第三章仓储技术装备

1、第三章 仓储装备一、概述一、概述1 1、仓储概念、仓储概念仓储指利用仓库对物资进行仓储指利用仓库对物资进行储存和保管储存和保管的活动的活动。“仓仓”指仓储所需的硬件设备设施，如仓库、货架、装卸搬运机械、养护设备、消防设施等。“储储”指利用设备设施对物资进行储存、保管等一系列活动。其中：储存储存指保护、管理、贮藏物品。 国标GB/T18354-2001仓库仓库指保管、储存物品的建筑物和场所的总称 国标GBT183542001 第一节第一节 仓储设施仓储设施二、常见仓库类型二、常见仓库类型1无货架仓库直接堆放货物仓库直接堆放货物仓库托盘堆放货物仓库托盘堆放货物仓库2货架式仓库普通货架仓库普通货架仓

2、库l 普通货架仓库，货架高度在3 3米以内米以内。特点：特点：可调整尺寸，装卸方便。通道较窄，易实现先进先出先进先出。l 托盘货架仓库 一托盘一货位。存取方便，但需一定的通道，适合6米以下（3-5层）的仓库； l驶入式与驶出式货架仓库叉车从一端存取货物称驶入式货架，可从两端存取称驶出式货架。适用：横向尺寸较大、品种少、数量大的单元化货物。适用：横向尺寸较大、品种少、数量大的单元化货物。l 重力式货架仓库 货架密集排列，货物从一端存入，另一端取出，两端间货道内有辊或滚轮，利用重力向取出端移动。重力货架式组成示意图 重力式货架构造简单，可确保“先入先出”原则，但有时易出现故障。用途：配送中心，转运

3、中心等用途：配送中心，转运中心等l 移动式货架仓库 水平移动式货架水平移动式货架 仅预留一个通道，空间利用率达80%，但存取时间较长。 适用于品种少、批量大、低频度品种少、批量大、低频度的货物。 l 旋转式货架仓库 通过电机使货架沿环行轨道环行轨道移动。 l 阁楼式货架仓库 利用钢梁和金属板钢梁和金属板将仓库分隔为多层阁楼，以放置不同类货物。l 悬臂式货架仓库 由立柱和托臂立柱和托臂构成，存放长料、环行或不规则货物。特点：特点：视野宽阔、空间利用率比普通货架高，存取方便，但货架高度有限(6米)。 其中：长料指长度在3米以上的特殊货物，如圆钢、型钢、钢管、冷拉铝材、原木、木板、地毯等。l 抽屉式

4、货架 抽屉板下设有滚轮轨道，每层承载500500公斤公斤货物后，仍能轻松拉动。l 窄道式高层货架仓库（立体仓库）配合堆高机（堆垛机）和托盘进行存储作业。3、散料仓库安息角安息角外摩擦角外摩擦角 散料散料一般指未包装、无标志的小颗粒货物，直接以散装的方式进行运输、装卸、仓储保管与使用。筒仓原理图筒仓原理图堆料机在取料堆料机在取料4、自动化立体仓库（AS/RSAS/RS）立体仓库立体仓库是采用高层货架配以托盘货物，用巷道堆垛机及其他机械作业。 国标GB/T18354-2001自动化仓库自动化仓库是由电子计算机进行管理和控制，而实现收发作业。 国标GB/T18354-2001 自动化立体仓库自动化立

5、体仓库（AS/RSAS/RS）综合了二者特点。 自动化仓库是生产力高度发展、土地紧张与价格昂贵的产物，巷道堆垛机的出现和计算机系统采用。AS/RS的基本构成的基本构成高层货架托盘巷道堆垛机输送机系统AGV系统电气控制系统计算机管理系统 其他的消防、照明、通风、温控、电力、给排水、安全等与一般仓库相同。 海尔自动化仓库是中国最大的在运自动化仓库，有堆垛机堆垛机1010台台，AGVAGV车车1010台台，环形穿梭车穿梭车3 3台台，工业机器人工业机器人1 1台台，摄像监控系统1套，计算机系统1套，180000180000个标准托盘货位个标准托盘货位，占地总面积1.92万平方米。案例案例海尔自动化立

