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智慧倉儲系統(tǒng)方案設(shè)計
導(dǎo)語：現(xiàn)代物流倉儲管理在我國還處于起步和不斷完善的階段，很多方面還主要依賴于人力工作，自動化程度不高，產(chǎn)品的信息不能及時更新。以下是小編整理智慧倉儲系統(tǒng)方案設(shè)計的資料，歡迎閱讀參考。
全國許多大型物流公司要想在激烈競爭市場中獲得競爭的優(yōu)勢，就需要一個倉儲管理系統(tǒng)對資源、信息、運作進行完美的管理，這也是在物流產(chǎn)業(yè)中最核心的問題。在企業(yè)中形成以計算機為核心的管理系統(tǒng)，使企業(yè)的人、財、物、產(chǎn)、銷全面受控，實時反饋，動態(tài)管理，最大限度的提高工作效率，降低成本。借助微型計算機控制，利用相關(guān)的機械傳動、電氣控制的原理來實現(xiàn)有效工作。另外，為了使得倉儲設(shè)備的密封性進一步提高和拓展新的功能，還應(yīng)用相關(guān)的傳感器和報警系統(tǒng)以及采用密閉的外殼，在實現(xiàn)自動存取物品的功能的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)μ厥獾奈锲愤M行除塵、恒溫、恒濕、充氮等條件下進行保存。當前，智能倉儲管理系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)管理系統(tǒng)中具有戰(zhàn)略意義。是整個企業(yè)的物料和產(chǎn)品的管理、調(diào)度和協(xié)調(diào)的指揮中心。許多企業(yè)已經(jīng)認識到企業(yè)的管理信息對企業(yè)發(fā)展的重要意義，使用智能倉儲系統(tǒng)后，以智能倉儲為中心的物流管理，實現(xiàn)了物料的自動化管理、提高了勞動生產(chǎn)率、降低了勞動強度、加快了資金的周轉(zhuǎn)、有效的提高了廠房和庫房空間利用率，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。本文著重介紹運用智能倉儲系統(tǒng)的貨柜在現(xiàn)代化企業(yè)中的應(yīng)用，及其傳動設(shè)計方案。
1智能倉儲系統(tǒng)概述
智能倉儲系統(tǒng)是一個實時的計算機軟件系統(tǒng)。就是通過計算機進行對倉庫物品的信息、存貨、供給、產(chǎn)出進行更完美地管理，實現(xiàn)準確、迅速、有序的現(xiàn)代化倉庫管理要求。智能倉儲系統(tǒng)是自動化的物料存儲系統(tǒng)，不僅能使貨物按需自動存取，而且還能與企業(yè)的ERP管理系統(tǒng)對接，實現(xiàn)企業(yè)系統(tǒng)的信息集成與資源共享。自動化立體倉庫，可以完成自動化倉庫的貨位管理、查詢報表、出入庫的庫存管理分析、故障分析、系統(tǒng)維護等工作。
1.1立體倉庫系統(tǒng)功能。
首先，計算機上可以顯示貨物的種類、數(shù)量、所占的空間。然后，把接收到作業(yè)指令，相應(yīng)貨柜的出入庫作業(yè)指令即可向傳送機構(gòu)發(fā)送，進行存取操作。同時結(jié)合現(xiàn)場作業(yè)中的突發(fā)情況，系統(tǒng)將停止運行。最后，當設(shè)備發(fā)生故障或設(shè)備損壞時，通過屏幕和喇叭發(fā)出聲光警報。一旦故障發(fā)生后，故障設(shè)備將立即自動停用，維修人員可通過維修通道，盡可能的避免安全事故的發(fā)生。
1.2界面及功能模塊
