CN109353732A - 一种大型物料自动化仓储***及其方法 - Google Patents

一种大型物料自动化仓储***及其方法 Download PDF

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种大型物料自动化仓储***及其方法，其适用于对汽车变速箱从成品下线到出厂之间的全自动运行，其能够应用于现有厂区空间内，将厂区空间划分成穿梭式货架储存区、AGV机器人停放区、AGV机器人搬运区、出货区、空容器返回区、人行通道以及作为对各个设备进行监控的控制机房，在空间内设置二维码识别路径，包括以下单元：将变速箱从成品下线点，自动搬运到穿梭式货架储存区的立体仓库入库点，同时将空容器返回到下线点的AGV搬运***，至于穿梭式货架储存区内，用于集存储物料，顺序入库、出库，实现物料先进先出存储的穿梭板存储***以及巷道堆垛机出入库***。本发明实现自动化。

Description

一种大型物料自动化仓储***及其方法
技术领域
本发明涉及一种汽车大型零部件储存的技术领域，特别是涉及一种大型物料自动化仓储***及其方法。
背景技术
随着汽车技术的不断发展，汽车已经成为人们日常生活中较为常见的交通工具，汽车上的大型零部件，如：汽车发动机、汽车车壳等是汽车的重要组成部分。
汽车大型零部件的制造行业中，需要对零部件进行仓储，现有的传统作业模式，都是人工叉车作业，劳动强度大，存在很多安全隐患，同时托盘堆叠存放，空间利用率低，另外现有的传统作业都是人工根据纸质任务单来操作，根据看板来判断、取放物料，效率低，容易出错，为了避免储存时储存需要的作业人员相对较多多，而比较采用人力操作，因此很难实现24小时运营。
综上所述，目前的大型零部件的仓储无法实现自动化物料搬运，导致工作效率低下、出错率低、提高人工成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型物料自动化仓储***及其方法，它能有效的解决背景技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型物料自动化仓储***，其适用于对汽车变速箱从成品下线到出厂之间的全自动运行，其特征在于：该大型物料自动化仓储***能够应用于现有厂区空间内，将厂区空间划分成穿梭式货架储存区、AGV机器人停放区、AGV机器人搬运区、出货区、空容器返回区、人行通道以及作为对各个设备进行监控的控制机房，在空间内设置二维码识别路径，该大型物料自动化仓储***包括以下单元：
将变速箱从成品下线点，自动搬运到穿梭式货架储存区的立体仓库入库点，同时将空容器返回到下线点的AGV搬运***，所述AGV搬运***包括至于AGV机器人停放区内并用于承载物料的AGV机器人以及设于控制机房内的计算机调度***，AGV机器人的顶部背驮动力辊道线，计算机调度***通过无线网络监控、调度AGV机器人，并根据地面二维码识别路径行走不同路线，控制背驮辊道线的转动，接、送物料、搬运物料，同时实现与立体仓库对接；
至于穿梭式货架储存区内，用于集存储物料，顺序入库、出库，实现物料先进先出存储的穿梭板存储***，所述穿梭板存储***采用穿梭式货架的存储方式，穿梭式货架上的穿梭板从入库側进入，顶起物料，在穿梭式货架内的轨道上直线行走，将物料顺序送到货架出库側，同时内部的穿梭式货架的穿梭板采用直流供电***，激光定位，整体车架升降，保证物料运输过程的平稳；
巷道堆垛机出入库***，其由2台巷道堆垛机和一个以上的输送机以及以及设于控制机房内的计算机管理***组成，实现物料的入库、出库、穿梭板的周转，由计算机管理***管理，高效、准确管理仓库物料；计算机管理***与工厂MES***、AGV搬运***、AGV机器人、穿梭式货架储存区的立体仓库的对接，实现统一管理物料的出入库、调度各输送机、巷道堆垛机的运行，实时提供产品位置及状态信息。
进一步，所述巷道堆垛机包括分别设于穿梭式货架对称的两侧的入库堆垛机和出库堆垛机，且入库堆垛机和出库堆垛机分别与穿梭式货架配合，入库堆垛机一侧设有货物入口作为立体仓库入库点，出库堆垛机一侧设有位于穿梭式货架前端的货物出货口作为立体仓库出库点，所述AGV机器人搬运区至于货物入口的另一侧，所述AGV机器人停放区至于穿梭式货架储存区的前端相对于货物出货口的一侧，且所述空容器返回区位于AGV机器人停放区一侧，所述的货物出货口的出口与出库码头连接，AGV机器人搬运区上设有空托盘接收点，所述AGV机器人搬运区另一侧设有两个以上的成品下料区以及尾数下料区。
