现代物流系统工程与技术第九章物流系统自动化ppt课件

1、第九章 物流系统自动化 本章将较全面引见物流配备的概念、分类和特点，论述各类配备的根本知识。对于合理选用设备，充分发扬其效能，提高物流系统的自动化程度具有一定的意义。 2007.6.第一节 概述 物流设备是指用于储存、装卸搬运、运输包装、信息采集和处置等物流活动的设备总称。这些设备按其功能可划分为保送设备、装卸搬运设备、包装设备、储存分拣设备、信息采集与处置设备、集装单元设备等。现代物流的开展对物流配备提出新的要求：现代物流需求有完善、健全的物流网络体系，网络上结点和结点间的物流活动坚持系统性、一致性，要求整个物流网络配合协调，快速的运输，灵敏的配送，最优的库存，最快的商品周转，使物流效力快速

2、化、现代化和集成化。 .第二节 物料搬运、保送设备 物料的搬运是指在同一场所范围内的、以改动物料的存放支撑形状及狭义的装卸和空间位置既狭义的搬运为主要目的的活动，即对物料、产品、零部件或其他物品进展搬上、卸下、挪动的活动。 保送设备是在一定的线路上，沿同一方向延续不断地保送物料的一种搬运设备。常见的保送设备有辊式、链式、轮式、带式、悬挂式等多种方式。物料保送、搬运在消费领域各个消费环节中起着相互衔接与转换作用，使消费能延续正常进展。 .物料搬运的普通原那么有： 1.坚持或提高物料的搬运活性。 2.减少环节，简化作业流程，实现物流合理化。 3.以满足消费工艺的需求为前提，充分发扬机械设备的利用率

3、。 4.实现机械化、自动化的原那么。 5.贯彻系统化、规范化原那么。 .一、延续保送设备 保送机是物流系统作业中重要的且必不可少的设备，其特点在于： 消费率高，设备简单，操作方便。 一定类型的延续保送机只适宜保送一定的物品，只能沿着一定道路定向保送，在运用上有一定的局限性。按构造方式的分类方法分，延续保送机分为三大类：具有挠性牵引构件的和不具有挠性牵引构件的延续保送机以及液体保送安装管道保送。.一带式保送安装通用带式保送机.主要由保送带、支撑托辊、张紧安装、驱动安装、改向安装、装料安装、卸料安装、机架等安装组成。 .气垫槽式带式保送机.带式保送机典型布置方式.圆管带式保送机.波状挡边带式保送机

4、1卸料漏斗； 2头部护罩； 3传动滚筒； 4清扫器； 5挡边带； 6凸弧段机架；7压带轮；8挡轮； 9中间机架； 10中间架支腿； 11上托辊； 12凹弧段机架； 13改向滚筒；14下托辊； 15导料槽； 16空段清扫器； 17尾部辊轮； 18尾架； 19拉紧安装。.波状档边保送带.二链式保送机 链式保送机由链条、链轮，以及电动机、减速器、联轴器等组成。长间隔保送时，还应附加张紧安装和链条支撑导轨，有关电动机、减速器、联轴器的选用与带保送机一样。 .链式保送机构造原理图1电动机；2平带；3链轮；4链条；5锥齿轮；6减速器。.1.埋刮板式保送机链式保送机的方式有平板式保送机、刮板式保送机、斗式提

5、升机、埋刮板式保送机等，其中埋刮板式保送机主要由封锁的壳体机槽、刮板链条、驱动安装及张紧安装等部件组成，可以程度、倾斜和垂直保送物料。 .埋刮板式保送机程度型 bz型 c刮板链条1张紧段；2加料段；3程度段；4刮板链条；5头部；6弯曲段；7垂直中间段；8上回转段。.常用的链条类型a 模锻链 b 套筒滚子链 c 板链.刮板的根本外形a T型 b V型 c U型 d B型 e O型 f H型 g L型.2.斗式提升机斗式提升机是用链条作为牵引构件，在垂直方向或很大倾斜角的保送方向延续提升散粒物料的保送机，适用于水泥、煤、化工资料、粮食等粒状或碎快状物料。其特点是构造较简单，可在垂直或近似垂直方向保

