综合性立体仓库的设计与运用

1、综合性立体仓库的设计与运用 张继军 (机械工业第四设计研究院 , 河南 洛阳 471039【摘 要】 结合多年从事装配、 物流的 设 计 、 建 造 的 实 践 , 介 绍 了 为 国 内 某 飞 机 制 造 公 司 的 综 合 性 立 体 仓 库 的设 计 要 点 和 建造过程。【关键词】 立体仓库 ; 整体式 ; 综合性 ; 自动化 ; 运行可靠【中图分类号】 TU249【文献标志码】 AThe Instruction of All-around Application of Automated Rack-type Warehouse ZHANG Ji-jun【 Abstract 】 Th

2、e general instruction of automated rack-type warehouse of some aircraft manufacture design author.【 Key words 】 automated rack-type ; warehouse ; integrat ed ; all-around application ; automation ; reliability in run1工程概况国内某一飞机制造公司成功设计、 建造了国内 规模最大的一座综合性立体仓库。该库于 2003年 底交付使用至今, 运行可靠。该工程为飞机制造公司专用仓储设施,

3、用于外 包业务中进口原材料及外协外购件的接收、 储存和 发放。占地 12300m 2, 工程建设周期 9个月。2总平面布置总平面布置参见图 1, A-A 剖面图见图 2。 总体方案:包括单元式立体库、 超长件存放区、 超大件存放区、 非金属仓储区 (非金属材料库 和辅 助办公楼等。1 单元式立体库区:前端 9m 为辅助办公楼底 层, 后部 “整体式” 的立体仓库, 用于货物净尺寸不 大于 3.7m ×1.5m , 包装箱尺寸不大于 4m ×1.5m , 重 量不大于 2000kg 的货物存放。图 1某综合性立体仓库总平面布置图2 超长件存放区:钢结构厂房, 厂房配吊车及 侧

4、面叉车等起重设备, 用于 8m 或 18m 长杆件货物 装卸及存放。3 超大件存放区:钢结构厂房, 厂房配吊车等 起重设备, 用于单件小于 5t , 宽度 1.5m2.5m , 长度3.7m12m 货物的装卸及存放。4 辅助办公楼:底层为立体仓库和超长件存放 区出入库装卸作业区, 2层标准件库及成品库, 3层【文章编号】 1007-9467(2007 09-0029-06 建筑与结构设计 29为办公区及会议室。 辅助办公楼整体为混凝土框架 结构。3单元式立体仓库3. 1仓库基本数据及要求1 储存物品 :铝板、 锻件、 型材、 铝棒、 铝管、 铜 棒、 铝蜂窝芯。物料特征是:带木包装的铝板; 拆

5、去 木包装的铝板; 散装棒材; 散装锻件。 其中铝板占大 多数。2 出入库频率:平均 50次 /d 70次 /d ,最高 120次 /d 130次 /d 。3 货物尺寸及货位数:4000mm (长 ×1500mm (宽 ×300mm (高 , 448个 4000mm (长 ×1500mm (宽 ×400mm (高 ,2688个 4000mm (长 ×1500mm (宽 ×500mm (高 ,1568个 4000mm (长 ×1500mm (宽 ×1000mm (高 , 672个 总货位数:5376个4 库存时间:3

6、个月6个月 5 存储货物单元质量: 2000kg 6 结构形式:整体式 (即:库架合一 3. 2立体库区组成和工艺流程单元式立体库区由货架区、转轨车区、输送机 (出入库 区、 作业区等组成。立体库区采用整体式1 操作人员将需入库货物由起重机放至入库 辊道。2 操作人员将需入库货物的有关数据通过出 入库辊道旁边计算机输入, 也可通过控制室计算机 输入, 输入方法可采用人工编码输入或条码录入器 输入, 输入信息主要有数量及规格型号等信息。3 计算机管理监控系统据输入数据生成入库 作业单, 并向执行设备 堆垛机及转轨车、 发出 作业指令。4 辊道系统、 转轨车运动, 将货物接运至转轨车 的辊道上。货

7、物从出入库辊道输送至转轨车辊道过程中, 外形检测装置对货物的宽、高进行检测。货物宽度 若超宽或超高, 系统将停止作业, 并将货物退回入 库口。货物通过高度检测后,计算机系统根据检测 得到高度按照一定货位分配原则 (如由近及远、 均 匀分布原则 自动分配货物入库地址。5 堆垛机根据计算机发出的入库货位指令自 动取货入库, 将货物送至系统所安排的货位上。 堆垛机从转轨车辊道上叉取货物时, 同时进行长度 检测, 若货物超长, 系统将停止作业将货物退回入图 2A -A 剖面图建筑与结构设计Architectural and Structural Design30库口。货物若因不符合入库货物的尺寸及重量