依據(jù)網(wǎng)絡(luò)上監(jiān)控設(shè)備的物料信息，能及時提醒物品數(shù)量的上限和下限，結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的需要，對物品進行采購計劃。依據(jù)車間生產(chǎn)計劃，可以提前列出生產(chǎn)需要的物品清單。根據(jù)生產(chǎn)計劃、執(zhí)行情況以及完成情況、新需求再訂生產(chǎn)計劃，不斷進行物料采購計劃的生產(chǎn)管理過程。進入系統(tǒng)前，要確認操作人員的工號及口令，確保庫房的安全。檢測各種貨物庫存的存取高度，以方便工作人員的供貨調(diào)度。在人機互動界面填寫出/入庫作業(yè)單，將相關(guān)數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫進行日常備份以及過期和無效記錄的不定期清理，自動修正各關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫表的物料信息，以保證數(shù)據(jù)庫與實物的一致性。
2智能倉儲系統(tǒng)裝置的設(shè)計概述
智能倉儲系統(tǒng)的組成部分，一般分為三大部分：貨物存取軟件、網(wǎng)絡(luò)控制部分和自動控制執(zhí)行傳送機構(gòu)。由減速電機驅(qū)動的傳動機構(gòu)可以經(jīng)過選擇合理的選項而實現(xiàn)有效的控制運行，使被選擇的貨柜能夠準確地停放。根據(jù)具體的現(xiàn)場要求，操作者能夠?qū)崿F(xiàn)在立體倉庫中存取物品的功能，同時，還能夠修改相關(guān)的物品記錄，完成物品記錄窗口的修改填寫工作，方便以后的物品信息管理和查詢。
設(shè)計智能倉儲系統(tǒng)，主要體現(xiàn)的設(shè)計思想包括以下幾個方面：
(1)實現(xiàn)自動化的智能存儲，充分利用空間;降低對人工的依賴，能適應(yīng)黑暗、低溫、有毒的場合;
(2)具有比較高的安全防范性能，每個貨柜都裝有質(zhì)量傳感器，當存儲貨物超重時自動發(fā)出警報，當設(shè)備異�；颥F(xiàn)場發(fā)生故障時，智能倉儲系統(tǒng)能夠進行快速的報警;
(3)能夠進行智能倉儲系統(tǒng)的嵌入設(shè)計，不單獨占用空間，極大地節(jié)省空間。針對不同的貨品和存儲要求，能夠按照貨物的高度靈活的存放貨物，使得智能倉儲系統(tǒng)的設(shè)計更富人性化。
3智能倉儲系統(tǒng)貨柜與傳動設(shè)計方案
3.1智能倉儲貨柜的種類
在市場上運用智能倉儲系統(tǒng)的貨柜主要有以下七種：垂直循環(huán)貨柜，垂直升降貨柜，智能組合式升降貨柜，全自動聯(lián)體升降貨柜，全自動板材庫，全自動棒材庫，全自動電纜庫。全自動電纜庫具有如下優(yōu)點：以堆垛機為存取機構(gòu)降低了生產(chǎn)成本;充分利用倉庫的空間，智能存儲貨物同時能優(yōu)化存取空間，提高了空間利用率;節(jié)省了人力;采用兩個以上的多個存取口，滿足客戶對入庫口和出庫口需要分別設(shè)置的需求。技術(shù)先進，可靠性高，全自動電纜庫主要用于電纜、模具、刀具、工具、量具、各種大、中型機械零件。
3.2全自動電纜庫的簡介
3.2.1設(shè)備主要結(jié)構(gòu)
全自動電纜庫，主要由貨架組件、堆垛機組件、出口輸送機組件和電氣控制四大部分組成。其中，貨架組件包括底座、主支撐、天軌、地軌等;堆垛機組件主要由減速電機、行走機構(gòu)、提升機構(gòu)、載貨平臺、貨叉機構(gòu)等組成;安全防護外殼包括前板、側(cè)板、后板以及四周防護網(wǎng);出口輸送機主要由減速電機、輸送鏈、輸送機架等組成。電氣部分主要由工控機、變頻器、PLC、傳感器、測高光幕、安全光幕和一些輔助器件組成，實現(xiàn)設(shè)備的運行控制和安全保護。
3.2.2基本工作原理
全自動電纜庫是由多列貨架構(gòu)成貨位，用幾臺堆垛機將貨物在垂直升降、水平橫移、水平縱移三個方向上移動，對貨物自動測高，合理地存取貨物。它以托盤為存儲單元，配以巷道式堆垛機及其他儲運機械進行作業(yè)，用戶直接輸入物料名稱、編碼或輸入物料所在的托盤號，各個堆垛機按用戶指令在幾列貨架單元間運動，把所需的托盤運至存儲位或取料口。具體執(zhí)行過程如下：
(1)堆垛機提升機構(gòu)。堆垛機提升機構(gòu)采用電機驅(qū)動提升鏈條，從而帶動載貨平臺升降，實現(xiàn)了托盤的垂直升降。為了保證貨物平穩(wěn)運動，裝有導(dǎo)向輪和頂輪。
(2)行走機構(gòu)水平移動。采用減速電機驅(qū)動主行走輪在地軌上以一定速度行走，通過傳感器定位，從而到達指定位置。