6、送物料，横断面尺寸小，节省占地面积；保送物料可在全封锁的罩壳内任务，对周围环境污染小。但保送物料的种类仅限于粉粒状和小块装的散货，并必需均匀给料。 .斗式提升机1 进料口；2 张紧安装；3 牵引机构；4 料斗； 5 驱动平台；6 驱动安装；7 驱动轮；8 头部罩壳；9 卸料口；10 中间罩壳；11张紧轮；12 底座.3.悬挂保送机悬挂保送系统更加节省空间，更容易与工艺流程结合，因此广泛运用在各个工业部门的流水消费线的各工序之间，如机器制造业、汽车制造业、冶炼厂、建材工业、食品工业及其他经济部门。 .悬挂保送机.悬挂保送机的自动装载.提式滑架1架空导轨；2滑架；3牵引链；4挂吊具.推式滑架1车体

7、；2推头；3框板；4牵引轨道；5牵引链；6挡块；7承重轨道；8滚轮；9导向轮。.双滑架表示图 .各种方式的吊具a经过型 b导向型 c转向型 d旋转型 e屏蔽型 f装卸型 g柔性两点吊具 h刚性两点吊具i多点吊具.坠重式张紧安装 .4.辊子保送机辊子保送机主要用来保送具有一定规那么外形、底部平直的成件物品。它构造简单、运转可靠、维护方便、经济节能；近20年来，各种通用的和公用的辊子保送机得到了迅速广泛开展。 .辊道式保送机1辊子；2支架；3支腿；4物品；5传动安装；6驱动安装。.辊子链轮传动表示图 单链条传动 .圆锥齿轮传动的辊子保送机1辊子轴；2锥齿轮；3传动轴；4减速箱；5电动机。.压辊胶带

8、传动 .辊子回转台 .滚珠回转台 .具有特殊构造的辊子转运机构 .摆动式叉道 .辊道式升降台 .辊道式转运台 .5.不带挠性牵引件的保送设备不带挠性牵引件的保送设备除上面讲的辊子保送设备外，还有螺旋保送机、振动保送机、以及气力保送机等均属此类。其任务特点是使物品与推进件分别运动。推进件作旋转运动或往返运动时，靠物品与承载件的摩擦力或惯性力，使物品向前运动，而推进件本身仍坚持或恢复到原来位置。 .螺旋保送机总体构造1驱动安装； 2出料口； 3旋转螺旋轴； 4中间吊挂轴承； 5壳体； 6进料口.偏心连杆式振动保送机 .吸送式悬浮系统图 .第三节 搬运自动化 一、搬运机器人 一机器人的类型、功能与运

9、用 根据物料搬运系统的运用环境区分，机器人物料搬运系统可分为消费过程中的物料搬运和货场物料搬运。 .柔性加工单元的机器人 .数控车床机器人上下料 .柔性加工系统中机器人1拉床 2车床 3插齿机 4剃齿机5塔式存储架 6机器人 7去毛刺机.焊接作业系统中机器人1机器人 2保送带 3汽车壳体.货场物料搬运的机器人按其用途可分为：1.码垛机器人。2.搬运机器人。3.质量机器人。 .码垛机器人 .二机器人的主要技术参数 1.型号与称号。2.自在度数。3.抓取分量。4.运动速度。5.定位精度。6.控制方式。7.存储容量。 .二、自动搬运小车 自动搬运小车是消费系统中搬运物料的一种重要工具。又称自动导引小

10、车AGVAutomatic Guided Vehicle。AGV是以电池为动力，装有非接触导向安装、独立寻址系统的无人驾驶自动运输车，是物流系统的重要搬运设备，随着工厂自动化、计算机集成系统技术和物流业的开展，自动导向搬运车得到了广泛的运用。 .一分类从当前的运用和研制程度看，自动搬运小车分为有轨自动小车和自动导引小车两大类，其中每一类又包括各种不同方式。有轨自动小车依托埋设在地面上的轨道进展导向搬运物料，是搬运小车开展初期普遍采用的一种方式。 无固定道路型小车是最理想的方式，即自动途径引导小车，这种小车的自动途径导引有以下几种方式： .1.位姿计算。 2.信标导引。信标导引任务原理 .3.惯

