自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)ppt.ppt

,家電配送中心 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì),前言,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，本畢業(yè)設(shè)計(jì)通過自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)來優(yōu)化家電配送中心的工作。文中闡述了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)與配送中心的關(guān)系，以及自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在配送中心中的作用和功能。重點(diǎn)研究貨架區(qū)的布局和設(shè)計(jì)，詳述了貨架參數(shù)和堆垛機(jī)運(yùn)行周期的計(jì)算方法。以堆垛機(jī)的使用效率和倉(cāng)庫(kù)的存儲(chǔ)量需求作為設(shè)計(jì)依據(jù)，計(jì)算出整個(gè)貨架區(qū)的工藝布局參數(shù)。采用了由整體到局部進(jìn)行規(guī)劃，由局部到整體確定數(shù)據(jù)的方法建立自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)具體模型。最后，以家電配送中心的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)上述設(shè)計(jì)方法進(jìn)行描述。,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)概述,定義：自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是指用高層貨架存儲(chǔ)貨物，以巷道 堆垛起重機(jī)配合周圍其他裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行存取出 入庫(kù)作業(yè)，并由計(jì)算機(jī)全面管理和控制的一種自動(dòng) 化倉(cāng)庫(kù)。 構(gòu)成：貨架、出入庫(kù)機(jī)械系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、庫(kù)房以及配套 的公用設(shè)施 優(yōu)點(diǎn)：高層貨架存儲(chǔ)，提高空間利用率及貨物管理質(zhì)量； 自動(dòng)存取，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度； 科學(xué)儲(chǔ)備，提高物料調(diào)節(jié)水平，加快儲(chǔ)備資金周轉(zhuǎn),自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃設(shè)計(jì),自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃原則 倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程 靜態(tài)布置 重點(diǎn)設(shè)備 設(shè)備參數(shù)確定 貨位編碼,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)規(guī)劃原則 保持物料向前移動(dòng) 靈活性原則 最少的人工處理 物料處理次數(shù)最少 自動(dòng)化原則 考慮系統(tǒng)的安全 利用有效空間原則 標(biāo)準(zhǔn)化原則 最短移動(dòng)距離原則 倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程 （1）需求分析階段 （2）確定存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)尺寸 （3）貨架區(qū)工藝平面布置 （4）選用相關(guān)的搬運(yùn)設(shè)備 （5）輸送系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) （6）生成相關(guān)的技術(shù)文件,靜態(tài)布置 面積估算及利用 計(jì)算有效面積動(dòng)線規(guī)劃確定基本型劃分區(qū)域確定各區(qū)域面積 （1）進(jìn)貨車位數(shù)計(jì)算 （2）進(jìn)貨大廳的計(jì)算 確定站臺(tái)形式后可得進(jìn)貨大廳長(zhǎng)度L，進(jìn)貨大廳的寬度可查經(jīng)驗(yàn)值 為W，則可得進(jìn)貨大廳的面積： （3）保管區(qū)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)面積計(jì)算 設(shè)托盤尺寸為 ，貨架有x排、y列和z層， 則總貨位Q為： 倉(cāng)庫(kù)的面積為： （4）流通加工區(qū)面積 由每個(gè)人的作業(yè)臺(tái)和附近臺(tái)車車位構(gòu)成，還要留出人行道和臺(tái)車通 道。