浅谈数控垂直回转库在仓储演示幻灯片.ppt

,浅谈数控垂直回转库在仓储自动化中的应用,沈飞仓储物流设备制造有限公司,1,1,、数控垂直回转库简介及特点,1.1,简介,数控垂直回转库在国内诞生于上世纪九十年代，是沈飞公司研发的专利产品，主要目的是解决随着国民经济不断发展情况下不断增长的现代仓储技术的需要。通过近几年的市场考验，数控垂直回转库由于其出色的表现，在多个行业取得了好评。,1.2,典型现代仓储技术的特征,能否提高空间使用效率（降低成本、库存密集化）,能否提高作业效率（在需要的时间内准确定位库存物品状态、降低操作人员的劳动强度）,能否与现代的管理技术相结合（物流与信息流的匹配）,能否有效的降低物流成本,以上条件在一定程度上要求我们的仓储设备要机械化、自动化、智能化才能满足目前的需要，一些传统的简单设备逐渐被新设备所取代。,1.3,数控垂直回转库的特点,实现货物直接到操作人员手中，而不是相反。,安全程度高，多种安全机制确保人、库、物的安全存储，防尘防盗等,空间利用率高,承载量大,高度可达,10,米以上,单机承载量,15,吨以上；,自动化程度高（单台库采用自主开发的单板机或,PLC,控制，单台、多台库可计算机联网管理与远程控制）；,安装地点、使用环境要求不高（占地面积小，布置方便灵活）；,1.3,数控垂直回转库的特点,柔性大,;,与其它的自动化仓储设备例如高架立体仓库相比，数控垂直回转库配置更加灵活（用途多样、很小的空间既可安装、随时使用），中小件物品的存储的效率更高（存储密度大、作业时间短），具有其他仓储产品不可替代的地位（可根据用户的实际使用环境及要求进行设计规划）；,1.3,数控垂直回转库的特点,可实现计算机管理、网上查询，为,CIMS,的实施打下基础。计算机管理系统（本地）替代以往的传统账本，操作的效率以及准确性大大提高，同时可以充分利用现有的信息技术，使本地计算机与全局计算机网络相联接，使上级机关可以直接对下级的工作随时进行检查，需要的数据按需要的种类及时提供；,辅助先进的管理思想，提高库房管理水平。,1.4,数控垂直回转库的应用,数控垂直回转库自诞生以来的近十年有了飞快的发展，取得了良好的社会效益和经济效益，产品广泛的应用于多个重点行业，如国家直属机关（中央组织部、政治部、后勤部等）、部队、大型企事业单位（沈飞、西飞、成飞、哈飞、昌飞、海尔等）、民航系统、医药系统、邮电系统等等。特别是在近几年，经济、政治的发展以及思维意识的变革使新技术的应用更加的迅速和广泛，同时对产品的需求也越来越高。目前数控垂直回转库自身的发展也很快，产品品种全，控制方式多样化、智能化、管理信息技术不断创新，从多个方面以适应现在和未来的需要。,2,、回转库的由来,回转库因主要存储单元,“,箱斗”在物品的存取过程中不断的回转而得名，回转库按照“箱斗”回转库的方向不同分为,水平回转库,和,垂直回转库,两类,2.1,水平回转库简介,特点,货到人,操作简单,提高工作效率、改善工作环境,集中存储控制,价格相对较低,缺点,高度空间利用不足,效率低,封闭效果差,布置不如垂直回转库灵活,2.2,垂直回转库基本原理,回转库依靠箱斗在一个封闭的轨迹内不断的回转，使物品在最短的时间内到达取货口，它的可靠性对设备至关重要。箱斗必需在轨迹内回转的同时保持平衡，也就是始终保持平移，通俗的讲就是不翻斗，使物品保持入库时的状态不掉出来。,2.3,平衡原理,自由式:它是一种无约束的运行方式，依靠物体本身的重量维持自身的形态，只要回转体的重心低于回转中心，它的运行姿态即是可靠的平稳的。如：高空观览车，它的缺陷是：回转空间大。,轨道约束方式：这种方式顾名思义是对运行物体的运行轨迹加以约束使之按人的需求来运动，可以实现任意曲线的运行轨迹；这种方式的难点是：轨迹计算要求准确度高；轨道制造精度要求高；装配配合精度要求高。沈飞数控回转库采用的是复合双轨设计，不仅约束“公转”轨迹，对“自转”轨迹亦进行约束，通过高精度制造、装配，运行状态非常平稳可靠，满满的一纸杯水放在运行的箱斗内，在整个循环过程中，水不会溢出一滴来！