(3)貨叉縱移。載貨平臺上安裝有貨叉，由鏈條傳動，直線導(dǎo)軌導(dǎo)向。貨叉沿直線導(dǎo)軌滑動，實現(xiàn)托盤在前后貨架之間的位移。
(4)出口輸送機構(gòu)通過堆垛機把托盤運送到輸送機上，出口輸送機構(gòu)通過減速電機驅(qū)動傳動軸，帶動輸送鏈，把托盤運輸?shù)饺×峡�。還可以通過一些外部設(shè)備進行再次揀選。
3.2.3全自動電纜庫的可靠性設(shè)計
可靠性設(shè)計就是挖掘產(chǎn)品設(shè)計中存在的隱患和薄弱環(huán)節(jié)。隨著生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，更新?lián)Q代的速度越來越快;產(chǎn)品性能也向著高速、高效、精密的方向發(fā)展;產(chǎn)品的功能也越來越多，越來越全面。全自動電纜庫為了能夠在日益激烈的市場競爭中獲勝，就必須提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、降低成本;同時提高全自動電纜庫的工作效率，提高使用單位的工作效率，降低生產(chǎn)成本，降低全自動電纜庫在工作情況下故障率，確保操作者的人身安全。為此，展開產(chǎn)品的機械可靠性設(shè)計，在產(chǎn)品設(shè)計中，結(jié)合安全設(shè)計、動態(tài)分析與設(shè)計、防斷裂校核設(shè)計、防疲勞校核設(shè)計、減磨和耐磨設(shè)計等，定會提高產(chǎn)品的可靠性設(shè)計水平。這就會設(shè)計出滿足質(zhì)量、性能、成本等綜合效益優(yōu)的產(chǎn)品。
可靠性是產(chǎn)品的一個主要屬性，是產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)最重要的要點，是衡量產(chǎn)品性能的一個重要指標。越來越多的設(shè)計師們把可靠性設(shè)計放在產(chǎn)品設(shè)計中的首要位置。機械產(chǎn)品的可靠性設(shè)計是在常規(guī)設(shè)計方法基礎(chǔ)上的不斷發(fā)展和深化，充分挖掘設(shè)計缺陷，不斷完善產(chǎn)品。機械產(chǎn)品的可靠性技術(shù)，因為需要長時間的負載運行、設(shè)計安全系數(shù)較大而不容易發(fā)現(xiàn)問題;因此只有通過不斷的發(fā)現(xiàn)問題、不斷的做實驗和產(chǎn)品設(shè)計的不斷改進，才能達到設(shè)備的高可靠性。在實際的全自動電纜庫可靠性設(shè)計中，主要還是依靠經(jīng)驗的積累和不斷的探索，通過機械、電氣的雙重保護來保證設(shè)備的安全運行。例如，貨柜的前后設(shè)有安全光幕，一遇障礙物整個貨柜立即停止;每個貨柜下都裝有質(zhì)量傳感器，以防貨物超重造成設(shè)備損毀或安全事故;針對于重型貨柜，還需設(shè)計隨行防墜落機構(gòu)，提高貨柜的安全可靠性;在設(shè)置行程開關(guān)時，都要設(shè)置極限開關(guān)，以防行程開關(guān)損壞造成設(shè)備事故，等等。在提高產(chǎn)品可靠性方面的設(shè)計工作，再多都不為多。產(chǎn)品的可靠性越高，可使產(chǎn)品的用壽命延長，更環(huán)保，更能滿足市場的競爭力要求。
以掛取過程中，掛耳為例。改進前掛耳鏈接片由材料為45的2mm的鋼板沖壓而成。掛耳有連接片、連接軸、滑塊等鉚接而成。在掛取過程中，由于長時間的受力，連接片容易出現(xiàn)裂紋，從而導(dǎo)致掛耳斷裂。改進后掛耳由線切割一次切割出來，受力好，不會斷裂。
一個自動偏心防墜落機構(gòu)，升降機槽鋼導(dǎo)軌的腰板側(cè)卡在擋圈型槽鋼導(dǎo)軌滑輪的擋圈上，導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪設(shè)置在升降機槽鋼導(dǎo)軌腿側(cè)，升降機槽鋼導(dǎo)軌的腿側(cè)卡在導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪的導(dǎo)向槽內(nèi)。擋圈型槽鋼導(dǎo)軌滑輪與導(dǎo)向槽型槽鋼導(dǎo)軌滑輪相互配合，牢靠地卡住升降機槽鋼導(dǎo)軌兩側(cè)，使升降機槽鋼導(dǎo)軌不易出軌，保證防墜器在槽鋼導(dǎo)軌上運行平穩(wěn)，確保防墜器可靠作用于槽鋼導(dǎo)軌上。觸發(fā)機構(gòu)包括固定在座板后側(cè)的調(diào)整座，調(diào)整座內(nèi)的調(diào)整螺母、彈簧壓塊，與調(diào)整螺母相配合的調(diào)整螺栓，設(shè)置在支撐軸上的彈簧座，設(shè)置在彈簧壓塊與彈簧座之間的觸發(fā)彈簧。