进一步，所述穿梭板存储***内的穿梭式货架是12排*19列*4层的规格设置。
进一步，所述穿梭板存储***内的立体仓库最大仓储物料尺寸必须大于等于1950×750×400mm。
进一步，将厂区空间还划分为保留品检测区和尾数区。
本发明还公开了一种大型物料自动化仓储方法，具体步骤如下：
搬运的步骤：AGV机器人背驮空容器到成品下料区的组装线成品下线点，此时吊装变速箱成品到AGV机器人的容器内，此时AGV机器人启动，离开下线点，到达穿梭式货架储存区的货物入口，与货物入口的输送机对接，AGV机器人与穿梭式货架储存区进行信号交换，将物料从AGV机器人上输送到穿梭式货架储存区入口，AGV机器人继续往前去空容器返回区接空容器，然后继续到组装线成品下线点；
入库的步骤：计算机管理***扫描物料容器，与工厂MES***匹配数据，分配存储位置，检测外形尺寸、往前输送，入库堆垛机行走到货物入口，入库堆垛机货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，入库堆垛机行走到所分配货位位置，然后货叉垂直升降，到达存放层，货叉伸出，货叉降下，放下物料；
存储的步骤：
入库堆垛机将穿梭式货架储存区上的穿梭板转移到对应巷道，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达巷道前段，靠近前一物料，穿梭板落下物料，穿梭板返回起端；
出库的步骤：计算机管理***上生成出库任务单，出库堆垛机行走到货物出货口，出库堆垛机上的货叉升降到达所在层，货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，出库堆垛机行走到货物出货口上的出库口输送机，货叉伸出，货叉降下，放下物料；巷道内穿梭式货架储存区的穿梭板行走到出口端第二位置，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达出口第一位置，穿梭板下降，落下物料，这样反复顺序将物料前移，货物出货口的出库口输送机，顺序将物料往前输送，然后90度弯道处升降横移，将物料送到出货输送机末端，叉车叉取物料、下线，人工组织捆包，最终装车、出货。
进一步，所述巷道堆垛机的水平速度≥80m/min；巷道堆垛机的垂直提升速度≥20m/min，巷道堆垛机的运动精度≤±5.0mm；货叉运动精度≤±3.0mm；穿梭板的穿梭车运行的速度≥60m/min，穿梭板的运动精度≤±5.0mm。
本发明得到的一种大型物料自动化仓储***及其方法，与传统技术相比，该方案的技术效果：
1、实现了汽车零部件成品在厂内物流的全自动、智能化，提高了空间效率和作业效率。
2、成品下线吊装完成后，一直到出货点，物料的搬运、存储、空容器返回，都是自动完成的，期间还可以实现物料的外形容器的检测、拆零管理(尾数)、产品追溯管理等，实现了自动化、智能化。
3、稳定：物料在***流动过程中，由智能设备完成各个环节，保证了动作的稳定性，避免人为因素的晃动、损坏等。
4、由计算机***调度、管理，与MES***共享数据，极大的提高了管理效率和准确性，避免了人为的疏忽、错误。
5、减少用人，降低生成成本。
6、利用现有的空间条件，最大限度的利用空间，极大的提高了仓库的存储率。
附图说明
图1是本实施例1中的一种大型物料自动化仓储***的结构示意图。
附图标记中：1.穿梭式货架储存区；2.AGV机器人停放区；3.AGV机器人搬运区；4.出货区；5.空容器返回区；6.人行通道；7.控制机房；8.二维码识别路径；9.AGV搬运***；10.AGV机器人；11.计算机调度***；12.穿梭板存储***；13.穿梭式货架；14.巷道堆垛机出入库***；15.巷道堆垛机；16.输送机；17.计算机管理***；18.入库堆垛机；19.出库堆垛机；20.货物入口；21.货物出货口；22.空托盘接收点；23.成品下料区；24.尾数下料区；25.保留品检测区；26.尾数区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的一种大型物料自动化仓储***，其适用于对汽车变速箱从成品下线到出厂之间的全自动运行，该大型物料自动化仓储***能够应用于现有厂区空间内，将厂区空间划分成穿梭式货架储存区1、AGV机器人停放区2、AGV机器人搬运区3、出货区4、空容器返回区5、人行通道6以及作为对各个设备进行监控的控制机房7，在空间内设置二维码识别路径8，该大型物料自动化仓储***包括以下单元：