發(fā)貨存儲(chǔ)區(qū)必要面積：,貨架區(qū)布置 （1）貫通式 這種形式是指貨物從巷道的一端入庫(kù)，從另一端出庫(kù)。 （2）同端出入式：這是貨物入庫(kù)和出庫(kù)在巷道的同一端的布置形式。 貨架區(qū)與作業(yè)區(qū)的銜接 （1）叉車-出、入庫(kù)臺(tái)方式 （2）自動(dòng)導(dǎo)引小車-出、入庫(kù)臺(tái)方式 （3）自動(dòng)導(dǎo)引小車-輸送機(jī)方式 （4）叉車(或升降機(jī))-連續(xù)輸送機(jī)方式,重點(diǎn)設(shè)備 貨架 有軌式巷道堆垛機(jī) 主要用途：在高層貨架的巷道內(nèi)來回穿梭運(yùn)行，將位于巷道口的貨物存入貨格；或者相反，取出貨格內(nèi)的貨物運(yùn)送到巷道口。 自動(dòng)導(dǎo)引車 以電池為動(dòng)力，裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)航裝置，能夠獨(dú)立自動(dòng)尋址，并通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制完成無人駕駛及作業(yè)。 叉車 叉車的前部裝置裝有標(biāo)準(zhǔn)貨叉，可以自由地插入托盤取貨和放貨，依靠液壓起升機(jī)構(gòu)升降貨物，由輪胎式行駛系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)貨物的水平搬運(yùn)。,設(shè)備參數(shù)確定 堆垛機(jī)運(yùn)行周期計(jì)算 單一作業(yè)循環(huán)：從原始位置出發(fā)到 指定貨位完成一次取貨或存貨后重 新回到原始位置待命為一個(gè)單一作 業(yè)循環(huán)。 O點(diǎn)P1點(diǎn)： O點(diǎn)P2點(diǎn)：,復(fù)合作液循環(huán):從原始位置出發(fā)到某指 定貨位完成一次存貨之后又到另一指 定貨位完成一次取貨，然后返回原始 位置。 O點(diǎn)P1點(diǎn)：（同左） P1點(diǎn)P2點(diǎn)： P2點(diǎn)0點(diǎn)：,貨格尺寸確定 根據(jù)所確定的實(shí)托盤的外型尺寸和重量來確定貨格的類型，有單貨位單托盤、單貨位雙托盤、單貨位三托盤三種類型。,橫梁式單貨位雙托盤 Cwidth=2Pwidth+2Xa+c+M Cdeepth=Plength+(200mm300mm) Cheight=Pheight+b,Pwidth實(shí)托盤寬度 Plength實(shí)托盤長(zhǎng)度 Pheight實(shí)托盤高度 Cwidth貨位寬度 Cdeepth貨位深度 Cheight貨位高度 a,b,c,d,e空間間隙參數(shù),貨位編碼 隨機(jī)存放模式 指物料入庫(kù)時(shí)，根據(jù)物料出入庫(kù)的頻率統(tǒng)計(jì)，管理系統(tǒng)隨機(jī)分配其的存放 地址。 優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，出入庫(kù)速度快 缺點(diǎn)：不便于人工干預(yù)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個(gè)倉(cāng)庫(kù)有全面癱瘓的可能 固定存放模式 指物料入庫(kù)時(shí)，物料的存放地址采取人工干預(yù)的方式進(jìn)行分配，物料的 信息與庫(kù)位號(hào)是一一對(duì)應(yīng)的。 優(yōu)點(diǎn)：便于自動(dòng)作業(yè)和人工作業(yè)，靈活性較強(qiáng) 缺點(diǎn)：操作較麻煩，堆垛機(jī)運(yùn)行效率差,家電配送中心自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)實(shí)例,設(shè)計(jì)原始參數(shù)如下： 此次設(shè)計(jì)的配送對(duì)象為兩種規(guī)格型號(hào)的電視機(jī) 每天滿足1500臺(tái)的配送量 庫(kù)存容量15000臺(tái) 該自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)須具備以下功能： 保管功能、倒裝功能、揀選功能、信息管理功能、儲(chǔ)備功能 功能區(qū)域劃分：根據(jù)配送中心與公路位置關(guān)系，可以將倉(cāng)庫(kù)布置成L型，大致規(guī)劃如圖 入庫(kù)子系統(tǒng) 倉(cāng)儲(chǔ)子系統(tǒng) 分揀子系統(tǒng) 出庫(kù)子系統(tǒng) 裝卸搬運(yùn)子系統(tǒng),確定各功能區(qū)面積 入庫(kù)區(qū)：平均每日進(jìn)貨量3000臺(tái)，兩日進(jìn)貨一次，整套進(jìn)貨，早晨7：0012：30進(jìn)貨。平均4輛大貨車進(jìn)貨，每輛車卸貨需要30分鐘，峰值為1.5。 則車位可由公式 ?？啥?個(gè)車位，令設(shè)一個(gè)備用車位。 出庫(kù)區(qū)：每日發(fā)貨量1500臺(tái)，發(fā)貨時(shí)間為10：0017：00，每日發(fā)貨2車，裝貨每車用時(shí)40分鐘，峰值為1.5，用同樣的方法算得n=0.8，所以設(shè)立一個(gè)車位，另設(shè)立1個(gè)備用車位。 