11、性导向。 4.激光导引。 5.其他导引方式。激光导引原理 .二AGV的主要技术参数及评价目的1.AGV主要技术参数1额定载分量。是指AGV所能承载的最大分量。2车体尺寸。是车体的外形尺寸，这一参数应与承载货物的尺寸和作业场地相顺应。3停位精度。是指AGV作业终了时所处的位置与实际设定位置之间的误差。4最小转弯半径。是指AGV空载低速行驶、偏转程度最大时瞬时转向中心与AGV纵向中心线的间隔。5运转速度。是指AGV在额定分量下行驶的最大速度。6任务周期。AGV完成一次任务循环所需的时间。 .2.AGV引导技术的评价目的1运转精度。是指小车运转线路和停车定位的精度。2可靠性。引导系统的可靠性包括系统

12、发生失灵、引导机构本身影响或阻止系统正常发扬功能的概率；以及引导机构的耐久性、维修性、平安性等。3灵敏性。灵敏性是指AGV运转道路变卦的难易程度。4可控制性。是指在一定引导方式下AGV启停控制、转弯运转、岔道选择等实现的难易程度，以及小车与中央控制系统之间数据通讯的实现方法和性能程度。5系统的本钱。.三自动导引车系统 自动导引车系统AGVS是指自动导引小车所组成的物料搬运和进展作业的机电一体化系统。1.主计算机2.系统管理控制器3.交通控制器4.车上控制器 AGV控制系统框图 .第四节 分拣自动化 分拣是指把物品按不同的种类、不同的地点和单位及顾客的定货要求，把货按一定方式进展分类、集中并分配

13、到指定地点。 按分拣的手段不同，分拣可分为人工分拣、机械分拣和自动分拣。 自动分拣是指在从货物进入分拣系统直到将货物送到指定的分配位置的过程中，货物的运送都是按照一定的指令，依托自动分拣安装来完成。 .一、自动分拣设备的构造及组成 自动分拣系统1输入保送带； 2喂料保送带； 3钢带保送带； 4刮板式分流器； 5送出辊道； 6分拣道口；7信号给定器；8激光读码器； 9经过捡出器； 10磁信号发生器； 11控制器； 12磁信号读取器. 自动分拣系统包括以下几部分：1.收货保送机2.合流保送安装3.送喂料保送安装4.分拣信号输入安装1人工键盘输入。 .2声音识别输入 。3光学问别输入。 激光识别输入

14、 4传感器输入。 5射频识别输入。.二、自动分拣安装 1.斜行胶带式分拣。 .2.翻盘式分拣安装。 .3.斜置辊轮式分拣安装。 .4.滑块式分拣安装。 .5.摇臂式分拣安装。 .6.推出式分拣安装。 气缸推出安装 摇臂推出安装辊道侧翻推出安装 .三、分拣作业 1.分拣信息： 是对顾客的订单要求进展处置后产生的，是分拣任务的指令，它引导分拣作业进展查找货位，拣取和搬运货物，同时按一定的方式将货物分类、集中。分拣信息包括以下几个部分。 1根本部分。货物的品名、规格、数量、分量及货物发送的单元和总量。 2主要部分。货物储存位、拣货集中地；贮藏货物的储存、补货量；补货的登记。 3附加部分。货物的价钱、

15、代码、标签；货物的包装；发送货物单元的代码和标签等。.2.自动分拣信息的控制系统分拣系统网络控制构造 .3.分拣作业自动分拣作业有四个环节：货物提取、保送并汇入到识别引导部位；自动识别；自动分拣；自动搬运、包装。 分拣作业耗费的时间主要包括以下4个方面：1构成拣货指令的订单信息处置过程所需时间；2分拣设备的行走或货物运动的时间；3准确找到储位并确认货物及其数量所需的时间。4分拣终了，将货物集中的时间。.第五节 起重配备自动化 一、起重设备的概念及分类 起重设备是一种循环、间歇运动的机械，用来垂直升降货物或兼做货物的搬运，以满足货物的装卸、转载等作业要求。 按照起重机械具有机构多少、动作繁简的程

16、度以及任务性质和用途，可把起重机械归纳为以下三大类： 1简单起重机械。 2通用起重机械。 3特种起重机械。 .二、巷道式堆垛机 一巷道式堆垛机特点及分类 1.特点 整体构造高而窄，配备货叉伸缩机构取物，货叉可以伸缩，这样就可以在较窄的巷道运转，提高仓库的利用率；堆垛机的电力拖动系统可以同时满足运转速度快、启动平稳、停车准确的要求；采用可靠的平安维护安装，控制系统具有一系列的连锁维护。.2.分类巷道式堆垛机按不同方式分类可分为：单立柱型巷道堆垛机、双立柱型巷道堆垛机、地面支撑型巷道堆垛机、悬挂型巷道堆垛机、货架支承型巷道堆垛机、单元型巷道堆垛机和拣选型巷道堆垛机等。 .单立柱巷道堆垛机 1主辊道