8、要求而 导致系统拒绝接收, 货物被退回入库口, 此时操作人 员对货物进行修正后可再进行入库。1 操作人员据出库要求, 将出库货物的有关数 据输入监控管理计算机或终端计算机。2 系统按一定原则 (如先进先出, 由近及远等 , 安排出库货位 , 并通过监控系统向堆垛机及转轨车 发作业指令。3 堆垛机及转轨车据作业指令, 两者相互配合 自动将出库货物取出,将所选定货物输送至出入库 辊道上, 等待操作人员取走货物。若某种货物出库量较大, 需出库若干个托盘, 人 工只要输入型号及数量, 计算机据其数量, 寻找合适 的几个出库货位, 自动产生一系列出库作业单, 然后 先后安排转轨车及堆垛机作业,此时实际出

9、库量数 量往往多于所需要量。在计算机中因提前输入出库作业单而产生一 系列出库作业队列, 若某货物需紧急出库, 在任一终 端将此出库作业变成紧急出库, 下一轮作业时, 计算 机优先安排该出库作业。出入库作业单按以下次序优先级依次降级:1 紧急出库作业单 优先级最高2 紧急入库作业单 优先级较高3 普通出库作业单 优先级较低4 普通入库作业单 优先级最低同级出库作业单中,据其产生先后次序安排出 库作业。3. 3立体库区设备立体库区主要设备包括由轨巷道堆垛机、转轨 车、 出入库辊道输送机、 货架系统等组成。主要配套 件选用国外进口或合资产品 . 。巷道式堆垛机主要由立柱、 载货台、 运行机构、 起升

10、机构、 货叉伸缩机构、 超速保护装置以及电气控 制设备等组成。 堆垛机的电机减速器采用德国 SEW 产品, 电器控制元器件采用 SIEMENS 、 TE 、 P+F 等国 外著名品牌产品。型式:双立柱, 单元式额定起重量:2000kg (不含托盘货物尺寸 :4000×1500×(400,500,600,1000 mm 运行速度:4m/min 80m/min (变频调速 起升速度:4m/min 20m/min (变频调速 货叉伸缩速度:4m/min 20m/min (变频调速 控制方式:手动、 单机自动和联机自动供电方式:滑触线供电 380V 、 50HZ ;认址方式:红外遮

11、光式光电认址通讯方式:红外线通讯1 超速保护装置。 载货台超过设定下降速度, 夹紧装置即能可靠地将载货台和货物锁住在立柱 上, 以确保人员、 设备及货物的安全。2 过载保护装置。 当重量大于 1.25倍额定载 荷时 , 能自动切断电源 , 以保证设备的安全。3 冲顶开关。当载货台上升超过上限位时, 即 触发冲顶开关切断总电源。4 货叉伸缩力矩限制保护装置。如发生载货台 末停准货位,货叉伸出时碰到货架产生顶力时即自 动打滑, 避免设备损坏。5 急停按钮。 堆垛机电控箱上设有急停按钮, 在 紧急情况下能以切断堆垛机总电源。6 声光报警装置。 在超载、 误操作等情况下时发 出声光信号, 提醒人们注意

12、。堆垛机电气控制采用三种层次:手动控制、 单机 自动和联机自动。1 手动控制。操作人员登机操作, 通过电控柜 操作面板的控制按钮、 手柄直接操作堆垛机。 其间的 运行或停止、 高低速切换完全由操作人员控制。 该方 式用于调试或堆垛机维护。2 单机自动控制。操作人员通过电控柜操作面 板设置入库、出库等指定作业,一次可设定多个任 务。堆垛机将连续执行取送作业,完成所有的任务 后, 自动返回原位待机。建筑与结构设计 313 联机自动控制。 由堆垛机 PLC 接收上位机下 达的指令自动执行作业, 作业过程中通过红外通信 实时向上位监控机连续发送状态位置等信息, 运行 的检测信息和故障信息将自动向监控机

13、报告。货架系统共 14排, 16列, 24层, 共有货位 5376个。轨顶标高 22.88m 。1 货架结构型式货架系统采用装配 牛腿式结构。柱片与地 面采用预埋螺栓连接。货架与背撑采用螺栓联接。2 货架材料用于堆垛机的巷道转轨和货物在堆垛机与出 入库输送机之间的交接。水平认址采用红外遮光式 光电认址, 并有定位销固定转轨车。转轨速度:4m/min 20m/min (变频调速 输送速度:16m/min控制方式:单机自动、 联机自动控制方式 安全措施:机械、 电气连锁、 导向保护装置 3. 4计算机管理及控制本 系 统 选 用 流 行 的 客 户 机 /服 务 器 (Client/Server

14、方式。 服务器上安装数据库管理系统 (RDBMS ,数据库系统选用 Microsoft SQL Server 。 客户机 (监控机、 管理机、 终端工作站 运行应用程 序, 完成屏幕、 键盘及其它输入输出设备的数据输 入 /输出处理等前端任务, 并通过 ODBC (开放数据 库互连 与服务器连接, 由服务器运行 RDBMS , 完 成大量的数据处理及存储管理等后端任务。客户机 和服务器互相独立运行, 并协同处理数据, 实现资 源共享。共享的数据库资源对局域网络内所有用户都是透明的, 终端用户通过系统管理员给定的权限, 访问系统数据库。1 库管理系统硬件配置:台高性能服务器, 提供整个仓库的数据

