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智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
導(dǎo)語(yǔ)：現(xiàn)代物流倉(cāng)儲(chǔ)管理在我國(guó)還處于起步和不斷完善的階段，很多方面還主要依賴于人力工作，自動(dòng)化程度不高，產(chǎn)品的信息不能及時(shí)更新。以下是小編整理智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的資料，歡迎閱讀參考。
全國(guó)許多大型物流公司要想在激烈競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中獲得競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，就需要一個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)對(duì)資源、信息、運(yùn)作進(jìn)行完美的管理，這也是在物流產(chǎn)業(yè)中最核心的問(wèn)題。在企業(yè)中形成以計(jì)算機(jī)為核心的管理系統(tǒng)，使企業(yè)的人、財(cái)、物、產(chǎn)、銷全面受控，實(shí)時(shí)反饋，動(dòng)態(tài)管理，最大限度的提高工作效率，降低成本。借助微型計(jì)算機(jī)控制，利用相關(guān)的機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)有效工作。另外，為了使得倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的密封性進(jìn)一步提高和拓展新的功能，還應(yīng)用相關(guān)的傳感器和報(bào)警系統(tǒng)以及采用密閉的外殼，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存取物品的功能的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)μ厥獾奈锲愤M(jìn)行除塵、恒溫、恒濕、充氮等條件下進(jìn)行保存。當(dāng)前，智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)中具有戰(zhàn)略意義。是整個(gè)企業(yè)的物料和產(chǎn)品的管理、調(diào)度和協(xié)調(diào)的指揮中心。許多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到企業(yè)的管理信息對(duì)企業(yè)發(fā)展的重要意義，使用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)后，以智能倉(cāng)儲(chǔ)為中心的物流管理，實(shí)現(xiàn)了物料的自動(dòng)化管理、提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、加快了資金的周轉(zhuǎn)、有效的提高了廠房和庫(kù)房空間利用率，給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文著重介紹運(yùn)用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的貨柜在現(xiàn)代化企業(yè)中的應(yīng)用，及其傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案。
1智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)概述
智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。就是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)倉(cāng)庫(kù)物品的信息、存貨、供給、產(chǎn)出進(jìn)行更完美地管理，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、迅速、有序的現(xiàn)代化倉(cāng)庫(kù)管理要求。智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是自動(dòng)化的物料存儲(chǔ)系統(tǒng)，不僅能使貨物按需自動(dòng)存取，而且還能與企業(yè)的ERP管理系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)企業(yè)系統(tǒng)的信息集成與資源共享。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，可以完成自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的貨位管理、查詢報(bào)表、出入庫(kù)的庫(kù)存管理分析、故障分析、系統(tǒng)維護(hù)等工作。
1.1立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)功能。
首先，計(jì)算機(jī)上可以顯示貨物的種類、數(shù)量、所占的空間。然后，把接收到作業(yè)指令，相應(yīng)貨柜的出入庫(kù)作業(yè)指令即可向傳送機(jī)構(gòu)發(fā)送，進(jìn)行存取操作。同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中的突發(fā)情況，系統(tǒng)將停止運(yùn)行。最后，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或設(shè)備損壞時(shí)，通過(guò)屏幕和喇叭發(fā)出聲光警報(bào)。一旦故障發(fā)生后，故障設(shè)備將立即自動(dòng)停用，維修人員可通過(guò)維修通道，盡可能的避免安全事故的發(fā)生。
1.2界面及功能模塊