存儲(chǔ)區(qū)：具體面積由貨架計(jì)算后得出，由于搬運(yùn)量不大，可以選擇同端出入式，對(duì)貨物按出入庫(kù)頻率大小編碼，可減少搬運(yùn)時(shí)間。 貨格尺寸計(jì)算 物流單元詳細(xì)資料：電視機(jī)型號(hào)一 包裝尺寸：500400480 mm重量23.5kg 電視機(jī)型號(hào)二 包裝尺寸：400300396 mm重量13.5kg 采用1000mm1200mm的雙面平托，其主要參數(shù)為： 載重量：動(dòng)載1t、靜載4t 材料：木材 插口寬度：330mm,側(cè)面290mm 厚度：150mm 插口高度：90mm 自重：15kg,根據(jù)物流單元的稱重能力可以堆疊78層，考慮叉車的起升高度，我們?cè)O(shè)電 視機(jī)型號(hào)一堆疊4層，一層可以放置6臺(tái)，總共24臺(tái)，總質(zhì)量564kg。電視機(jī)型號(hào)二堆疊4層，一層可以放置9臺(tái)，總共36臺(tái)，總質(zhì)量486kg。 則物流單元尺寸為：1000mm1200mm1920mm。最重為564kg。 貨格尺寸確定 貨物質(zhì)量較輕，可以選用橫梁式貨架，每個(gè)貨格可以放兩個(gè)托盤，其中： Floor貨架最低貨位高度：280mm Pwidth 實(shí)托盤寬度：1000mm Plength實(shí)托盤長(zhǎng)度：1200mm Pheight實(shí)托盤高度：2070mm 貨格尺寸為：Cwidth=2Pwidth+2Xa+c+M =21000+275+75+120 =2345mm Cdeepth=Plength+(200mm300mm) =1200+200 =1400mm Cheight=Pheight+b =2070+100 =2170mm,貨架總體尺寸計(jì)算 確定巷道數(shù) 庫(kù)存量15000臺(tái)，至少需要625個(gè)托盤，313個(gè)貨位，并且考慮有一定的空缺，取儲(chǔ)位空缺系數(shù)為90%，則至少需要348個(gè)貨位。 按照一般規(guī)律，堆垛機(jī)平均單作業(yè)周期為60s，復(fù)合作業(yè)周期為106s，每小時(shí)可以完成60次單作業(yè)或34次復(fù)合作業(yè)。 倉(cāng)庫(kù)每日的工作時(shí)間為：早晨7：00至中午12：30入庫(kù)作業(yè)，10：30至下午17：00出庫(kù)作業(yè)。由于出庫(kù)作業(yè)的時(shí)間段較入庫(kù)長(zhǎng)得多，所以可以計(jì)算出最緊張的工作時(shí)段為3個(gè)半小時(shí)的單作業(yè)和2個(gè)小時(shí)的復(fù)合作業(yè)，在這段時(shí)間內(nèi)每臺(tái)堆垛機(jī)可以完成278次入庫(kù)作業(yè)。作業(yè)量為3000臺(tái)約125托盤貨物，高峰時(shí)期入庫(kù)頻率要求為80次每小時(shí)，則選用兩臺(tái)堆垛機(jī)就可以滿足任務(wù)要求。 選定貨架高度 根據(jù)起升高度和起升重量，選定TD5雙立柱系列巷道式堆垛機(jī) 其性能參數(shù)如下：運(yùn)行速度：180m/min 升降速度：60m/min 貨叉速度：40m/min 定位精度：3mm 起升高度：624m 貨架布置應(yīng)當(dāng)盡量滿足式： ，由速度可以得出 為1/3。高層貨架的高度一般在15m以上，過高會(huì)造成倉(cāng)庫(kù)高度增加，造成成本增加，而且對(duì)堆垛機(jī)操作有更高的要求，所以，選用7至9層較為合理。,將貨架層數(shù)代入式子中，分別求出貨架高度和貨架長(zhǎng)度再計(jì)算貨架長(zhǎng)高之比。計(jì)算結(jié)果見下表： 由上表可以看出，貨架8層是最合適的，貨架高度為17.64m，長(zhǎng)度為51.59m。 貨架的材料和力學(xué)性能 貨架是倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的主要承重構(gòu)筑物，采用鋼材為原料，經(jīng)過焊接等工藝加工而成，要求能夠承受1000t每貨格的重量，要保證貨架滿足剛度、強(qiáng)度、及整體穩(wěn)定條件，能滿足倉(cāng)庫(kù)設(shè)備運(yùn)行工藝的要求的較高制造和安裝精度條件下盡量減輕貨架的質(zhì)量、降低鋼材消耗。,設(shè)備參數(shù)計(jì)算 由計(jì)算選定雙立柱堆垛機(jī)TD5。 其性能參數(shù)如下：起重量：0.8t 貨物類型：貨箱或托盤單元類貨物 運(yùn)行速度：180m/min 升降速度：60m/min 貨叉速度：40m/min 定位精度：3mm 起升高度：624m 貨叉動(dòng)作周期可根據(jù)貨叉動(dòng)作特點(diǎn)和穩(wěn)定時(shí)間算得： +0.4s=3.4s。 由此可計(jì)算堆垛機(jī)的單作業(yè)周期為： 同理可計(jì)算復(fù)合作業(yè)周期為54.8s。所以，此堆垛機(jī)每小時(shí)可做單作業(yè)92次、 復(fù)合作業(yè)66次。高峰作業(yè)時(shí)，每小時(shí)出入庫(kù)80次，因此選用兩臺(tái)堆垛機(jī)就可以滿足要求了。,小結(jié),本設(shè)計(jì)在倉(cāng)庫(kù)外部條件