密集式自動化倉儲的應(yīng)用

1新型密集式自動化倉儲技術(shù)密集自動化倉庫是指比傳統(tǒng)倉庫方式具有更高的貨物存儲密度和倉庫利用率的自動化倉儲方式。近年來,隨著我國土地資源的日趨緊張,生產(chǎn)用地成本已經(jīng)成為制約企業(yè)規(guī)模發(fā)展的主要瓶頸,各類工商企業(yè)越來越重視有效節(jié)約土地資源的密集式倉儲技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用,新型密集式自動化倉儲技術(shù)不斷涌現(xiàn)。國內(nèi)外對于密集式倉儲技術(shù)的研究早已有之,表1列出了業(yè)內(nèi)早期出現(xiàn)的具有密集存儲特征的各種倉儲設(shè)施的性能比較。近年來,隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)的發(fā)展,涌現(xiàn)出了多種集密集式存儲、全自動存取和智能化信息化處理于一體的新型倉儲系統(tǒng),主要有托盤重力式倉儲系統(tǒng)、穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)、蜂巢式倉儲系統(tǒng)、輪胎重力式倉儲系統(tǒng)、組合式密集倉儲系統(tǒng)等。這些新型密集式自動倉儲技術(shù)的出現(xiàn),為倉儲業(yè)的發(fā)展帶來了革命性的變革。2重力式倉儲圖1托盤重力式倉儲系統(tǒng)由重力式貨架和配套的出入庫堆垛機(jī)和叉車組成。重力式貨架的關(guān)鍵部分是帶坡度的滑道,滑道傾斜角一般為2~3度,上面安裝有輥?zhàn)?托盤貨物借助于重力作用可以由入庫端自行滑動到出庫端。輥道是無動力的,為保證貨物能勻速下滑,輥道上每隔一個(gè)貨位的距離設(shè)置一組阻尼輥。在通道的入口端安裝貨物導(dǎo)向板,在通道的出口端安裝貨物分離機(jī)構(gòu),分離機(jī)構(gòu)的作用是將出口端第一個(gè)托盤和后面的托盤分離開來以利于叉車和堆垛機(jī)的取貨。這種重力式倉儲系統(tǒng)具有密集度高、結(jié)構(gòu)比較簡單、節(jié)約能源、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),而且符合“先進(jìn)先出”原則。但有以下一些缺點(diǎn):首先是對環(huán)境要求較高,如灰塵、溫度、濕度、托盤材質(zhì)等均會影響到貨物滑動的速度;另外,由于通道的傾斜導(dǎo)致貨架兩端頂部和底部各有一部分存儲空間浪費(fèi);再就是阻尼輥的性能與貨物載荷有關(guān),當(dāng)存儲貨物的重量變化較大時(shí)使用受到影響;為使系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠,貨位數(shù)量不宜太多,一般不超過10個(gè)。目前,托盤重力式倉儲系統(tǒng)技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,應(yīng)用也比較廣泛。需要說明的是,該系統(tǒng)中的重力式貨架比一般自動立庫的貨架要求更高,因?yàn)橹亓κ截浖艹艘呜浳锏闹亓客膺€要支撐大量滾筒的重量,所以其強(qiáng)度和剛度要求較一般立庫的貨架要高。這種系統(tǒng)適合于大批量、少品種貨物的存儲場合。3穿透板模板研究進(jìn)展穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)是近年來比較流行的一種密集式倉儲系統(tǒng)。穿梭板采用蓄電池做動力,無線遙控運(yùn)行,穿行于貫通式貨架貨物底部的軌道上,運(yùn)載貨物實(shí)現(xiàn)出入庫作業(yè)。穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)具備了動力式和重力式貨架的所有優(yōu)點(diǎn),又避免了這兩種貨架不可避免的一些缺點(diǎn)。穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)剛出現(xiàn)時(shí),由于穿梭板的造價(jià)比較高,推廣應(yīng)用受到一定限制。近年來,隨著無線通訊技術(shù)和蓄電池技術(shù)的不斷普及,穿梭板的造價(jià)已經(jīng)有了明顯的降低,特別是隨著企業(yè)生產(chǎn)用地成本和人員成本的迅速提高,綜合起來考慮穿梭車貨架倉儲系統(tǒng)逐漸成為一種比較主流的密集式倉儲系統(tǒng)。穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)如圖2所示。在傳統(tǒng)的穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)中,穿梭板只能沿直線軌道往復(fù)行走(單向行走),因此必須借助于出入庫堆垛機(jī)或叉車對其實(shí)行不同通道之間的轉(zhuǎn)移搬運(yùn),這樣勢必影響到整個(gè)倉儲系統(tǒng)的作業(yè)效率。為解決這個(gè)問題我們研究了一種雙向穿梭板密集式倉儲系統(tǒng)。這種雙向穿梭板具有沿平面內(nèi)垂直交叉軌道雙向行走的功能,從而使穿梭板可以自行在不同的倉儲通道之間轉(zhuǎn)移運(yùn)行,不必占用出入庫堆垛機(jī)或叉車,可以提高倉儲系統(tǒng)作業(yè)效率。將雙向穿梭板與提升機(jī)配合使用,還可以代替堆垛機(jī)和高位叉車進(jìn)行出入庫作業(yè),起到簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低系統(tǒng)建造成本的效果。