将变速箱从成品下线点，自动搬运到穿梭式货架储存区1的立体仓库入库点，同时将空容器返回到下线点的AGV搬运***9，所述AGV搬运***9包括至于AGV机器人停放区2内并用于承载物料的AGV机器人10以及设于控制机房7内的计算机调度***11，AGV机器人10的顶部背驮动力辊道线，计算机调度***11通过无线网络监控、调度AGV机器人10，并根据地面二维码识别路径8行走不同路线，控制背驮辊道线的转动，接、送物料、搬运物料，同时实现与立体仓库对接；
至于穿梭式货架储存区1内，用于集存储物料，顺序入库、出库，实现物料先进先出存储的穿梭板存储***12，所述穿梭板存储***12采用穿梭式货架13的存储方式，穿梭式货架13上的穿梭板从入库側进入，顶起物料，在穿梭式货架13内的轨道上直线行走，将物料顺序送到货架出库側，同时内部的穿梭式货架13的穿梭板采用直流供电***，激光定位，整体车架升降，保证物料运输过程的平稳；
巷道堆垛机出入库***14，其由2台巷道堆垛机15和一个以上的输送机16以及以及设于控制机房7内的计算机管理***17组成，实现物料的入库、出库、穿梭板的周转，由计算机管理***17管理，高效、准确管理仓库物料；计算机管理***17与工厂MES***、AGV搬运***9、AGV机器人10、穿梭式货架储存区1的立体仓库的对接，实现统一管理物料的出入库、调度各输送机16、巷道堆垛机15的运行，实时提供产品位置及状态信息。
进一步，所述巷道堆垛机15包括分别设于穿梭式货架13对称的两侧的入库堆垛机18和出库堆垛机19，且入库堆垛机18和出库堆垛机19分别与穿梭式货架13配合，入库堆垛机18一侧设有货物入口20作为立体仓库入库点，出库堆垛机19一侧设有位于穿梭式货架13前端的货物出货口21作为立体仓库出库点，所述AGV机器人搬运区3至于货物入口20的另一侧，所述AGV机器人停放区2至于穿梭式货架储存区1的前端相对于货物出货口21的一侧，且所述空容器返回区5位于AGV机器人停放区2一侧，所述的货物出货口21的出口与出库码头连接，AGV机器人搬运区3上设有空托盘接收点22，所述AGV机器人搬运区3另一侧设有两个以上的成品下料区23以及尾数下料区24。
所述AGV机器人10采用海康威视智能机器人(AGV)，通过地面二维码导向、定位。巷道堆垛机15采用江苏高科单立柱巷道式堆垛机，曳引+配重方式，条码定位。输送机采用德国德马格进口组件。
进一步，所述穿梭板存储***12内的穿梭式货架13是12排*19列*4层的规格设置。
进一步，所述穿梭板存储***12内的立体仓库最大仓储物料尺寸必须大于等于1950×750×400mm。
进一步，将厂区空间还划分为保留品检测区25和尾数区26。
本实施例还公开了一种大型物料自动化仓储方法，具体步骤如下：
搬运的步骤：AGV机器人10背驮空容器到成品下料区23的组装线成品下线点，此时吊装变速箱成品到AGV机器人10的容器内，此时AGV机器人10启动，离开下线点，到达穿梭式货架储存区1的货物入口20，与货物入口20的输送机16对接，AGV机器人10与穿梭式货架储存区1进行信号交换，将物料从AGV机器人10上输送到穿梭式货架储存区1入口，AGV机器人10继续往前去空容器返回区5接空容器，然后继续到组装线成品下线点；
入库的步骤：计算机管理***17扫描物料容器，与工厂MES***匹配数据，分配存储位置，检测外形尺寸、往前输送，入库堆垛机18行走到货物入口20，入库堆垛机18货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，入库堆垛机18行走到所分配货位位置，然后货叉垂直升降，到达存放层，货叉伸出，货叉降下，放下物料；
存储的步骤：