通過支撐座和底座固定支撐在升降機吊籠上，當?shù)趸\正常運行時，自動偏心防墜落機構(gòu)通過自重使偏心制動牙輪張開，不與升降機槽鋼導(dǎo)軌接觸，當鋼絲繩或吊籠懸掛裝置斷裂時，吊籠做自由落體運動，偏心輪型瞬時式升降設(shè)施防墜安全器失去了支撐力，觸發(fā)機構(gòu)帶動鎖緊機構(gòu)，鎖緊機構(gòu)帶動偏心制動牙輪張相向動作，使兩偏心制動牙輪間間距減小，致使偏偏心制動牙輪鎖住導(dǎo)軌，兩偏心輪間間距越小，鎖緊力便越大，使吊籠牢靠地制停在升降機槽鋼導(dǎo)軌上。
3.2.4全自動電纜庫的傳動設(shè)計
全自動電纜庫的機械傳動機構(gòu)主要采用齒輪鏈條式的傳動結(jié)構(gòu)，而不是采用皮帶傳動，這主要是因為系統(tǒng)需要精確的傳動比。運行時，行走輪由減速電機驅(qū)動實現(xiàn)堆垛機的左右行走;提升鏈輪由減速電機帶動運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)載貨平臺的上下垂直運動，然后，在貨叉機構(gòu)的操作運轉(zhuǎn)下實現(xiàn)托盤水平前后位移;在電氣控制下及各個傳感器的配合下，托盤會在行走機構(gòu)、提取機構(gòu)、貨叉機構(gòu)的協(xié)同配合運轉(zhuǎn)下，運送到指定的位置。
全自動電纜庫的傳動機構(gòu)，其動力源選用減速電機、伺服電機等多臺電機，這種選取主要是考慮應(yīng)該滿足貨柜的傳動的復(fù)雜性、載重的大小、運行速度的快慢和運行過程中精確定位等要求，而且伺服電機性能更穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速的調(diào)整可以通過變速齒輪箱換擋調(diào)整，也可以通過伺服電機改變輸出轉(zhuǎn)速來調(diào)整。
4關(guān)于智能倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用的幾點思考
智能倉儲系統(tǒng)的功能，主要包括立體庫的操作界面，貨物的存取功能、停止、開光燈等按鈕;管理倉庫的物料信息管理、物料查詢功能;設(shè)備運行調(diào)試、調(diào)節(jié)功能;和企業(yè)ERP系統(tǒng)整合，運行中錯誤報警功能。自動報警中，針對運行過程中出現(xiàn)的超重、超高、熱繼等報警，提醒工作人員進行分析，正確判斷問題出現(xiàn)在哪里，出現(xiàn)的原因，正確、快速的解決問題。隨著經(jīng)濟發(fā)展速度的飛速增長，對貨物的供給要求越來越高，智能倉庫能夠起到作用越來越大，智能倉儲系統(tǒng)的功能越來越完善，滿足客戶越來越多的要求。隨著技術(shù)的不斷完善，智能倉儲系統(tǒng)會帶給我們在物流方面更多的便利。
5結(jié)束語
目前，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)儲物裝置已無法滿足市場要求，只有充分利用智能倉儲系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化存取物品，提高存取物品效率，加快物品流通速度及效率，合理的庫存管理，才能更好地適應(yīng)市場需求。隨著機械結(jié)構(gòu)和電氣控制技術(shù)的完美結(jié)合，智能倉儲系統(tǒng)的安全性和可靠性都大大提高，存儲更加靈活多樣，操作更加智能和人性化，在物流上將會扮演更加重要的角色。
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