依據(jù)網(wǎng)絡(luò)上監(jiān)控設(shè)備的物料信息，能及時(shí)提醒物品數(shù)量的上限和下限，結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃的需要，對(duì)物品進(jìn)行采購(gòu)計(jì)劃。依據(jù)車間生產(chǎn)計(jì)劃，可以提前列出生產(chǎn)需要的物品清單。根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃、執(zhí)行情況以及完成情況、新需求再訂生產(chǎn)計(jì)劃，不斷進(jìn)行物料采購(gòu)計(jì)劃的生產(chǎn)管理過(guò)程。進(jìn)入系統(tǒng)前，要確認(rèn)操作人員的工號(hào)及口令，確保庫(kù)房的安全。檢測(cè)各種貨物庫(kù)存的存取高度，以方便工作人員的供貨調(diào)度。在人機(jī)互動(dòng)界面填寫出/入庫(kù)作業(yè)單，將相關(guān)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行日常備份以及過(guò)期和無(wú)效記錄的不定期清理，自動(dòng)修正各關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)表的物料信息，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)物的一致性。
2智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)裝置的設(shè)計(jì)概述
智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的組成部分，一般分為三大部分：貨物存取軟件、網(wǎng)絡(luò)控制部分和自動(dòng)控制執(zhí)行傳送機(jī)構(gòu)。由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以經(jīng)過(guò)選擇合理的選項(xiàng)而實(shí)現(xiàn)有效的控制運(yùn)行，使被選擇的貨柜能夠準(zhǔn)確地停放。根據(jù)具體的現(xiàn)場(chǎng)要求，操作者能夠?qū)崿F(xiàn)在立體倉(cāng)庫(kù)中存取物品的功能，同時(shí)，還能夠修改相關(guān)的物品記錄，完成物品記錄窗口的修改填寫工作，方便以后的物品信息管理和查詢。
設(shè)計(jì)智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，主要體現(xiàn)的設(shè)計(jì)思想包括以下幾個(gè)方面：
(1)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的智能存儲(chǔ)，充分利用空間;降低對(duì)人工的依賴，能適應(yīng)黑暗、低溫、有毒的場(chǎng)合;
(2)具有比較高的安全防范性能，每個(gè)貨柜都裝有質(zhì)量傳感器，當(dāng)存儲(chǔ)貨物超重時(shí)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，當(dāng)設(shè)備異�；颥F(xiàn)場(chǎng)發(fā)生故障時(shí)，智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能夠進(jìn)行快速的報(bào)警;
(3)能夠進(jìn)行智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的嵌入設(shè)計(jì)，不單獨(dú)占用空間，極大地節(jié)省空間。針對(duì)不同的貨品和存儲(chǔ)要求，能夠按照貨物的高度靈活的存放貨物，使得智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更富人性化。
3智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)貨柜與傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案
3.1智能倉(cāng)儲(chǔ)貨柜的種類
在市場(chǎng)上運(yùn)用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的貨柜主要有以下七種：垂直循環(huán)貨柜，垂直升降貨柜，智能組合式升降貨柜，全自動(dòng)聯(lián)體升降貨柜，全自動(dòng)板材庫(kù)，全自動(dòng)棒材庫(kù)，全自動(dòng)電纜庫(kù)。全自動(dòng)電纜庫(kù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：以堆垛機(jī)為存取機(jī)構(gòu)降低了生產(chǎn)成本;充分利用倉(cāng)庫(kù)的空間，智能存儲(chǔ)貨物同時(shí)能優(yōu)化存取空間，提高了空間利用率;節(jié)省了人力;采用兩個(gè)以上的多個(gè)存取口，滿足客戶對(duì)入庫(kù)口和出庫(kù)口需要分別設(shè)置的需求。技術(shù)先進(jìn)，可靠性高，全自動(dòng)電纜庫(kù)主要用于電纜、模具、刀具、工具、量具、各種大、中型機(jī)械零件。
3.2全自動(dòng)電纜庫(kù)的簡(jiǎn)介
3.2.1設(shè)備主要結(jié)構(gòu)
全自動(dòng)電纜庫(kù)，主要由貨架組件、堆垛機(jī)組件、出口輸送機(jī)組件和電氣控制四大部分組成。其中，貨架組件包括底座、主支撐、天軌、地軌等;堆垛機(jī)組件主要由減速電機(jī)、行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、載貨平臺(tái)、貨叉機(jī)構(gòu)等組成;安全防護(hù)外殼包括前板、側(cè)板、后板以及四周防護(hù)網(wǎng);出口輸送機(jī)主要由減速電機(jī)、輸送鏈、輸送機(jī)架等組成。電氣部分主要由工控機(jī)、變頻器、PLC、傳感器、測(cè)高光幕、安全光幕和一些輔助器件組成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行控制和安全保護(hù)。
3.2.2基本工作原理
全自動(dòng)電纜庫(kù)是由多列貨架構(gòu)成貨位，用幾臺(tái)堆垛機(jī)將貨物在垂直升降、水平橫移、水平縱移三個(gè)方向上移動(dòng)，對(duì)貨物自動(dòng)測(cè)高，合理地存取貨物。它以托盤為存儲(chǔ)單元，配以巷道式堆垛機(jī)及其他儲(chǔ)運(yùn)機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，用戶直接輸入物料名稱、編碼或輸入物料所在的托盤號(hào)，各個(gè)堆垛機(jī)按用戶指令在幾列貨架單元間運(yùn)動(dòng)，把所需的托盤運(yùn)至存儲(chǔ)位或取料口。具體執(zhí)行過(guò)程如下：