17、， 2岔道1， 3立柱， 4起重机构 普通用于起分量2t以下，起升高度不大于16m的仓库。 .双立柱巷道堆垛机1托板，2横梁，3立柱， 4升降机构， 5减速安装， 6机架 适用于各种起重高度的仓库，起分量5t以下，可高速运转。 .二巷道堆垛机的构造 巷道堆垛机由运转机构、升降机构、货台及装、取货伸缩机构、机架及电力设备及平安维护安装等6部分组成。1.运转机构地面行走机构 上部支承行走机构 .行走轮的布置 堆垛机运转机构的输出扭矩的大小根据行走阻力而定，减速比与车轮直径和行走速度有关。运转速度可根据仓库长度和货物出入库频率而定。正常任务速度普通控制在80m/min以下，最高可到达180m/min

18、。为保证停顿精度，应需求一挡慢速，约4m/min左右。对于自动控制的堆垛机，为了在近间隔运转时缩短慢速爬行时间，还需求一中速档，约20m/min。 . 2.升降机构升降机构由电动机、制动器、卷筒或链轮、柔性件，以及防落平安安装组成。常用的柔性件有钢丝绳和起重链。 升降机构的任务速度普通控制在15-25m/min，最高可达45m/min。升降速度应备有慢速挡，如3-5m/min，主要用于堆垛机平稳准停、货叉短间隔取货、放货时的升降。 .起动链传动升降机构 钢丝绳传动升降机构 .3.载货台及装、取货伸缩机构货叉的伸缩速度普通控制在15m/min以下，最高可达30m/min。为了便利起动和制动，当伸

19、缩速度大于10m/min时，应设置慢速挡。 . 4.机架机架是堆垛机的主要构件，要求有足够的强度和刚度，有单柱式和巨型框架的双立柱式。.5.电气及平安维护安装电气安装由电力驱动安装和自动控制安装组成。 除了起重设备常备的平安维护安装与措施如：各机构的终端限位维护和缓冲维护、电动机过热和过电流维护、控制电路的零位维护等外，还应添加以下维护措施。 1货叉与行走、升降机构互锁。 2空出库、货格真假探测。 3载货台断绳维护。 4声光信号。 5软件自检措施。 .三、其他各类起重设备 1桥式起重机通用桥式起重机1桥架； 2小车； 3大车运转机构； 4支配室； 5小车导电安装； 6起重机总电源导电安装 .门

20、式起重机L门框跨距 H吊具最高位 L吊具左右极限位 B车轮距.梁式起重机a手动单梁起重机 b手动双梁起重机 c手动单梁悬挂起重机 .2.旋转起重机固定旋转起重机 港口起重机 . 轮胎起重机1起重臂； 2变副滑轮组； 3机棚； 4人字架； 5支腿； 6后桥； 7回转滚盘； 8底架； 9前桥； 10吊钩.由于各类型起重机的构造特点、起分量、起升高度、速度和任务级别等不同，因此运用范围各异。技术参数各异，在起重机选用上要根据有关参数、特点和运用范围进展合理选取。 配备起重机的选择原那么，主要根据以下参数进展起重机的类型、型号选择：1起重物品的分量、形状、外形尺寸等。2任务场地的条件长、宽、高，室内或

21、室外。3任务频繁程度、负荷情况的要求。4消费率的要求。 .第六节 自动化立体仓库 一、概述 自动化立体仓库又称高层货架仓库、自动仓储系统AS/RSAutomatic Storage & Retrieval System 1.自动化立体仓库的特点1高层货架存储。 2自动存取。 3计算机控制。.2.自动化立体仓库的功能1储存和保管功能。 2调理供需功能。 3调理货物运输才干。 3.自动化立体仓库的开展.二、自动化立体仓库的构成 自动化立体仓库主要由机械系统和控制管理系统两部分组成，机械部分包括货物储存系统、货物存取和传送系统。1.货物储存系统。货物储存系统由立体货架的货格托盘或货箱组成。货架的构造

