堆垛机操作实验.docVIP

4.2 堆垛机操作实验 一、实验目的 1、了解全自动仓储系统的组成及其仓储工作原理； 2、了解仓储管理的基本概念； 3、掌握全自动仓储系统的操作，包括自动立体仓库的入库、出库和移库的操作流程。 二、实验说明 全自动仓储系统（Automated Storage and Retrieval System，简称AS/RS），是指不需要人工直接参与处理，能自动存储和取出物料的系统，是集高架仓库及规划、管理、机械、电气和计算机等技术于一身的综合性技术。1963年建立了世界上第一座计算机控制的高架仓库，目前已广泛应用于汽车、化工、电子、机械、烟草、军队后勤等各个行业和部门。 目前自动仓储系统的功能，既可以作为单纯的存储仓库，即货物以单元化形式（如托盘）在货架上储存一定的时间，需要时出库使用，也可以作为配送中心，即根据订单要求对不同类别的货物进行选配，组成新的出库货物单元，这需要较大的选配作业面积，并配置各类输送机、分拣系统等配套设备。大型的自动仓储系统可以有5000托盘以上，中型的也有2000~5000托盘，而小型库则在2000托盘以下，目前最大库容量已达十多万个托盘。 自动仓储系统的突出优点表现在：能大幅度地减少占地面积，提高库容量；提高仓库出入库频率；提高仓库管理水平，便于清点盘库，减少库存，节约流动资金，并防止货物老化、变质生锈；采用自动化技术，能存储特殊的货物，比如胶片等。 1、自动仓储系统的组成： 根据所存储的货物的特点，以及物流的特点，自动化仓储系统的实现形式多种多样，但基本上都包括以下几个部分：高层立体货架、堆垛机、出入库传送带、光电条码扫描仪、RFID视频标签识别装置，以及计算机控制软硬件。 （1）高层立体货架采用由钢结构组成的单元格式货架，其货格的长度为520mm，深度为450mm，高度为350mm，整个货架系统共有前后2排，分别标示为A区、B区，每排12列5层，总共有120个货位。 （2）堆垛机可进行三维空间定位，通过在货架系统内部的巷道内来回穿梭，其货台上下垂直升降，而货台上的货叉则前后伸缩，堆垛机将货物单元自动上架和下架。堆垛机在三维空间中的x-y-z方向上的运动、定位、寻址和调速，是通过以西门子S7-200系列PLC为控制核心的计算机控制系统来完成的，该系统还包括5个红外光电认址器，实现货位的相对认址和定位，西门子MM400系列高性能交流变频调速器对传动交流电机进行调速控制，并通过现场总线与上位计算机保持通讯。 上下左右认址示意图 前后认址示意图 堆垛机在水平方向每一列货架都设置2个间距为一个认址片宽度的光电认址器，总共有12个固定的认址片，堆垛机在巷道内作来回水平运动时，2个认址器跟随堆垛机一起进行高速移动，在根据计算机的定位数据找到所要定位的库位时，首先在读出第一个认址器之后，堆垛机的交流变频电机就立即由高速运动转变为低速运动，然后等两个认址器同时读到认址片后，立即停机。由于在读到第二个认址片之前，堆垛机已经处于低速运动状态，从而提高了此开环控制系统的定位精确度，减少了定位的时间。 堆垛机垂直方向上每层货位均设置有约10cm宽的认址片，并在上下方向上设置有3个光电认址器，这3个认址器之间的间隔距离同样为一个认址片的宽度，并能跟随货台上下升降移动。取货时，当最上面的一个认址器读到认址片后，货台立即由高速转变为低速运行，并在上中两个认址器同时读到所要找的该层认址片后，立即停止运动。存货时，则是最下面的一个认址器读到认址片后，货台立即由高速转变为低速运动，并在中下两个认址器同时读到所要找的该层认址片后，立即停止运动。 堆垛机的货叉的运动则要复杂一些，由于有两排货架，所以货叉需要能够向前后两个货位叉伸，而货叉在取货时，需要先运动到货物托盘之下，这样才不至于出现货叉碰撞货物托盘的危险；而存货时，需要稍抬高货物托盘的位置，这样才能将货物托盘轻轻放置于货位上，而不至于出现货物托盘碰撞货位的危险。这就需要垂直升降电机和货叉电机配合起来控制。 货叉取货时先运动到货物托盘下方 堆垛机根据控制计算机发送过来的寻址指令进行工作，可以进行直接寻址，也就是说根据控制计算机发送过来的绝对货位地址，直接移动到目标位置，也可以采用相对寻址，也就是说根据堆垛机当前位置，以及和目标位置之间的差，控制PLC从当前位置出发，运动到目标位置。 为了提高堆垛机的运行效率，堆垛机在巷道内作水平运动至目标货架列的同时，已经进行垂直运动，以加快垂直货架行的寻址速度。从实际的运行系统中可以看到，堆垛机并不是在完成水平运动后，再做垂直运动，而是同时进行水平和垂直方向上的复合运动，所以堆垛机的货台是做斜线运动的。 （3）入库传输带在立体仓库的左边，而出库传输带则在立体仓库的右边，货物托盘只能从入