(1)堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)。堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)提升鏈條，從而帶動(dòng)載貨平臺(tái)升降，實(shí)現(xiàn)了托盤的垂直升降。為了保證貨物平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，裝有導(dǎo)向輪和頂輪。
(2)行走機(jī)構(gòu)水平移動(dòng)。采用減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)主行走輪在地軌上以一定速度行走，通過(guò)傳感器定位，從而到達(dá)指定位置。
(3)貨叉縱移。載貨平臺(tái)上安裝有貨叉，由鏈條傳動(dòng)，直線導(dǎo)軌導(dǎo)向。貨叉沿直線導(dǎo)軌滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)托盤在前后貨架之間的位移。
(4)出口輸送機(jī)構(gòu)通過(guò)堆垛機(jī)把托盤運(yùn)送到輸送機(jī)上，出口輸送機(jī)構(gòu)通過(guò)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，帶動(dòng)輸送鏈，把托盤運(yùn)輸?shù)饺×峡�。還可以通過(guò)一些外部設(shè)備進(jìn)行再次揀選。
3.2.3全自動(dòng)電纜庫(kù)的可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)就是挖掘產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的隱患和薄弱環(huán)節(jié)。隨著生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快;產(chǎn)品性能也向著高速、高效、精密的方向發(fā)展;產(chǎn)品的功能也越來(lái)越多，越來(lái)越全面。全自動(dòng)電纜庫(kù)為了能夠在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，就必須提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、降低成本;同時(shí)提高全自動(dòng)電纜庫(kù)的工作效率，提高使用單位的工作效率，降低生產(chǎn)成本，降低全自動(dòng)電纜庫(kù)在工作情況下故障率，確保操作者的人身安全。為此，展開產(chǎn)品的機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，結(jié)合安全設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)、防斷裂校核設(shè)計(jì)、防疲勞校核設(shè)計(jì)、減磨和耐磨設(shè)計(jì)等，定會(huì)提高產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)水平。這就會(huì)設(shè)計(jì)出滿足質(zhì)量、性能、成本等綜合效益優(yōu)的產(chǎn)品。
可靠性是產(chǎn)品的一個(gè)主要屬性，是產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)最重要的要點(diǎn)，是衡量產(chǎn)品性能的一個(gè)重要指標(biāo)。越來(lái)越多的設(shè)計(jì)師們把可靠性設(shè)計(jì)放在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的首要位置。機(jī)械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)是在常規(guī)設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上的不斷發(fā)展和深化，充分挖掘設(shè)計(jì)缺陷，不斷完善產(chǎn)品。機(jī)械產(chǎn)品的可靠性技術(shù)，因?yàn)樾枰L(zhǎng)時(shí)間的負(fù)載運(yùn)行、設(shè)計(jì)安全系數(shù)較大而不容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題;因此只有通過(guò)不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、不斷的做實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不斷改進(jìn)，才能達(dá)到設(shè)備的高可靠性。在實(shí)際的全自動(dòng)電纜庫(kù)可靠性設(shè)計(jì)中，主要還是依靠經(jīng)驗(yàn)的積累和不斷的探索，通過(guò)機(jī)械、電氣的雙重保護(hù)來(lái)保證設(shè)備的安全運(yùn)行。例如，貨柜的前后設(shè)有安全光幕，一遇障礙物整個(gè)貨柜立即停止;每個(gè)貨柜下都裝有質(zhì)量傳感器，以防貨物超重造成設(shè)備損毀或安全事故;針對(duì)于重型貨柜，還需設(shè)計(jì)隨行防墜落機(jī)構(gòu)，提高貨柜的安全可靠性;在設(shè)置行程開關(guān)時(shí)，都要設(shè)置極限開關(guān)，以防行程開關(guān)損壞造成設(shè)備事故，等等。在提高產(chǎn)品可靠性方面的設(shè)計(jì)工作，再多都不為多。產(chǎn)品的可靠性越高，可使產(chǎn)品的用壽命延長(zhǎng)，更環(huán)保，更能滿足市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力要求。
以掛取過(guò)程中，掛耳為例。改進(jìn)前掛耳鏈接片由材料為45的2mm的鋼板沖壓而成。掛耳有連接片、連接軸、滑塊等鉚接而成。在掛取過(guò)程中，由于長(zhǎng)時(shí)間的受力，連接片容易出現(xiàn)裂紋，從而導(dǎo)致掛耳斷裂。改進(jìn)后掛耳由線切割一次切割出來(lái)，受力好，不會(huì)斷裂。