6、体仓库海尔自动化立体仓库 海尔的自动化仓库海尔的自动化仓库日本日本Muratec公司公司AS/RS系统系统昆船公司(昆明船舶设备集团有限公司) 建有中国最先进AS/RS实验室。CHINA SHIPBUILDING INDUSTRY CORPORATIONCHINA SHIPBUILDING INDUSTRY CORPORATION（中船重工）（中船重工）从1996年以来，昆船先后实施了600多个项目，成为我国物流装备行业经验最丰富的系统集成商、行业领先的解决方案提供商、个性化定制的专业设备开发制造商。业务范围包括自动化立体仓库、自动化配送、自动化生产线物料处理等三大系统。 20122012年中

7、国物流装备业排名年中国物流装备业排名前前1010叉车企业叉车企业：林德叉车、永恒力叉车、海斯特叉车、丰田叉车、杭叉、开普叉车、佳力科技、诺力叉车、无锡大隆、合力叉车；前前1010托盘企业托盘企业：苏州大森、上海力卡、鑫鹏塑业、派瑞特、大库工业、上海庆豪、山东力扬、广东新阳、特耐适、临沂市双龙塑料；前前1010货架企业货架企业：六维货架、精星物流设备、音飞货架、国宝鼎虎、世仓货架、胜斐迩货架、南京爱维斯、北京博途、久威仓储、峰阳勃世；前前1010自动化仓储企业自动化仓储企业：德马泰克、北起院北起院、大福、冈村、今天国际、昆船昆船、北北京高科京高科、六维物流、东杰装备、胜斐迩；（太原刚玉）前前10

8、10物流软件企业物流软件企业：科箭软件、唯智软件、INFOR、富勒科技、洛勤软件、博科资讯、SAP、曼哈顿、领道软件、哲尼思软件；前前1010输送分拣企业输送分拣企业：德马集团、上海大库、同锐、上海宝羽、雅艺物流、澳美吉田、沃森物流、湖州德能、青岛固德、天和双力；前前1010自动识别企业自动识别企业：上尚科技、深圳远望谷、研华科技、美国邦纳、中科世龙、爱鸥自动化、摩托罗拉企业移动、美国意联科技、Intermec、销邦科技；前前1010升降台企业升降台企业：索斯沃斯、苏州康博特、苏州美罗、太原博戈、苏州纽康特、东莞达成、牛力机械、苏州升星升降设备、瑞泰物流设备、太原达迅；前前1010工业门企业工

9、业门企业：瑞典阔福门业、霍曼门业、法国巴士德门业、上海快联海斯匹特、上海佩佛、浙江梅泰克诺、万盛门业、新发门业、上海君朗曼门业；前前5 5周边设备企业周边设备企业：德马铃木、上海希世五金、科顺脚轮、双友、上海伊东；前前5 5机器人机器人或或AGVAGV企业企业：ABB、沈阳新松沈阳新松、库卡自动化、易控自动化、川崎机器人；前前1010物流服务商物流服务商：中远、中海、中铁物流、中外运、中储、中邮物流、宝供物流、安得物流、嘉里大通、南方物流2014年中国十大物流装备公司排名1、 中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司2、 江苏天奇物流系统工程股份有限公司3、 浙江双友物流器械股份有限公司4、 昆

10、明船舶设备集团有限公司5、 国宝鼎虎集团6、 沈阳飞机工业集团物流装备有限公司7、 太原刚玉物流工程有限公司8、 深圳今天国际物流技术股份有限公司9、 北京起重运输机械设计研究院10、江苏六维物流设备实业有限公司20152015年中国十大物流装备排行榜年中国十大物流装备排行榜1 1、音飞、音飞INFORMINFORM(国内最大仓储货架供应商，南京音飞储存设备股份有限公司)2 2、德马泰克、德马泰克DEMATICDEMATIC(全球领先的智能化物流与物料输送解决方案集成商及 服务商，物流装备十大品牌)3 3、精星、精星(最大规模生产工业货架厂家之一，上海高新技术企业，上海精星仓储 设备工程有限公

