摘要：傳統(tǒng)自動化立體倉庫的存取系統(tǒng)，主要設(shè)備是貨架、輸送機(jī)和堆垛機(jī)，它們在后臺倉儲軟件的管NT，對貨物進(jìn)行存取操作。堆垛機(jī)進(jìn)入立庫貨物區(qū)操作，從安全考慮，貨物擺放的空間，要留出足夠余量，以便堆垛機(jī)行走和裝卸貨，從多臺堆垛機(jī)的成本，以及貨位擺放的空間效率兩方面來看，傳統(tǒng)的立體倉庫都有改進(jìn)的必要。探討在煙葉醇化庫中用特殊貨架、穿梭板、輸送機(jī)和一臺堆垛機(jī)構(gòu)成新的存取系統(tǒng)，堆垛機(jī)在立庫口運(yùn)動，不再進(jìn)入立庫內(nèi)，而替用穿梭板在立庫內(nèi)裝卸貨，加上穿梭板特殊的裝卸貨方式，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的貨物密集存放，節(jié)約了立庫的設(shè)備成本，同時(shí)，也能保證立庫的自動化管理水平。
　　關(guān)鍵詞：堆垛機(jī)；穿梭板；輸送機(jī)；貨架
　　中圖分類號：F406.5　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
　　
　　引言
　　
　　醇化是國際上通用的改善煙葉質(zhì)量、提高煙葉可用性的方法，國內(nèi)絕大多數(shù)卷煙廠在煙葉生產(chǎn)前均采用醇化改善煙葉質(zhì)量，醇化過程已經(jīng)成為煙葉生產(chǎn)過程中的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)。隨之而來的是煙葉醇化庫從以往簡單存儲煙葉的庫房，轉(zhuǎn)變成為信息上、設(shè)備上符合現(xiàn)代管理水平需要，滿足生產(chǎn)要求的重要物流節(jié)點(diǎn)，在煙葉醇化庫中引入倉儲物流設(shè)備并實(shí)現(xiàn)信息管理，盡可能減少人為活動對生產(chǎn)管理效率、管理水平的影響。
　　煙葉在滿足要求的溫度、濕度等可控參量的醇化庫中，盡量節(jié)省存儲空間，堆積一段時(shí)間，完成醇化(時(shí)間長短取決于各個(gè)廠的生產(chǎn)工藝，一般來說批量庫存不少于30天)，再取出繼續(xù)下一階段生產(chǎn)。傳統(tǒng)的煙葉醇化庫的存取系統(tǒng)采用的設(shè)備主要是“半自動模式”(人工叉車+貨架)；或者“全自動模式”(方式主要有：貨架+堆垛機(jī)；貨架+可換道堆垛機(jī))，隨著管理水平提高的需要，大量人工參與存取的半自動模式逐漸被全自動模式取代；而上述的全自動模式又表現(xiàn)出一些明顯的缺點(diǎn)和不足，比如：堆垛機(jī)數(shù)量需求大、成本高；煙葉大間隔堆放方式、堆垛機(jī)運(yùn)行空間均占用很多本來就稀缺的倉儲空間。如何實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大單位空間存儲量、減少設(shè)備成本，一直是自動密集倉儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方向。
　　針對煙葉醇化這一特殊存儲作業(yè)對象，本設(shè)計(jì)探討在存取系統(tǒng)中減少堆垛機(jī)使用數(shù)量和存取方式，引人體積小巧的穿梭板，并配合特殊結(jié)構(gòu)形式的貨架，形成獨(dú)特的密集倉儲存取系統(tǒng)。
　　
　　1　煙葉醇化庫存取系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
　　
　　本系統(tǒng)由堆垛機(jī)、穿梭板、輸送機(jī)、密集存儲一體式貨架、穿梭板充電機(jī)、上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)、無線調(diào)制解調(diào)基站等設(shè)備構(gòu)成，系統(tǒng)如圖1：貨物進(jìn)出庫涉及的流程見圖2。
　　(1)　煙葉醇化庫存取系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　堆垛機(jī)在貨架外運(yùn)行，不再進(jìn)入貨物存放區(qū)；
　　貨架既能存放貨物，也是穿梭板運(yùn)行的軌道；
　　煙葉批量進(jìn)出庫，可以集中巷道堆放同一品牌煙葉：
　　一個(gè)巷道內(nèi)先進(jìn)后出同一品牌煙葉，對工藝沒有什么影響；
　　醇化期間，煙葉在庫中固定位置放置，不需要移動：
　　熏蒸劑等醇化藥劑滲透性強(qiáng)，密集倉儲不會影響醇化效果；
　　醇化庫區(qū)煙葉正下方地面，有足夠空曠，適合擺放藥劑；
　　以巷道為單位。最優(yōu)庫存控制策略依然適用于此種類型密集倉儲。
　　
　　(2)　煙葉醇化庫的存儲單元
　　醇化煙葉包和空托盤組高度：1500mm；托盤尺寸：1200x1000x150mm(可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整)。
　　
　　(3)　存取設(shè)備的操作方向
　　堆垛機(jī)貨叉裝卸貨方向：垂直于托盤長(1200mm)邊進(jìn)叉或收叉；
　　穿梭板裝卸貨方向：運(yùn)行至托盤正下方舉叉或降叉。
　　
　　(4)　實(shí)現(xiàn)密集倉儲