入库堆垛机18将穿梭式货架储存区1上的穿梭板转移到对应巷道，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达巷道前段，靠近前一物料，穿梭板落下物料，穿梭板返回起端；
出库的步骤：计算机管理***17上生成出库任务单，出库堆垛机19行走到货物出货口21，出库堆垛机19上的货叉升降到达所在层，货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，出库堆垛机19行走到货物出货口21上的出库口输送机16，货叉伸出，货叉降下，放下物料；巷道内穿梭式货架储存区1的穿梭板行走到出口端第二位置，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达出口第一位置，穿梭板下降，落下物料，这样反复顺序将物料前移，货物出货口21的出库口输送机16，顺序将物料往前输送，然后90度弯道处升降横移，将物料送到出货输送机16末端，叉车叉取物料、下线，人工组织捆包，最终装车、出货。
进一步，所述巷道堆垛机15的水平速度≥80m/min；巷道堆垛机15的垂直提升速度≥20m/min，巷道堆垛机15的运动精度≤±5.0mm；货叉运动精度≤±3.0mm；穿梭板的穿梭车运行的速度≥60m/min，穿梭板的运动精度≤±5.0mm。
本实施例与传统技术相比，该方案的技术效果：
1、实现了汽车零部件成品在厂内物流的全自动、智能化，提高了空间效率和作业效率。
2、成品下线吊装完成后，一直到出货点，物料的搬运、存储、空容器返回，都是自动完成的，期间还可以实现物料的外形容器的检测、拆零管理尾数、产品追溯管理等，实现了自动化、智能化。
3、稳定：物料在***流动过程中，由智能设备完成各个环节，保证了动作的稳定性，避免人为因素的晃动、损坏等。
4、由计算机***调度、管理，与MES***共享数据，极大的提高了管理效率和准确性，避免了人为的疏忽、错误。
5、减少用人，降低生成成本。
利用现有的空间条件，最大限度的利用空间，极大的提高了仓库的存储率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种大型物料自动化仓储***，其适用于对汽车变速箱从成品下线到出厂之间的全自动运行，其特征在于：该大型物料自动化仓储***能够应用于现有厂区空间内，将厂区空间划分成穿梭式货架储存区(1)、AGV机器人停放区(2)、AGV机器人搬运区(3)、出货区(4)、空容器返回区(5)、人行通道(6)以及作为对各个设备进行监控的控制机房(7)，在空间内设置二维码识别路径(8)，该大型物料自动化仓储***包括以下单元：
将变速箱从成品下线点，自动搬运到穿梭式货架储存区(1)的立体仓库入库点，同时将空容器返回到下线点的AGV搬运***(9)，所述AGV搬运***(9)包括至于AGV机器人停放区(2)内并用于承载物料的AGV机器人(10)以及设于控制机房(7)内的计算机调度***(11)，AGV机器人(10)的顶部背驮动力辊道线，计算机调度***(11)通过无线网络监控、调度AGV机器人(10)，并根据地面二维码识别路径(8)行走不同路线，控制背驮辊道线的转动，接、送物料、搬运物料，同时实现与立体仓库对接；
至于穿梭式货架储存区(1)内，用于集存储物料，顺序入库、出库，实现物料先进先出存储的穿梭板存储***(12)，所述穿梭板存储***(12)采用穿梭式货架(13)的存储方式，穿梭式货架(13)上的穿梭板从入库側进入，顶起物料，在穿梭式货架(13)内的轨道上直线行走，将物料顺序送到货架出库側，同时内部的穿梭式货架(13)的穿梭板采用直流供电***，激光定位，整体车架升降，保证物料运输过程的平稳；
