自动化立体仓库.docx

至诚至坚博学笃行I17/18方案简述自动化立体仓库已实现了自动拣选货物、无人堆垛货物、无人输送货物实现了货物入库全流程的可视化。但是在货物的装卸过程中使用的仍然是人工叉车在进行货物的装卸。尤其是小件家电的卸货需要大量的人力参与而且人工卸货物效率低下存在一定的安全隐患和工人违规操作的可能。我们提出了智能自动装卸叉车在小件家电装卸过程中的应用。在月台工作时智能自动装卸叉车通过货车上的RFID标签对货物平面位置实现精准定位利用图像处理技术识别货物高度配合红外定位系统、安全控制系统、最短路径算法智能自动装卸叉车可对路径自动导引自动避障。到达暂存区后通过识别暂存区地面的RFID标签矩阵智能选取货物暂存位置堆放货物后设备通过图像处理在数据库更新暂存位置的高度智能自动装卸车在下次工作时可根据原货物位置高度参数调节自身货叉的高度对货物在暂存区实现堆放功能。在技术上智能自动装卸叉车具备了代替人工叉车的能力保证了货物装卸过程的安全、有序的进行。智能自动装卸叉车配合现有托盘、货车的标准化系统使用解决了货物从工厂到仓库周转不畅的问题省去了人工在托盘上堆码小件家电的过程对12.5m*2.5m的板车装卸过程可节约装卸时间约20-30分钟减少工作人员约3-5人提高了装卸车工作效率约百分之三十同时也避免了工人误操作、违规操作现象的出现。智能自动装卸叉车的使用推动了无人仓储的进程加快了实现物流行业全自动化的步伐。第3章方案设计3.1整体思路以工厂到货的整车小件家电为例夹抱车对它的卸车效率并不高而且小件家电中也存在一些不可夹抱的特殊产品比如：电视机。因此这类产品的装卸要反复在托盘上进行装卸不仅效率低下更大大增加了货物损毁的可能。于是我们想设计一种智能自动装卸叉车以解放人力提高装卸效率加强装卸流程的规范化操作。方案中我们采用一种定制型12.5m*2.5m后挂式双层板车进行货物运输运输过程采用带托盘运输的方式以1200mm*1000mm规格的托盘为例一层能装托盘数为12*2=24个托盘。车厢底部贴有RFID标签每个标签和托盘的相对位置固定便于装卸过程的货物定位。货车在进入月台后以侧面贴近月台的方式停靠在月台旁智能自动装卸叉车在月台上工作从货车侧面对货物进行装卸。智能自动装卸叉车通过信号接收器和RFID标签发射的信号进行托盘位置的定位并由上位机下达指令完成货物叉取操作。图3-1智能自动装卸叉车月台工作示意图在智能自动装卸叉车的运行区域设有激光反射板智能自动装卸叉车发射激光并接收反射回来的激光束通过计算确定自身的位置。而超声波的应用则为智能自动装卸叉车提供了可靠的避障技术。智能自动装卸叉车抵达暂存区后可通过地面提前设置的RFID标签矩阵判断托盘应该放置的平面位置货物摆放操作完成后暂存区的摄像头会对货物图像进行捕捉后台系统分析货物的高度实时更新至数据库中为下一次智能自动装卸叉车堆放时提供高度参数。图3-2智能自动装卸叉车的工作流程3.2方案适用性介绍3.2.1托盘占用率分析中国现采用的托盘多为1200mm*1000mm和1100*1100mm两种规格在本方案的研究中为了阐述方便我们主要以1200mm*1000mm规格为研究对象。但是在生产过程中家电的包装模数并不一定和托盘的模数采用统一标准我们利用海尔公司现有产品的包装模数进行分析。通过对比货物平行摆放和垂直放置两种方式选取对托盘空间占用率最大的方式进行摆货再数出一层可摆放多少件货物最终计算得出托盘空间使用率。设托盘长度为Ta托盘宽度为Tb托盘面积为T则根据面积公式可得：T=Ta*Tb；设货物长度为Ha货物宽度为Hb通过面积公式算的单件货物所占面积为：H=Ha*Hb；设一层总共可摆放货物件数为n托盘占用率用φ表示则可得：φ=（H*n）/T；此部分计算在Excel模拟如图3-3示：图3-3托盘占用率分析通过统计我们发现在提供的5724中货物包装模数中托盘占用率在百分之七十以上的货物种类有1848中托盘占用率在百分之八十以上的货物种类有1092种托盘占用率在百分之九十以上的货物种类有248种托盘占用率在百分之九十五以上的货物种类有94种。而适用托盘的货物种类主要集中在小型家电因此我们可以发现托盘系统在小型家电适用性较好这也符合我们目前采用托盘加人工叉车装卸小型家电的现状。3.3.2货物定位（1）基于无源RFID的射频技术RFID技术是一种无线射频通信技术其具有的非接触的自动识别与传递信息的功能是通过电磁波的传输实现的。通常RFID系统由阅读器天线和上位机组成。其结构如图3-12所示：图3-12RFID设备结构图RFID系统具有携带信息量大无需人工干预非视距（通信的两节点间允许视线受阻）成本较低传输精度不易受传输环境因素影响等优点。一个完整的RFID系统工