　　與傳統(tǒng)的全自動存取系統(tǒng)(貨架+堆垛機(jī))相比，本系統(tǒng)僅用一臺堆垛機(jī)垂直于每個(gè)巷道運(yùn)行，而用穿梭板取代堆垛機(jī)，從貨架軌道進(jìn)入貨區(qū)，穿梭板制造成本較低，總體上節(jié)約了系統(tǒng)成本，圖3是新舊系統(tǒng)貨架貨物的立面略圖。
　　由于堆垛機(jī)不再進(jìn)入貨區(qū)，每兩個(gè)巷道對應(yīng)的一臺堆垛機(jī)運(yùn)行空間可以節(jié)省，每個(gè)巷道寬λ=1600mm，堆垛機(jī)運(yùn)行空間寬γ=1700mm，因此空間增大約為γ₁=γ/2λ＋γ≈1／3；另外，穿梭板停車是通過兩個(gè)相鄰的托盤輕微碰撞后擋住傳感器而停車(托盤間。距離)，如圖3的第一層，這種特殊的停車設(shè)計(jì)，又節(jié)省了舊系統(tǒng)中托盤間距200mm，也就是每五個(gè)托盤就節(jié)省出一個(gè)新托盤的
　　假設(shè)舊系統(tǒng)有A列B層貨架，單層擺放C個(gè)托盤，那么舊系統(tǒng)的托盤量σ₁=ABC；換本文的存取系統(tǒng)后,σ₂=（2/A+A）*B+(C+C/5)=1.8ABC；系統(tǒng)的托盤容量增加1.8倍，幾乎翻番，密集倉儲效果明顯。
　　
　　
　　
　　2　關(guān)鍵存取設(shè)備
　　
　　2.1　堆垛機(jī)和輸送機(jī)
　　堆垛機(jī)、輸送機(jī)和傳統(tǒng)立庫系統(tǒng)中此類設(shè)備完全相同，不過堆垛機(jī)不再駛?cè)胴浖軆?nèi)，裝貨時(shí)貨叉兜住托盤底取貨。
　　
　　2.2　穿梭板
　　穿梭板：1200x1100x250mm；升叉高度：50mm。
　　穿梭板是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)密集倉儲的關(guān)鍵設(shè)備，其使用蓄電池作為電源，電力不足時(shí)，報(bào)警請求充電，上位機(jī)安排堆垛機(jī)運(yùn)送其到充電區(qū)域充電。穿梭板借助特殊制作的一體式貨架(每個(gè)作業(yè)面兩層，上層放托盤，下層軌道運(yùn)行穿梭板)，在貨物下方運(yùn)行，并升降叉存取托盤，見圖4。
　　在存取托盤過程中，穿梭板首先被接受命令的堆垛機(jī)送到指定巷道的制定層面，穿梭板通過無線調(diào)制解調(diào)器獲取上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)的指令(進(jìn)貨或者出貨)，自動運(yùn)行，在上位機(jī)協(xié)調(diào)下，和堆垛機(jī)共同進(jìn)出巷道內(nèi)貨物。
　　穿梭板通過自身的傳感裝置，向上或者側(cè)面尋找定位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)軌道上的裝卸貨點(diǎn)的定位。同時(shí)，通過安全傳感器，實(shí)現(xiàn)巷道內(nèi)的避碰，安全運(yùn)行。由于穿梭板僅有250mm高，因此正好利用不同層面的貨架間隔。穿梭板部分傳感器及貨架軌道定位孔略圖見圖5。
　　
　　2.3　上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)
　　上位計(jì)算機(jī)運(yùn)行管理程序，可以編程實(shí)現(xiàn)管理優(yōu)化策略，也可以實(shí)時(shí)監(jiān)控堆垛機(jī)、輸送機(jī)狀態(tài)，同時(shí)通過無線調(diào)制解調(diào)器基站，下發(fā)指令至穿梭板。
　　
　　3　結(jié)論
　　
　　由于流程中貨物交接多出了穿梭板這個(gè)環(huán)節(jié)，相應(yīng)的存取時(shí)間會加長，但是由于煙葉醇化工藝特殊性，在實(shí)際操作中，可以整個(gè)巷道批次進(jìn)出，這樣一來，堆垛機(jī)和穿梭板除了批次的第一次裝卸貨，要順序完成外，以后卻是并行進(jìn)行各自流程，總體來講，時(shí)間沒有加長多少，可以忽略。
　　另外，穿梭板的無線信號，在密集倉儲的貨架中會有明顯衰減，克服這一弱點(diǎn)，可以采用增強(qiáng)發(fā)射信號或者改變無線基站安裝位置，用上位機(jī)主動輪詢穿梭板控制器的方法，來降低這一影響。
　　總之，通過本存取系統(tǒng)中各設(shè)備在上位機(jī)的有機(jī)調(diào)配下，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化的密集存儲，并且管理水平?jīng)]有降低。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[2]王勇，等.無線遙控穿梭板原理[J].機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2001(3)：21-23.
　　[3]黃詩茗.智能化密集型立體倉庫運(yùn)載裝置控制系統(tǒng)的開發(fā)[D].沈陽：東北大學(xué)(碩士學(xué)位論文)，2008.

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