圖3為這種雙向穿梭板倉儲系統(tǒng)的原理圖。4出入庫效率高這是一種新型的密集式倉儲系統(tǒng),倉儲貨架呈網(wǎng)格狀的豎井布置,豎井上方有網(wǎng)格狀的軌道,貨物的存取是通過行駛在網(wǎng)格狀軌道上的雙向穿梭小車完成的。整個(gè)倉儲系統(tǒng)宛如一個(gè)蜂巢,故名。這種蜂巢式自動倉儲系統(tǒng)存儲密度高,可同時(shí)容納眾多小車并行工作,出入庫效率極高,特別適用于電商的儲分一體式作業(yè)場合。瑞士SWISSLOG公司的AUTOS-TORE倉儲系統(tǒng)是目前見諸于報(bào)道的在用系統(tǒng),如圖4所示。該系統(tǒng)主要由網(wǎng)格狀貨架、雙向穿梭小車、出入庫棧臺、貨箱和控制系統(tǒng)等構(gòu)成。網(wǎng)格狀貨架是由鋁合金型材組裝而成的一個(gè)個(gè)緊密排列的豎井,貨箱疊放在豎井中并被豎井立柱導(dǎo)向而排列整齊,豎井的頂端邊框組成了網(wǎng)格狀的小車軌道;小車可以沿頂部網(wǎng)格狀軌道雙向行駛,小車上的提升機(jī)構(gòu)將貨箱從豎井中取出或放入,實(shí)現(xiàn)貨物的出入庫作業(yè)。小車采用電池供電,無線遙控操作,作業(yè)靈活,可以多臺小車同時(shí)工作,出入庫效率高。每個(gè)出入庫棧臺上有操作終端,顯示信息狀態(tài)并提供簡單的供貨功能。5輪胎自動化自動養(yǎng)模式山東蘭劍物流科技有限公司研發(fā)的輪胎行業(yè)成品胎重力式儲分一體自動庫改變了輪胎行業(yè)傳統(tǒng)的貨籠疊放或貨架存放的倉儲形式,將倉儲過程和分揀過程有效融合,實(shí)現(xiàn)了“自動存取,密集存儲,快速分揀,自動養(yǎng)”的輪胎自動化物流管理模式。能夠大幅降低人員用工,有效提高空間倉儲能力,瞬時(shí)快速準(zhǔn)確分揀出庫,動態(tài)自動翻轉(zhuǎn)輪胎、實(shí)現(xiàn)輪胎有效保養(yǎng);自動條碼掃描,自動翻胎疊胎,自動尋址定位,自動滾動入庫;貨架橫梁與地面成3度角,輪胎自覺入庫端進(jìn)入貨架后,將利用重力自動滾動至出庫端。出庫時(shí),輪胎由于重力而自動滑出,無需動力移動輪胎,低耗低碳、節(jié)能環(huán)保。該系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)貨籠疊放的后進(jìn)先出,遵循嚴(yán)格的先進(jìn)先出,保證輪胎使用質(zhì)量。每滑出一個(gè)輪胎,后面的輪胎將由于重力而自動向前滾動,自然形成翻胎保養(yǎng);密集存儲,高效利用空間高度,大幅提高存儲能力。如圖5所示。6解決了與現(xiàn)有設(shè)備的配合使用成本過高的問題組合式密集倉儲系統(tǒng)將多種形式的密集式倉儲貨架按需求集成在一起,完成較為復(fù)雜的倉儲和分揀一體化的任務(wù),在一些特定行業(yè)得到應(yīng)用。傳統(tǒng)的駛?cè)胧截浖軅}儲系統(tǒng)和重力式倉儲系統(tǒng)盡管密集存儲的程度很高且成本較低,但是其自動化程度較低,存取貨物效率不高;盡管動力式倉儲系統(tǒng)和穿梭車倉儲系統(tǒng)的自動化程度較高,但是前者需要安裝大量的輥?zhàn)雍洼斔驮O(shè)備,后者需要穿梭板的配合使用,這就大大提高了成本。如果將兩者按實(shí)際需要有效結(jié)合在一起,既解決了駛?cè)胧截浖軅}儲系統(tǒng)和重力式倉儲系統(tǒng)自動化程度不高的問題,又解決了動力式倉儲系統(tǒng)和穿梭車倉儲系統(tǒng)成本較高的問題。圖6所示為山東蘭劍物流科技有限公司研發(fā)的卷煙儲分一體密集式倉儲系統(tǒng)。該系統(tǒng)由入庫主存儲區(qū)和分揀出庫緩存區(qū)兩部分組成。入庫主存儲區(qū)由橫梁貨架、入庫堆垛機(jī)、立柱片、密集式存儲通道、出庫堆垛機(jī)、貨箱碼垛機(jī)、空托盤拆垛機(jī)和空托盤碼垛機(jī)等組成;分揀出庫緩存區(qū)由出庫堆垛機(jī)、立柱片、密集式存儲通道、流利貨架、小品種出入庫提升機(jī)、貨箱拆垛機(jī)、空托盤碼垛機(jī)、小品牌貨箱拆垛機(jī)和貨箱輸送機(jī)等組成。這種密集式倉儲系統(tǒng)不在拘泥于單純的貨物存儲,而是加入了分揀出庫緩存區(qū),彌補(bǔ)了以往存儲密度大分揀能力弱、存儲密度小分揀能力強(qiáng)的缺點(diǎn),滿足了卷煙物流配送的需求。7雙向穿透板密集式倉儲系統(tǒng)當(dāng)前,密集式自動倉儲技術(shù)正呈現(xiàn)出高密集度、高效率、智能化和形式多樣的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的重力式托盤倉儲貨架具有密集度高、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約能源、使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),適合于大批量、少品種貨物的存儲場合,該系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是阻尼輥的設(shè)計(jì)。穿梭板貨架倉儲系統(tǒng)近年來發(fā)展比較迅速,主要得益于無線通訊技術(shù)和蓄電池技術(shù)的不斷進(jìn)步和普及,在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的雙向穿梭板密集式倉儲系統(tǒng)具有更為靈活的使用功能,