目前这种技术已获国家专利。,其他方式：略,2.4,专利证书,3,、回转库的机械结构,回转库的机械部分主要由蒙皮、骨架、传动、运行、平衡、箱斗等几部分组成，蒙皮和框架主要为其它几部分提供保护和支撑，箱斗用来存储货物，它依附在运行机构上在垂直回转的封闭轨道上进行循环运动，平衡系统保证箱斗运行时不颠覆，传动部分为运行机构提供动力。,3.1,框架,整机以框架（基本结构如右图示）为主要骨架，提供主要承力的基础，箱斗、外蒙皮、电器件等均以框架为依附。框架由左框架、右框架以及各连接梁组成，螺接。左右框架连接后，添加一对斜拉筋（呈对角线方向分布）以增加框架的稳定程度。,3.2,箱斗,箱斗用来实现对物品的存储，两端与连接在链条上法兰相连接，在受向下的压力的同时，运行到圆轨曲线部分受扭力的作用。为了减小箱斗底部的挠度变形，增加加强筋，截面设计成半封闭的盒体与两侧端板焊接在一起以提高其受扭时的抗变形能力。,多种不同形式的箱斗满足不同领域的需要,可根据用户的具体需要设计，以适应一些特殊需要。,3.2,箱斗,特点：,坚固牢靠、不变形,内部形式按需配置,可装载物品多样，满足大部分需要,箱斗承载量最大可达,700kg.,3.2,箱斗,应用,3.2,箱斗,3.3,单侧框架的设计,左、右框架均由框架主体、链轨及圆轨组成，除下圆轨外焊接为一体。回转库存储物品的重量通过链条作用于链轨，再作用于框架主体。由此对单侧框架产生的力矩（水平方向的平衡力）由框架连接梁承担。此部分的可靠性是整库的基础，需要特别的设计、分析及试验。通过设备近几年的运行证明框架是可靠的。,3.4,链轨的设计,链轨依附于框架之上，对提升链条进行约束、平衡因箱斗对链条产生的横向力，承受箱斗及货物的压力，其强度及稳定性是必须要保证的。它采用焊接结构，主要零件为钣金轧压件，这样可以方便的根据提升链条的规格和承重进行选材、选择合理的截面形状，其结构如右图示。,3.4,圆轨（平衡导向装置）,此部分是回转库的重要组成部分，依附于框架之上，主要起到防止箱斗的倾覆的目的。圆轨分为：上圆轨、下圆轨及直轨三部分，其中上、下圆轨的导轨中心轨迹是箱斗回转中心轨迹平移，其精确度影响库体运行的性能，所以对轨迹的计算、上、下圆轨的制造有较高的要求。轨迹坐标的采用计算机直接生成的方法进行，配合计算机仿真技术，以保证轨迹坐标的正确及轨迹选择的可行性、合理性。,3.4,圆轨（平衡导向装置）,箱斗通过三角支臂与在框架上的链轨内的链条相连，两侧链轨内的链条保证同步运行，箱斗随链条的运动而运动，同时通过导向支臂靠,圆轨,的限位保证箱斗不发生翻转，运动时始终处于平移状态,3.5,蒙皮,外部蒙皮附加在框架上，与包角、门、工作台形成对框架的封闭，起到装饰、防护、辅助支撑等作用，钣金件，表面进行喷塑处理，局部采用不锈钢，外表美观、耐磨。,3.6,基本传动原理,传动系统主要包括电动机、减速器、各类链轮及链条等（见传动原理）几部分，箱斗的上下运动及位置通过电动机的正反转实现，其速度由减速机、大、小链轮的齿数比和链轮的大小确定，一般速度控制在,46m/min,左右。,3.7,设计的可靠性,设备的使用要求基本动作实现的同时，必须保证设备的可靠性，我们的设计采用先进的,CAD/CAE,设计技术，在设计的过程中随时对零件、部件的结构、强度、刚度进行计算，及时发现设计过程中的缺陷。公司的设计软件采用美国,PTC,公司的三维设计软件进行，它集产品的设计和优化于一体，强大的有限元分析功能为设计工程师提供良好的直观的设计开发环境，极大的提高了产品的可靠性。,3.7,设计的可靠性,产品的设计从零件状态到整机，均进行相应的分析，借助,PRO/E,软件的分析模块，确保产品性能的保证。,3.8,安全、使用维护等方面的设计,整机密封性能好，外表蒙皮采用防静电工艺措施，设备自身用电线路保证安全。设备具有良好的接地措施。,取货口、电控箱门上锁，整机具有防火、防尘、防磁功能和必要的绝缘性能，运行平稳，无明显振动，噪音小。