巷道堆垛机出入库***(14)，其由2台巷道堆垛机(15)和一个以上的输送机(20)以及以及设于控制机房(7)内的计算机管理***(17)组成，实现物料的入库、出库、穿梭板的周转，由计算机管理***(17)管理，高效、准确管理仓库物料；计算机管理***(17)与工厂MES***、AGV搬运***(9)、AGV机器人(10)、穿梭式货架储存区(1)的立体仓库的对接，实现统一管理物料的出入库、调度各输送机、巷道堆垛机(15)的运行，实时提供产品位置及状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种大型物料自动化仓储***，其特征在于：所述巷道堆垛机(15)包括分别设于穿梭式货架(13)对称的两侧的入库堆垛机(18)和出库堆垛机(19)，且入库堆垛机(18)和出库堆垛机(19)分别与穿梭式货架(13)配合，入库堆垛机(18)一侧设有货物入口(20)作为立体仓库入库点，出库堆垛机(19)一侧设有位于穿梭式货架(13)前端的货物出货口(21)作为立体仓库出库点，所述AGV机器人搬运区(3)至于货物入口(20)的另一侧，所述AGV机器人停放区(2)至于穿梭式货架储存区(1)的前端相对于货物出货口(21)的一侧，且所述空容器返回区(5)位于AGV机器人停放区(2)一侧，所述的货物出货口(21)的出口与出库码头连接，AGV机器人搬运区(3)上设有空托盘接收点(22)，所述AGV机器人搬运区(3)另一侧设有两个以上的成品下料区(23)以及尾数下料区(24)。
3.根据权利要求1或2所述的一种大型物料自动化仓储***，其特征在于：所述穿梭板存储***(12)内的穿梭式货架(13)是12排*19列*4层的规格设置。
4.根据权利要求1或2所述的一种大型物料自动化仓储***，其特征在于：所述穿梭板存储***(12)内的立体仓库最大仓储物料尺寸必须大于等于1950×750×400mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种大型物料自动化仓储***，其特征在于：将厂区空间还划分为保留品检测区(25)和尾数区(26)。
6.一种大型物料自动化仓储方法，采用权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种大型物料自动化仓储***，其特征在于：具体步骤如下：
搬运的步骤：AGV机器人(10)背驮空容器到成品下料区(23)的组装线成品下线点，此时吊装变速箱成品到AGV机器人(10)的容器内，此时AGV机器人(10)启动，离开下线点，到达穿梭式货架储存区(1)的货物入口(20)，与货物入口(20)的输送机(16)对接，AGV机器人(10)与穿梭式货架储存区(1)进行信号交换，将物料从AGV机器人(10)上输送到穿梭式货架储存区(1)入口，AGV机器人(10)继续往前去空容器返回区(5)接空容器，然后继续到组装线成品下线点；
入库的步骤：计算机管理***(17)扫描物料容器，与工厂MES***匹配数据，分配存储位置，检测外形尺寸、往前输送，入库堆垛机(18)行走到货物入口(20)，入库堆垛机(18)货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，入库堆垛机(18)行走到所分配货位位置，然后货叉垂直升降，到达存放层，货叉伸出，货叉降下，放下物料；
存储的步骤：
入库堆垛机(18)将穿梭式货架储存区(1)上的穿梭板转移到对应巷道，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达巷道前段，靠近前一物料，穿梭板落下物料，穿梭板返回起端；
出库的步骤：计算机管理***(17)上生成出库任务单，出库堆垛机(19)行走到货物出货口(21)，出库堆垛机(19)上的货叉升降到达所在层，货叉伸出，货叉升起，提起物料，货叉收回，出库堆垛机(19)行走到货物出货口(21)上的出库口输送机(16)，货叉伸出，货叉降下，放下物料；巷道内穿梭式货架储存区(1)的穿梭板行走到出口端第二位置，穿梭板升起，顶起物料，穿梭板前移，到达出口第一位置，穿梭板下降，落下物料，这样反复顺序将物料前移，货物出货口(21)的出库口输送机(16)，顺序将物料往前输送，然后90度弯道处升降横移，将物料送到出货输送机(16)末端，叉车叉取物料、下线，人工组织捆包，最终装车、出货。
7.根据权利要6所述的一种大型物料自动化仓储方法，其特征在于：所述巷道堆垛机(15)的水平速度≥80m/min；巷道堆垛机(15)的垂直提升速度≥20m/min，巷道堆垛机(15)的运动精度≤±5.0mm；货叉运动精度≤±3.0mm；穿梭板的穿梭车运行的速度≥60m/min，穿梭板的运动精度≤±5.0mm。
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