11、司)4 4、昆船、昆船(国内自动化物流系统及装备行业最具实力和经验的解决方案提供商与 系统集成商，昆明昆船物流信息产业有限公司)5 5、普天、普天POTEVIOPOTEVIO(国内知名的物流系统规划/技术产品研发/设计/制造/服务 及总集成企业，普天物流技术有限公司)6 6、胜斐迩、胜斐迩(全球最大整体解决方案供应商和组件制造商之一，物流装备十大 品牌，胜斐迩仓储系统(昆山)有限公司)7 7、德马、德马DAMONDAMON(物料搬运系统解决方案的专业公司，最具规模的输送机制造商 之一，上海德马物流技术有限公司)8 8、鼎虎、鼎虎(国内仓储物流业影响力品牌，上海鼎虎工业设备有限公司)9 9、六维

12、、六维(国内著名的货架供应商及物流系统集成商之一，江苏六维物流设备 实业有限公司)1010、世仓、世仓(国内最大仓储货架厂之一，上海世仓物流设备有限公司）l 嘉兴宜家家俱自动化仓库：共35000个货位，280台设备，32米之高； 日本大福公司承建l 大连爱丽思物流中心自动化仓库:共50184个货位，270台设备，22米高。 江苏六维物流设备实业有限公司承建l 南宁卷烟厂自动化仓库：共50000个货位，220台设备，22米高。 昆明船舶设备公司承建重庆交通大学管理学院自动化立体仓库系统第二节第二节 仓储设备仓储设备一、货架一、货架 由支架、隔板或托架组成的立体存储设备。地位非常重要。优点：优点：

13、垂直空间充分利用 货物损耗减少 方便存取，便于机械化和自动化 便于定位储存和计算机管理。缺点：缺点：配套设备投资较大；灵活性差；货架通道占用空间。 二、货箱与托盘二、货箱与托盘1 1、货箱、货箱货箱：货箱：结构简单，承载能力强。网箱：网箱：圆钢点焊，表面镀锌，可折叠。2 2、托盘、托盘 托盘是叉车附属工具，是为有效地进行装卸、运输、储存等作业，而集装、堆放一定数量货物的水平平台水平平台器具器具。木托盘木托盘金属托盘金属托盘塑料托盘塑料托盘l 托盘种类纸托盘纸托盘立柱托盘堆码作业立柱托盘堆码作业立柱托盘立柱托盘立柱托盘堆码立柱托盘堆码l 托盘配套工具托盘转向器托盘搬运车托盘移动器l 托盘的标准国

14、际标准如下国际标准如下 规格尺寸规格尺寸 使用地区使用地区 备注备注 1200mm1000mm 欧洲 长方形 1200mm800mm 欧洲 长方形 1140mm1140mm 澳洲 正方形 40英寸48英寸 美国 长方形 1100mm1100mm 亚洲 正方形（日本） 1067mm1067mm 澳洲 正方形 中国标准 800mm1000mm 中国 长方形 800mm1200mm 中国 长方形 1000mm1200mm 中国 长方形 （日本在经过大量调查研究提出了1100mm 1100mm 规格）l堆码方式 重叠式码垛：堆码简单，承载力大，但稳定性差； 正反交错式码垛：稳定性好，但承载力弱； 纵横

15、交错式码垛：有一定稳定性，适合自动码垛机； 旋转交错式码垛：有一定稳定性，但中央形成空穴。托盘堆垛机器人托盘堆垛机器人三、输送与分拣设备三、输送与分拣设备1带式传送机利用连续且挠性的连续且挠性的输送带输送带输送物料的运输机械。重载型：槽形托辊，适合矿石、煤炭、水泥、粮食等散料散料。轻巧型：适合电子、轻工、医药等行业小件货物小件货物特点：维护费用低；功耗小；操作简单；可正向或反向传送。2、链式输送机 3、空间输送机空中台车，悬挂于空中导轨上的电动小车特点：特点：快速、准确、 安全、省空间； 用于汽车、邮电等自动装配线或检测线。垂直省空间、运力大； 悬挂输送机(链条牵引)特点：特点： 安全、平稳