15、库服务。 高性能 PC 机, 一台 为立体库监控机,一台为管理机。台基本配置的 PC 机作工作站, 分别用于单元立体库、 长大件库、 非 金属库、 标准件与成品库的物料管理。仓库管理系统硬件配置见图 3。图 3仓库管理系统硬件配置图2 软件配置 服务器:操 作 系 统 :中 文 版 Microsoft Windows 2000Server数据库:中文版 Microsoft SQLServer 2000客户机:操作系统:中文版 Windows 2000Professional 监控软件:CCS21(立体库监控系统 管理软件:CMS30/S 工作站管理软件:CMS/W仓库管理系统设备平面布置示意图

16、见图 4。 3.4.1.2立体库监控系统、 仓 库 管 理 系 统 、 综 合 管 建筑与结构设计Architectural and Structural Design32理系统主要功能在 此 不作叙述。图 4立体系统设备平面布置图4超长件存放区4. 1存放区基本数据1 存放区货物:型材、 铝棒、 钢棒、 铝管、 铜棒。2 货物单元重量:2500kg3 存货货物尺寸:8000mm/18000mm (长 ×1500mm (宽 ×1000mm (高4 存放区货位8000mm (长 ×1500mm (宽 ×1000mm (高, 150个货位18000mm (长

17、 ×1500mm (宽 ×1000mm (高 , 50个货位5 货物包装形式:木质包装6 出入库频率:平均 50次 /d 70次 /d 最高 120次 /d 130次 /d7 存货周期:3个月6个月货物采用带平台的悬臂货架存放, 侧面叉车存 取放货物。 8m 货物存于下面的悬臂货架, 18m 货物 存于平台, 而且可以堆垛。4. 2工艺过程入库:汽车将型材从外运进车间;单梁吊车卸车, 地 面存放;侧面叉车叉取货物, 放入指定的货位。 出库:侧面叉车从指定货位上叉取货物, 放在出 库地面; 吊车装车、 运走。4. 3超长件存放区主要设备超长件存放区主要设备包括双联电动起重机、

18、 悬臂货架、 侧面叉车。5000kg+5000kg 双联起重机,采用两台电动单 梁桥式起重机简单铰接构成, 配以专用吊具, 用于 18m 货物的搬运和堆垛, 存 (取 放于平台。主要技 术参数:额定起重量 5000kg+5000kg ; 跨度 19.5m ; 起升 高度 12m ; 操作形式地面操作; 设备颜色经发包方 确认。货架采用型钢制作, 与地面预埋件连接。 货架系统共 3个巷道, 6排、 3层, 带平台 , 平台 承重 200kg/m 2。货架型钢材料为 Q235-A 。超长件存放区的出入库作业区用用电动单梁 起重机进行工件搬运、 装卸车作业。电动单梁起重机的主要技术参数:额定起重量

19、5000kg ;跨度 19.5m ;起升高度 12m ; 操作形式地面操作。侧面叉车 2台, 起重量 3000kg5超大件存放区5. 1存货区设计要求1 存货品名:铝板、 蜂窝芯2 存 货 尺 寸 :长 度 3.7m 12m 宽 度 1.5m 2.5m 高度 300mm3 货物单元重量:2500kg4 货物包装:木质包装5 仓储面积:850m 2.6 存货周期:3个月6个月货物可以堆垛, 堆高不超过 2m 。5. 2超大件存放区主要搬运设备超大件存放区配备 5000kg+5000kg 双联电动 单梁桥式起重机和薄板搬运设备, 薄板搬运车。 建筑与结构设计 33建筑与结构设计 【文章编号】 （

20、） 混凝土多孔砖墙体热工性能 计算与研究 （ 薛 艺 湖 南 冶 金 职 业 技 术 学 院 ， 湖 南 株 洲 ） 【摘 以 要】 主 规 格 尺 寸 为 × × 的 混 凝 土 【 】 ； ； 多孔砖为研究对象， 通过对几种不同孔型的混凝土多孔砖热 工性能的计算和研究， 力求在孔洞率、 能等方面找到一个 节 最 佳 的 平 衡 点 。结 果 表 明 ： 设 计 合 理 孔 型 和 排 列 对 提 高 混 凝 土 多 孔 砖 的 热 工 性 能 具 有 重 要 作 用，以 多 排 错 孔 矩 型 的 混 凝 土多孔砖热工性能最好。 混 【关键词】 凝 土 多 孔 砖 ， 孔 型 ， 热 工 性 能 【中 图 分 类 号】 【文 献 标 志 码】 国家发展和改革委员会于 年 月 日发 布了 混凝土多孔砖 ）标准， 年 （ 从 月 日起实施