22、方式可分为分别式、整体式和柜式三种，按其高度分为高层货架12m以上、中层货架512m、低层货架5m以下，货架按排、列、层组合成立体仓库储存系统。2.货物存取和传送系统。货物存取和传送系统由有轨或无轨堆垛机、出入库保送机、装卸机械组成。3.控制和管理系统。控制系统是自动化立体仓库充分发扬其优越性的关键。 .三、自动化立体仓库的设计 1.机械系统设计1高层货架设计首先要根据用户提供的库房空间和库存量，设计仓库的总体尺寸和储存货物的类型，选择仓库的方式和作业方式，据此可确定仓库的巷道数、层数、列数和货架的方式。并且思索货架的构造方式、资料和货物单元的方式。 .2巷道式堆垛机的选用DA05170型巷道

23、式堆垛机的详细参数是：方式：单立柱、双货叉。额定载质量：500kg行走速度：48m/min升降速度：2/12m/min行走及升降定位精度：10mm提升高度：22.5m巷道有效宽度：1200mm。在选定堆垛机型号后，对货架的参数进展校核验算，以符合用户要求。 .3保送机等设备的选择仓库保送、搬运还必需利用各种保送机、叉车、自动搬运小车、升降机等其他机械设备构成出入库的运输系统。至于采用那种保送安装，要根据货物的类型、装运条件和仓库的构造等情况决议。 .2.控制系统的设计1信息识别系统。信息识别包括对自动化仓库中货物识别、跟踪，堆垛机自动认址、货物位置检测和堆垛机准停等内容。 2数据通讯。自动化立

24、体仓库由众多子系统组成。各系统之间、各设备之间要进展大量的信息交换。对不同设备的控制器应采用不同的信息接口、通讯操作方式及协议。 .3.仓库总体尺寸设计1仓库高度仓库高度代表立体仓库程度的一个主要参数，普通以1020m为适宜。假设立体仓库库存量为、巷道数为，货架高度方向上的层数为，那么每排货架的程度方向上的列数就可以根据公式D=N/2AB计算出来，再根据每排货架的列数以及货格横向尺寸就可以确定货架总长度。根据货架总长度、宽度和高度，在结合实践需求，思索办公室、操作控制室、搬运机械的转弯以及其他辅助设备等，就可以确定仓库的总体尺寸。.2立体仓库面积S立体仓库所需总面积，m2；a立体仓库面积利用率

25、，为堆货面积与总面积之比；mq立体仓库货物的堆存量，t；q立体仓库单位面积上的货物堆放量，t/m2； .E经过立体仓库的月最大货物存取量每月30天计算;K设计最大入库百分数;t 货物在立体仓库中平均库存期,根据统计的各种货物历年平均库存周期分析确定,.H货物的堆放高度，按照装卸工艺要求确定，m；r货物堆存量，t/m2。.立体仓库总面积也可以由以下公式计算 f1存放货物有效存放面积，m2；f2入库验货场地面积，m2；f3出库发货场地面积, m2；f4通道人行道、车行道面积，m2； .3立体仓库经过才干b为立体仓库货物的月不平衡系数，该系数与货运量、货源、运输工具的衔接、水文气候以及消费管理要素有

26、关。应该参照同类仓库正常情况下不少于延续三年的统计资料来分析确定。普通情况下，运量越大，不平衡系数越小；s、q、a、t意义同前。 .4.堆垛机作业循环时间对多机的作业循环时间可以分为平均单一作业循环时间和平均复协作业循环时间。1平均单一作业循环时间平均单一作业循环时间是指堆垛机从某一出/入库站开场向一切货格进展入库作业循环或出库作业循环所需求的总时间被货格数除所得的时间。单货叉、单伸长式的堆垛机作业时间可以用下式表示。.Ts平均单一作业循环时间, s；j货架列数,1m；k货架层数,1n；tjk单程挪动时间，从该入库站开场到j列k层单程挪动时间，s；tf叉货时间，在出入库站或货格处，货物挪动的时间，s；ti停机时间，控制延迟时间等，s。 .2平均复协作业时间平均复协作业时间是指入库作业循环后，进展出库作业循环时的作业循环时间。随机确定入库货格和出库货格，计算