16、卫生、高效 无噪音 广泛用于工厂车间自动化连续输送，其他如汽车、家电、服装、屠宰、邮政等行业。4 4、辊道输送机、辊道输送机5、滚柱输送机 采用滚柱来取代辊道的输送机。特点：结构简单，无动力驱动。 7、AGV (Automatic Guided Vehicle)自动导向车 一般以蓄电池为动力蓄电池为动力，载载重量从几公斤到上百吨重量从几公斤到上百吨，用于办公室、车间、港口、码头。由计算机系统控制，车上装有独立的微处理器。 AGV AGV指装备电磁或光学导引导引装置，按照预定路线行驶预定路线行驶，具有行停、安保和移载装置移载装置的运输小车。l基本性能参数额定载重，最大达30吨自重车体尺寸停位精度

17、最小转弯半径运行速度，最高达10米/秒电池电压工作周期额定载重：120Kg外型尺寸：800mm*600mm*300mm行走精度：10mm 停车精度：5mm行走速度：0-60m/min最小转弯半径：800mm导引方式：多频电磁导引连续工作时间：8小时电源：24V 60AH 外置充电器 车体 蓄充电装置（2424V V或或4848V V直流蓄电池） 驱动装置(车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器) ) 转向装置 车载控制器l 基本结构1安全挡圈 2、11认址线圈 3失灵控制线圈 4导向探测线圈5驱动轴 6驱动电机 7转向机构 8导向伺服电机 9蓄电池

18、箱 10车架 12制动用电磁离合器 13车轮 通信装置 安全保护装置 移载装置 信息传输与处理装置1-导向电线 2导向轮 3信号检测器 4放大器 5导向电机 6减速器电磁导引电磁导引 路线下埋设导线导线，通电产生磁场，AGV偏离导线，形成压差，由放大电路放大电路驱动电机电机使导向轮回位，使AGV始终沿导线导线行驶。l 导引原理光学导引光学导引( (Optical Guided) Optical Guided) 光学导引原理图利用地面颜色地面颜色与色带颜色色带颜色的反差进行导向，一般在明亮的地面上铺设黑色色带，在黑暗的地面上铺设白色色带。捕获色带反射光线偏差，驱动回路控制方向。能够始终沿着色带的

19、导引轨迹运行。日本日本Muratec公司公司AGV激光导航导引原理图自由路径导引自由路径导引 车顶车顶旋转发射激光，周围建筑固定反射镜片。收到三束反射光即可定位，外部控制系统根据的实时位置引导方向。l AGV控制体系AGV系统的指挥中心指挥中心，与区域内地面控与区域内地面控制器进行通信和指挥控制制器进行通信和指挥控制负责对区域内业务情况进行监控管理负责对区域内业务情况进行监控管理，如现场设备状况、统计AGV利用率、跟踪装载、制定目标地址、实时存储小车地址，并将AGV位置与载物类型、数量传给中央控制计算机。 解释并执行解释并执行从地面控制器(站)传送来的指令指令，实时记录实时记录AGVAGV的位

20、置的位置，并监控车上监控车上的安全装置的安全装置 中央控制器地面控制器车载控制器AGV地面控制器地面控制器感应器感应器中央控制中心中央控制中心发出信号回复信号位置感应资料回传采取动作自动化立体仓库的集中控制系统自动化立体仓库的集中控制系统l AGVS应用领域AGVS用于装配作业，特别是汽车装配作业。重型机械行业，用于模具和原料运送，配备大功率移栽装置。在邮政、仓储、纺织、电子等领域，也有应用。 第三节第三节 附属设备附属设备一、计量设备 1.电子秤 操作简单、称重速度快的特点。电子秤2、地衡汽车地衡汽车地衡3、电子吊秤4、自动检重秤5、电子皮带秤二、养护设备1、通风系统及通风机翼型节能低噪声通

