项目八、物流智能设备的选择和使用104

项目八、物流智能设备的选择和使用主要讲授内容：任务一、自动导向搬运车的选择和使用任务二、仓库机器人的选择和使用任务三、自动分拣系统设备的选择和使用引言由于信息技术的发展，在现代物流活动中信息化、智能化设备逐渐应用与物流系统，出现现代物流技术。任务一、自动搬运车选择和使用1、自动导向搬运车简称AGV。2、自动导向搬运车是指具有电磁或光学导引装置，能够按照预定的导引路线行走，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输的小车。3、GV通常载重量为16-54000kg，运行速度为12-80m/min,在线路上回转半径为2.5-6m。4、AGV的结构图一、自动导向搬运的分类1、根据控制形式不同分为智能型和普通型两种。2、根据导向方式不同，分为固定路径导向和自由路径导向。3、根据移载方式不同，分侧叉式移载，叉车式移载等4、要据充电方式不同，分交换电池式和自动充电式。5、根据运行方向的不同为前运行、前后运行和万向远6、根据用途和结构形式的不同分为牵引型拖车、托盘运载车、承载车、自动叉车、装配小车及堆垛机等。二、AGV的组成和工作原理从功能上看，各种AGV都应具有以下几个子系统：1、驱动/导向系统。AGV的驱动系统和导向系统是密不可分的，又都跟所采用的小车底盘结构有关。2、通讯系统。数台AGV可以一起组成自动导向搬运车系统，而自动导向搬运车系统中多台小车同时工作时，为了使各小车的工作不发生冲突（任务冲突、路线冲突等），所有小车以及系统中的基他自动化物流设备都是由中央控制计算机进行统一控制的。二、AGV的组成和工作原理3、动力系统。AGV是以蓄电池为动力源的。当电力不足时AGV能自动行驶到指定的位置充电。4、安全系统。小车上装有红外线或超声波监测装置，当发现小车周围有障碍物时可控制小车减速或停车，另外在车架四周还设置有带机械微动开关的缓冲器。5、控制系统。每台AGV都配置有微机（车载机），以控制AGV本身动作，由数台AGV组成AGVS时，整个系统内由一台微机（主控机）进行监视与控制。当AGV需要跟系统中其他的自动化装置接口时，还需要在车上配置物料自动装卸以及精确定位装置，三、自动导向搬运车的主要技术参数1、额定载重量。所能承载的最大重最。2、自重。自动导向搬运车与电池加起来的总重量。3、车体尺寸。尺寸应该与所承载货物的尺寸和作业场地相适应。4、停位精度。停位精度是指自动导向搬运车作业结束时所处的位置与程序设定的位置之间所差的毫米数。5、最小转弯半径。6、运行速度。在额定载重量下行驶的最大速度。四、自动导向搬运车的应用1、承载型AGV。是最为常用的一种AGV形式，具有双向运行能力，通常都配有适当的物料装卸机构，易于与其他自动化设备接口，可方便地实现物料搬运全过程的自动化。一般最大载重量为1800~2700kg，对运行巷道的宽度要求较小，速度限制在60m/min内。一般应用于搬运线路不长、物料通过量较大的场合，比如可以用于自动化立体仓库与仓库收发站之间的物料搬运。2、牵引型AGV牵引型AGV在自动模式下只能单方面运行。小车运行速度可达80m/min,牵引力为180kg/左右，可以牵引总重力9000kg的滚动载荷。挂车上钩和脱钩均需人工操作，但处理批量大，单位物料的处理费用较低。小车自身的转弯半径为1.2m。当一次搬运的距离超过60m并且搬运量较大时，可以使用牵引型AGV。3、码垛车码垛车有高度可稍微变化的货叉，需由人工驶离导引线，叉装好待运物料后再将其开回导引线，指定目的后码垛车就可自动沿导引线运行到达目地后，码垛车可将物料放在地面上后退走。物料必须由人工及时搬走以避免交通阻塞。在交通繁忙的区段，一般设有侧回路，使码垛车驶入侧回路卸货，以保持物流的畅通。由于货叉的原因，其转弯半径较大，约为4.5m。4、自动叉车自动叉车其基本工作方式同码垛车，但提升高度比码垛车要高得多，约为2.4~4.9m。