监控计算机下达的出库指令,对堆垛机刚完成出库的货物进行输送控制,将货物送到出库口后向监控计算机上报完成信息。接收到出库指令的LGV按照规划路线运行到出库口,将托盘由输送机叉取到车体上,并按规划的路线将托盘送到固定接货台上,之后,LGV向控制台上报出库完成信息。监控计算机收到LGV作业完成信息后,向管理机返回该货物的出库完成信息。管理机对出库完成信息进行销账处理,实现了“动态账本”功能。码盘区的操作人员根据区域内缓存的空托盘数判断,如果空托盘数量少于允许的最小数量,则再判断此时立体库是否正在执行出库作业,如果执行的是出库则无需申请空托盘出库作业(因出库后可为码盘作业提供空托盘);如果此时没有出库作业,则操作人员在管理机上申请空托盘出库。管理机下达一批空托盘出库作业指令。空托盘的出库流程与满盘出库流程相同。出库流程如图3所示。3分拣作业流程描述拣选人员按照出库作业流程录入拣选订单(货物品种、数量等)信息。堆垛机按出库指令将载货托盘由货位取出,放到出库输送机上,输送机执行输送作业。堆垛机在分拣作业时除执行存、取工作外,还要执行转载工作,使第一巷道的货物能通过第二巷道由仓储实训室输送到分拣实训室。载货托盘由库中间输送机送出,通过垂直提升机与分拣实训室内的输送机相连接。轨道穿梭车RGV按监控计算机下达的出库指令将载货托盘由分拣区出库输送机上移载,搬运到拆垛输送机上;等待机器人拆垛任务完成后,RGV将剩余货物或空托盘搬运回分拣区的入库输送机,通过垂直提升机把托盘送回仓储实训室。同时,入库条码扫描器读取托盘条码,监控计算机对该托盘进行货位分配。堆垛机接收监控计算机的入库指令后执行入库作业。出库条码扫描器在载货托盘经过分拣区的出库输送机时扫描条码,并将信息上报。监控计算机将条码信息与管理机下达的信息进行比较。若比较正确,监控计算机向RGV下达出库移载指令,RGV将载货托盘搬运到拆垛输送机上;若比较错误,则监控计算机向RGV下达回库移载指令,RGV将载货托盘直接搬运到入库输送机上,对托盘进行回库操作。拣选人员在拆垛机器人工控机上输入本次需要拣选货物的型号、数量。当载货托盘被输送到拆垛输送机上后,输送机PLC控制器通过I/O点向拆垛机器人发送货物已到位信息。机器入收到信息后启动视觉识别系统和高度检测系统,自动对托盘上码放的物品进行外形、尺寸识别。视觉识别后,拆垛机器人按先上后下、先高后矮等原则选择托盘上码放的单件物品,并由真空吸附系统将物品吸起。同时,拆垛机器人按物品的外形尺寸调整其在输送线上的摆放姿态,将其放到分拣线上。监控计算机根据分拣线端头条码扫描器扫描到的物品条码信息,对物品进行分拣岔口分配,将物品送到3个拣选口之一,由人工搬运。分拣条码扫描器出现盲码(无法扫描出条码正确信息)时,分拣线将该物品直接输送至设备末端,由人工检查盲码原因,进行处理。机器人完成拆垛任务后,同样通过I/O点上报拆垛完成信号给输送机的PLC控制器。监控计算机通过输送机PLC控制器上报的机器人拆垛完成信息,向管理机返回该批次货物分拣完成信息。管理计算机进行自动销账处理。分拣流程如图4所示。实训室自动化仓储系统的特点1先进性:该系统的电气控制系统采用激光导航、激光测距、激光防碰、伺服驱动、总线通讯等先进的控制元件,使学生能接触到最前沿的自动化技术和产品。2可操作性:实训室自动化仓储系统除了在管理计算机上输入出/入库单就能实现设备的自动操作功能之外,每台堆垛机和输送机都设置了触摸屏或操作按钮,LGV、RGV和机器人也都随机配置了手控操作盒,可以实现对每种设备的单机操作实训。3开放性:实训室自动化仓储系统不同于实际使用的自动仓储系统,其各处均是开放性平台,可供学生编程实验,实现理论与实践相结合。4实用性:自动化立体仓库货架区占地面积为20060mm×7800mm,货架高度为15144mm,拥有856个托盘位。该系统除担任教学实训任务,还作为学校超市的货物存储配送中心。在现代教学模式理论多于实践、实践教学资源缺乏的环境下,该系统满足了大、中专院校的需求。同时,该系统具有低成本、多功能和安全可靠的特点,可减轻校方在教学实践中的资金投入,降低在教学实践中承担的风险,为院校提供了全新的教学方式。