21、风机翼型节能低噪声通风机离心式通风机离心式通风机轴流式通风机轴流式通风机2、减湿设备除湿干燥机除湿干燥机除湿机除湿机3、空气幕气幕机气幕机三、安全设备1、火灾自动报警设备 1）火灾探测器 点型感温火灾探测器点型感温火灾探测器点型感烟火灾探测器点型感烟火灾探测器便携式气体探测器便携式气体探测器2）火灾报警控制器2、自动喷水灭火系统3、防盗报警设备4、灭火器四、月台设备 月台设备是实现货物快速装卸的专用辅助设备，使货车与仓库月台间架起一座桥梁桥梁，供叉车等设备直接驶入货车内部进行货物的批量装卸。 第四节第四节 巷道堆垛机巷道堆垛机 巷道式堆垛机是立体仓库中最重要最重要的装卸机械机械，也是立体仓库的

22、重要标志标志。堆垛机构成：堆垛机构成：l立柱机架立柱机架l水平运行机构水平运行机构l垂直提升机构垂直提升机构l货叉伸缩机构货叉伸缩机构l保护装置保护装置1 1、巷道堆垛机构成、巷道堆垛机构成1-上梁；2-天轨；3-立柱；4-载货台；5-存取货机构；6-运行机构；7-车轮；8-下梁；9-地轨；10-起升机构1）运行机构地面行走机构 上部支承行走机构 运行速度根据仓库长度与加减速度设定运行速度根据仓库长度与加减速度设定。正常为80m/min，最高达180m/min。停止慢速档约4m/min。对于自动控制的堆垛机，近距离运行的中速档约20m/min。 2）升降机构 由电动机、制动器、卷筒或链轮、柔性

23、件及防落安全装置组成。常用柔性件有钢丝绳和起重链。 升降速度与货架尺寸和行走速度相关，一般为15-25m/min，最高达45m/min。慢速挡(3-5m/min)用于准停、短距离存取货。 起重链起重链传动升降机构 钢丝绳钢丝绳传动升降机构 3）载货台及装、取货伸缩机构货叉伸缩速度与加减速度和货架宽度相关。一般为15m/min，最高可达30m/min。当伸缩速度大于10m/min时，应设置慢速挡。 4）机架 要求有足够的强度和刚度，有单柱式和双立柱式。5）电气及安全保护装置n电气装置：电力驱动装置、自动控制装置n安全保护装置： 限位保护、缓冲保护、电动机过热与过流保护、零位保护n保护措施： （1

24、）货叉与行走、升降机构互锁。 （2）空出库、货格虚实探测。 （3）载货台断绳保护。 （4）声光信号。 （5）软件自检措施。 面包果2 2、性能参数、性能参数 1)载重载重(最大16吨)；2)运行速度运行速度(最大400米/分钟)；3)起升速度起升速度(最大100米/分钟)；4)货叉伸缩速度货叉伸缩速度；5)尺寸参数 名称 单位 参数 额定起重量额定起重量( (包括托盘包括托盘) ) kg 500 托盘尺寸托盘尺寸( (a ab)b) mm 1000800 水平运行速度水平运行速度 m/s 4-80 起升速度起升速度 m/s 2-16 货叉伸缩速度货叉伸缩速度 m/s 4-16 巷道有效宽度巷道

25、有效宽度 mm 1300 货叉最低标高(起升高度) mm 650 货叉最高标高(起升高度) mm 11000 整机全高(地面至上轨平面) mm 12298 整机全宽 mm 1000 整机全长 mm 4298 前后轮距 mm 3200 货叉行程货叉行程 mm 1150 控制方式控制方式 手动、单机自动、计算机控制 作业方式 单元出入库、拣选出入库、 盘库作业3 3、堆垛机作业周期计算、堆垛机作业周期计算( (衡量进出库效率的关键指标衡量进出库效率的关键指标) ) 1）单作业方式作业周期ts的计算ts = t0 + 2 ty + 2 t1 t1 = max tx , tz t0准备时间，如堆垛机定