,物品箱斗可自动顺时针、逆时针回转到取货口。,设备主要部位确保不因承重变形，不因摩擦掉漆，设备机体没有腐蚀生锈现象。门、台板、装具盒等无扭曲变形。,3.8,安全、使用维护等方面的考虑,设备可维修性好，设有安全维护口，开启方便，用于对设备电机、轴承等核心部件的检修维护以及更换。设备电机、轴承具有较高可靠性和长寿命。,造型美观、操作方便，所有按扭在设计时充分考虑到不因长期使用而出现松动、脱落、开裂或指示标识磨损等现象。,电子系统经过安全测试。设备具有电机保护电路、应急停止装置。,设备外表面静电亚光喷塑。,先进的加工设备提供硬件保障,4,、回转库的自动控制及人工智能,控制系统是设备的核心，是产品优良性能的保证。回转库采用专用单板机或,PLC,为主要控制单元，结合变频器以及各类传感器对回转库进行控制、监控，执行本地指令或接收、执行管理计算机的信息，实现对设备的控制。,4.1,系统特点,控制系统采用,PLC,或专用单片机作为基本主控单元，确保系统的可靠性及灵活性；,系统具有多种人机界面可选择，如,LED,、液晶、触摸屏等形式；,系统采用变频器对电机进行控制，提高设备的可靠性，按实际需要控制机体的运行，确保整机运行的平稳性，减少冲击，降低噪声。,编码器认址方式实现箱斗的定位，可在任意需要的位置停止，在箱斗分层使用时特别方便；,取货口设红外光电保护系统，确保库体、储存对象及操作者安全。,4.1,系统特点,设置应急控制开关，在特殊状况下实现快速制动，提供有效保护措施。,系统控制程序采用多种算法实现自动选择最佳路径，节省存取时间。,故障显示系统在出现故障时报警、停止运转，并传递相关信息给主控机。,主板预留,RS232,或,RS485,接口，随时与上位计算机联网，实现群控及远程指令的执行。,系统联网采用总线模式，方便布线，提高系统性能。,4.2,典型群控模式,1.,控制器,2.,主机,3.,终端,4.,移动存储介质,5.,电磁感应设备,6.,条码设备,7.,无线接口,4.3,与其他自动化设备无逢集成能力,充分考虑与其他自动化技术以及其他自动化仓储设备的集成能力，确保设备可以融入大部分的环境。,5,、回转库典型应用案例,中国人民解放军海军航空某部数控垂直回转库系统,库房基本状态说明,库房地点,洛阳,6,号库房,库房主要选用设备,数控垂直回转库,库房面积,900m2,设备使用面积,800 m2,项目选用设备数量,76,台,建库目标,现代自动化库房,存储物品,航空备件,总存储量,体积,8025,立方米,重量,528,吨,货斗数,28160,平面布置图,为何选择回转库,建库目标：符合我军现代化建设需要的库房。,回转库自身特点决定其他的存储方式不适合本库,库存物品品种多，体积小，不适合于立体仓库设备。,扩展性强，布置灵活方便,存取效率高，根据相关指令随时可进行出入库操作,设备本身给库存物品提供一个好存储条件,设备本身为一个智能单元，具备升级的条件，随时满足未来的需要，满足一个智能仓库对设备的基本要求,现场环境优良，提供良好的工作空间,体现出我军勇于创新的气魄,设备参数,项目,单位,参数,备注,外形,尺寸,库长,mm,3025,库宽,1334,库高,5480,货架,尺寸,长,2500,进深,380,高,300,货架数量,32,货架承载质量,Kg,200,取货口台面高度,mm,900,取货口台面宽度,340,取货口门开启高度,480650,整机承载质量,Kg,6000,最大偏载质量,8000,性能参数,项目,单 位,参 数,速 度,m/min,6,平 均 存 取 时 间,秒,17,最 长 存 取 时 间,32,运 行 时 噪 音,dB,（,A,）,65,性能参数,项目,内容,控制系统,控制核心,可编程控制器,调速方式,变频器,人机界面,触摸屏,定位方式,编码器,最优路径选择,自动,操作方式,手动,自动,联网,安全装置,急停按扭,取货口安全光栅,过载、偏载保护,现场效果,现场效果,现场效果,现场效果,