一個(gè)自動(dòng)偏心防墜落機(jī)構(gòu)，升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌的腰板側(cè)卡在擋圈型槽鋼導(dǎo)軌滑輪的擋圈上，導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪設(shè)置在升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌腿側(cè)，升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌的腿側(cè)卡在導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪的導(dǎo)向槽內(nèi)。擋圈型槽鋼導(dǎo)軌滑輪與導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪相互配合，牢靠地卡住升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌兩側(cè)，使升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌不易出軌，保證防墜器在槽鋼導(dǎo)軌上運(yùn)行平穩(wěn)，確保防墜器可靠作用于槽鋼導(dǎo)軌上。觸發(fā)機(jī)構(gòu)包括固定在座板后側(cè)的調(diào)整座，調(diào)整座內(nèi)的調(diào)整螺母、彈簧壓塊，與調(diào)整螺母相配合的調(diào)整螺栓，設(shè)置在支撐軸上的彈簧座，設(shè)置在彈簧壓塊與彈簧座之間的觸發(fā)彈簧。
通過(guò)支撐座和底座固定支撐在升降機(jī)吊籠上，當(dāng)?shù)趸\正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)偏心防墜落機(jī)構(gòu)通過(guò)自重使偏心制動(dòng)牙輪張開，不與升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌接觸，當(dāng)鋼絲繩或吊籠懸掛裝置斷裂時(shí)，吊籠做自由落體運(yùn)動(dòng)，偏心輪型瞬時(shí)式升降設(shè)施防墜安全器失去了支撐力，觸發(fā)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)偏心制動(dòng)牙輪張相向動(dòng)作，使兩偏心制動(dòng)牙輪間間距減小，致使偏偏心制動(dòng)牙輪鎖住導(dǎo)軌，兩偏心輪間間距越小，鎖緊力便越大，使吊籠牢靠地制停在升降機(jī)槽鋼導(dǎo)軌上。
3.2.4全自動(dòng)電纜庫(kù)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
全自動(dòng)電纜庫(kù)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要采用齒輪鏈條式的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，而不是采用皮帶傳動(dòng)，這主要是因?yàn)橄到y(tǒng)需要精確的傳動(dòng)比。運(yùn)行時(shí)，行走輪由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的左右行走;提升鏈輪由減速電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)載貨平臺(tái)的上下垂直運(yùn)動(dòng)，然后，在貨叉機(jī)構(gòu)的操作運(yùn)轉(zhuǎn)下實(shí)現(xiàn)托盤水平前后位移;在電氣控制下及各個(gè)傳感器的配合下，托盤會(huì)在行走機(jī)構(gòu)、提取機(jī)構(gòu)、貨叉機(jī)構(gòu)的協(xié)同配合運(yùn)轉(zhuǎn)下，運(yùn)送到指定的位置。
全自動(dòng)電纜庫(kù)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力源選用減速電機(jī)、伺服電機(jī)等多臺(tái)電機(jī)，這種選取主要是考慮應(yīng)該滿足貨柜的傳動(dòng)的復(fù)雜性、載重的大小、運(yùn)行速度的快慢和運(yùn)行過(guò)程中精確定位等要求，而且伺服電機(jī)性能更穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速的調(diào)整可以通過(guò)變速齒輪箱換擋調(diào)整，也可以通過(guò)伺服電機(jī)改變輸出轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整。
4關(guān)于智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用的幾點(diǎn)思考
智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的功能，主要包括立體庫(kù)的操作界面，貨物的存取功能、停止、開光燈等按鈕;管理倉(cāng)庫(kù)的物料信息管理、物料查詢功能;設(shè)備運(yùn)行調(diào)試、調(diào)節(jié)功能;和企業(yè)ERP系統(tǒng)整合，運(yùn)行中錯(cuò)誤報(bào)警功能。自動(dòng)報(bào)警中，針對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的超重、超高、熱繼等報(bào)警，提醒工作人員進(jìn)行分析，正確判斷問(wèn)題出現(xiàn)在哪里，出現(xiàn)的原因，正確、快速的解決問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的飛速增長(zhǎng)，對(duì)貨物的供給要求越來(lái)越高，智能倉(cāng)庫(kù)能夠起到作用越來(lái)越大，智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的功能越來(lái)越完善，滿足客戶越來(lái)越多的要求。隨著技術(shù)的不斷完善，智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)會(huì)帶給我們?cè)谖锪鞣矫娓嗟谋憷?/p>
5結(jié)束語(yǔ)
目前，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)儲(chǔ)物裝置已無(wú)法滿足市場(chǎng)要求，只有充分利用智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化存取物品，提高存取物品效率，加快物品流通速度及效率，合理的庫(kù)存管理，才能更好地適應(yīng)市場(chǎng)需求。隨著機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制技術(shù)的完美結(jié)合，智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的安全性和可靠性都大大提高，存儲(chǔ)更加靈活多樣，操作更加智能和人性化，在物流上將會(huì)扮演更加重要的角色。
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