26、位、信息查询与传输等（常数） ty货叉取/存时间。t1max(tx,tz)堆垛机从库台到货位的行走时间tx和载货台升降时间tz中的最大值。?=1zyVLzVHvvLHxz/XLH作业周期作业周期t ts s是一个随机数是一个随机数1 当库容量很大且各货位等概率时，可先按经验公式计算P0到两个替代点替代点P P1 1和和P P2 2的作业时间，平均作业周期平均作业周期T TS S则取二者的平均值即可.XLHzP1(1/5 L, 2/3H)P2(2/3 L, 1/5H)P0ts =ts(p1)+ts(p2)/2=t0+2ty+tp1+tp2则堆垛机的吞吐能力 P=3600/ts （库存单位/小时）

27、2）复合作业方式作业周期 ts 的计算XLHzP1(1/5 L, 2/3H)P2(2/3 L, 1/5H)P0参照前面的经验公式有： ts = t p1 + tp2 + tp1p2 + 4 ty + 2 t0 堆垛机的吞吐能力 P=2(3600/ts) (库存单位/小时) 总总 结结 堆垛机作业时间计算标准： FEM9.851FEM9.851欧洲欧洲搬运协会标准； ZBJ83015-89ZBJ83015-89有轨巷道式高层货架仓库设计规范 通常采用一些经验算法经验算法，具体为： 单一作业周期： 其中： 为 点到 点的时间， 为 点到 点的时间, 为存取货时间, 为固定时间 出入库能力: 复合作

28、业周期 其中： ， ， ， 与上同, 为 点到 点的时间 出入库能力:0212tttttypps1pt0p0p1p2p2ptyt0tstP36000212124ttttttypppps1pt1p2p2pt21pptyt0t23600stP例：某立体仓库有4条巷道，每条巷道配备一台堆垛机，若堆垛机的运行速度VX=100m/min，升降速度VY=20m/min，货叉存取货时间ty为25s，附加时间t0=5s。货架总长L=80m，高H=15m，假设各货位存取概率相同。试计算本库单作业方式和复合作业方式的出入库能力。已知：VX=100m/min，VY=20m/min，ty=25s，t0=5s L=80

29、m，H=15m解：（1）计算单作业时的平均作业周期ts 采用经验算法，取P1和P2点，且使： P1X=L/5=80/5=16m P1Y=2H/3=215/3=10m P2X=2L/3=280/3=53.3m P2Y=H/5=15/5=3mXLHzP1(1/5 L, 2/3H)P2(2/3 L, 1/5H)P0则 ts=tP1+tP2+2ty+t0故 ts=30+32+225+5=117（S） 总出入库能力： C=4P=4（3600/117）=430.77 =123盘/小时由于: tP1=maxP1X/VX，P1Y/VY =max16/100，10/20=max0.16，0.5 =0.5min=

30、30(S) tP2=maxP2X/VX，P2Y/VY =max53.3/100，3/20=max0.53，0.15 =0.53min=32（S）（2）采用复合作业方式时,复合作业周期 ts=tP1+tP2+tP1P2+4tY+2t0 由于 tP1P2=max(P2X-P1X)/VX，(P1Y-P2Y)/VY =max(53.3-16)/100，(10-3)/20 =max37.3/100，7/20 =max0.373，0.35 =0.373min=22.4（S）故 ts=30+32+22.4+425+25=194.4(S) 出入库能力: P2=4P=4(3600/ts)2 =8(3600/19

31、4.4)=818.5=148盘/小时作业作业6 6：某立体仓库有10巷道，长100m，高30m，每巷道配一台堆垛机，若堆垛机速度VX=120m/min，VY=30m/min，货叉ty=20s，且t0=5s。在各货位存取概率相同的情况下，计算本库单作业方式和复合作业方式的吞吐能力。 单304 复合376作业作业7 7：选择题：选择题 1、存放长型、环行和不规则货物，由立柱和托臂构成的货架称（ ）。 A.重力式货架 B.阁楼式货架 C.窄道式货架 D.悬臂式货架 2、集装、堆放、放置单元化货物的水平平台装置是（ ）。 A.集装箱 B.集装袋 C.集装网 D.托盘 3、同层相邻列旋转90摆放，相邻层旋转180的码垛方式为（ ）。 A.旋转交错式 B.纵横交错式 C.正反交错式 D.重叠式 4、为提高