它可以直接存取处于不同高度货架和装卸站上的货物，一般需要使用辅助托盘或专用容器。最近发展起来的自动巷道堆垛机仍可归入自动叉车一类。自动巷道堆垛机用于立体仓库，无需巷道顶部钢架结构的支持。使用AGVS可以增加物料搬运的灵活性，降低物料损伤，节省设备安装和改造等方面的费用，并且可以通过中央控制计算机增强对工作环境的控制能力。五、AGV系统自动导向车系统（AGVS）或称为无人搬运车系统，指由自动导向车组成的物料搬运和进行作业的机电一体化系统。AGV是各种自动导向车辆的通称，一般分为行走在轨道上的有轨导向车和靠感应等方法导行行走的无轨导向车。AGVS可以是一个独立的作业系统，也可以是总体生产作业中的一个环节性子系统。AGVS系统组成⑴单车或车队。一个系统可以由单台AGV或多台AGV组成，且根据需用可以使用多种类型AGV，以适应本系统与其他系统衔接的需要，车体结构可以是通用型的，也可以是与地面系统相匹配的，还可选择不同的功能部件，如控制、安全、通讯等。⑵地面制导和管理系统。AGV按指定线路运行而配有制导定位系统、调度指挥系统、交通管理系统、通讯联系系统、安全外围辅助设备等。AGVS的控制方式•一般可分为三级控制方式•中央控制计算机、地面控制器和车上控制器。是整个系统的控制指挥中心，它与各区域内的地面控制器进行通信，地面控制器接受中央控制计算机的管理。负责对区域内的业务情况进行监控管理，如监视现场设备的状况、统计AGV利用率、小车交通管制、跟踪装载、制定目标地址、实时存储小车的地址并将AGV的位置与装载物的类型、数量传输给区域主计算机。解释并执行从地面控制器(站)传送来的指令，实时记录AGV的位置，并监控车上的安全装置六、AGVS技术的发展AGVS技术在日本、美国、德国等工业发达国家已经非常成熟，应用范围十分广泛。除了AGV自身的自动化程度和运得灵活性之外，物流路线设计得是否合理，AGV调度规则的选用是否得当，AGV运行跟线的规划方法是否有效等等，都直接影响着AGVS物流系统的性能。任务二仓库机器人的选择和使用仓库机器人,是由工业机器人演化发展成的专门为自动化立体仓库装备服务的机器人。一、机器人的作业特点1、通用性。用途非常广泛，它除了具有搬运功能以外，还可以进行装配、焊接、探测等作业。2、柔软性。当产品的品种和规格发生变化时，要求机器具进行新的操作，一般不需要对机械进行修改，中需要重新编制程序。3、自动性。机器人完全依据编制的程序进行工作。4、准确性。机器人依据控制程序进行操作。二、机器人的分类从应用环境出发,可将机器人分为两大类,即工业机器人和特种机器人.（一）所谓工业机器人,就是面向工业领域的多关节机械或多自由度机器人，如进行汽车制造、船舶制造、家电制造生产线中的电焊、喷漆、切割等。而特种机器具则是除工业机器人之外的，用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。（二）仓库机器人类型仓库机器人，是一种独立的不附属于某一主机的自动化装置。1、码垛机器人。码垛机器人是能将不同外形尺寸的包装货物整齐地、自动地码（或拆）在托盘上的机器人。机器人装有物料码垛顺序、排列设定器。2、搬运机器人。机器人代替无人搬运车，能够利用自动装卸机构将货物堆放在小车上3、质量机器人。货物长期存储，需要及时翻仓检查，以免蔓延，造成大面各损失。小型质量机器人能自动爬进被检查货物托盘的狭小空间，钻进货箱（货包）仔细检查，判断受要物品的损失程度。二、机器人的主要技术参数1、抓取重量。抓取重量也称为负荷能力。2、运动速度。它与机器人的抓重、定位精度参数有密切关系，同时也直接影响机器人的运动周期。目前机器人的最大运行速度在1500mm/s以下。3、自由度。机器人的自由度越多，其动作越灵活，适应性起强，结构越复杂。4、重复定位精度。是指机器人的手部进行重复工作时能够放在同一位置的准确程度。5、程序编制与存储容量。三、机器人的主要器官（一）机器人手机器人要模仿动物的一部分行为特征，自然应该具有动物脑的一部分功能。机器人的手一般由方形的手掌和节状的手指组成。在手掌和手指上都装有带有弹性触点的触敏元件（如灵敏的弹簧测力计）。（二）机器人的眼睛1、机器认字。2、机器识图。3、机器识别物体。四、装卸堆垛机器人的作用和工作过程在生产线的各加工中心或加工工序之间以及立体仓库装卸搬运区,机械手搬运机和装卸搬运机器人能按照预先设定的命令完成上料、装配、装卸、码垛等作业。其中作业速度高、作业准确，尤其适合有污染、高温、低温等特殊环境和反复单调节器作业的场合。机器人在仓库中的主要作业是码盘、搬运、堆垛和拣先作业。在仓库中利用机器人作业过程如它能在搬运、拣先和堆码过程中完成决策，起到专定系统的作用。作业过程：码盘、搬运、堆垛、拣选。智能运输系统一、ITS的概念智能运输系统（IntelligentTransportSystem,ITS）是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强了车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统。智能运输系统是1990年提出的，在日本，有关智能运输系统的活动曾经被称为先进的机动车交通信息和通信系统、通用交通管理系统、先进的道路交通系统、超级智能车辆系统、先进的安全车辆。交通智能化的意义①车辆在道路上可以安全自由地行驶，在陌生地方不致迷失方向；②道路的交通流可以调整至最佳状态，从而缩短行车时间，减少阻塞，提高通行能力；③交通管理控制中心可对道路和车辆状态进行实时临控，及时处理事故，保障道路畅通；④系统为用户提供的服务质量和服务水平得到提高，节省能源，改善环境。二、ITS系统组成（一）先进的交通信息系统（ATIS）由车辆导航辅助系统（或便携式导航辅助系统）、交通信息中心（TIC）、通信网络（COM）三大功能单元所组成。（二）先进的交通管理系统（ATMS）由一系列的临视公路状况、支持交通管理与提供出行建议的系统所组成。（三）先进的公共交通系统（APTS）主要功能是改善公共交通工具（包括分共汽车、地铁、轻轨列车、城郊铁路和城市间的长途汽车等）的运行效率，使公共交通运输更便捷、更经济，运量更大。9.4.2ITS系统组成（四）先进的车辆控制管理系统（AVCS）可以分为两个层次：一是车辆辅助安全驾驶系统，它由车载传感器（微波雷达、激光雷达、摄像机、其他形式的传感器等）、车载计算机和控制执行机构等组成。二是自动驾驶系统。（五）货运管理系统（ETMIS）是以高速道路网和信息管理系统为基础，利用物流理论进行管理的智能化物流管理系统。它综合地利用了卫星定位、地理信息系统、物流管理系统。二、ITS系统组成（六）电子收费系统（ETC）车载电子标识卡在收费通道内接受RF收发器（微波通信）的询问，正常应答后可用于账户上的自动记账，并且使管理系统收集到汽车类型、时间以及收费点处汽车位置的数据。可以用于临视公路上的交通流和帮助进行事故的探测。（七）紧急救援系统（八）营运车辆调度管理系统（CVOM）是指建立客货运调度和管理中心，通过计算机和通信设备对所属车辆进行调度，对线路上的车辆实行临控，并设有旅客自动问询系统及计算机售票系统。三、智能物流运输系统（一）智能运输技术在物流管理中的应用分析ITS通过技术平台可向物流企业管理提供的服务，主要集中在物流配送管理和车货集中动态控制两方面，如提供当前道路交通信息、线路诱导信息，为物流企业的优化运输方案制定提供决策依据；通过对车辆位置状态的实时跟踪，可向物流企业甚至客户提供车辆预计到达时间，为物流中心的配送计划、仓库存货战略的确定提供依据。（二）智能运输技术在物流管理中的应用分析1、移动信息技术。该系统和物流企业的信息中心构成统一的整体确定的合同数据、运输路线数据、车辆数据和行驶数据都需要进行收集、存储、交换和处理。2、车辆定位技术。车辆的实时定位有助于物流控制中心在任意时刻查询车辆的地理位置，并在电子地图上直观地显现出来，动态掌握车辆所在位置，可帮