李驥

摘要：文中敘述了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的概念。同時(shí)針對(duì)小型的連接器自動(dòng)化立體中間倉(cāng)庫(kù)，介紹了立體倉(cāng)庫(kù)貨架的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別和優(yōu)勢(shì)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范，給出了一種立體倉(cāng)庫(kù)貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化立體庫(kù);懸臂式貨架;貨架結(jié)構(gòu)

引言

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，又稱自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)和自動(dòng)儲(chǔ)存系統(tǒng)。它是以鋼結(jié)構(gòu)貨架、堆垛機(jī)、和搬運(yùn)設(shè)備構(gòu)成的存取單元貨物并可以自動(dòng)化作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。貨架是鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體，貨架內(nèi)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸的儲(chǔ)存貨物的空間，堆垛機(jī)運(yùn)行于貨架之間的通道中，完成存、取貨的工作。自動(dòng)化系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)聯(lián)通，構(gòu)成倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)化。自動(dòng)化立體庫(kù)是實(shí)現(xiàn)高效率物流和大容量?jī)?chǔ)藏的關(guān)鍵系統(tǒng)，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。

現(xiàn)有一個(gè)連接器自動(dòng)線項(xiàng)目。該自動(dòng)線的零件出庫(kù)、半成品出入以托盤(pán)形式實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)需要配備一個(gè)物料中間庫(kù)。針對(duì)該項(xiàng)目，中間庫(kù)采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的方案，同時(shí)設(shè)計(jì)貨架的結(jié)構(gòu)方案。

1 自動(dòng)化立體庫(kù)的設(shè)計(jì)要求

1.1. 立體庫(kù)尺寸

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該立體倉(cāng)庫(kù)主要規(guī)格為6000mm（長(zhǎng)）*1750（寬）*6300mm（高），并有前后兩個(gè)進(jìn)出口，將零件出入庫(kù)以及半成品出入庫(kù)區(qū)域分開(kāi)。

要求立體庫(kù)的庫(kù)容量不小于600個(gè)托盤(pán)。立體庫(kù)為可拆卸的結(jié)構(gòu)，便于運(yùn)輸和安裝。

1.2貨物尺寸

因?yàn)樵摿Ⅲw庫(kù)主要是零件出庫(kù)、半成品出入的中間庫(kù)，主要貨物就是線上流動(dòng)的托盤(pán)。托盤(pán)尺寸（含貨物）為200mm（長(zhǎng)）*200mm（寬）*65mm（高），每個(gè)托盤(pán)連同貨物的質(zhì)量為3.5KG。

2 自動(dòng)化立體庫(kù)的貨架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

要求的小型立體庫(kù)是一個(gè)配有堆垛機(jī)，能夠自己自動(dòng)定位，只有一個(gè)巷道的小型立體倉(cāng)庫(kù)。因此可供選擇的貨架結(jié)構(gòu)有：牛腿式貨架、懸臂式貨架。

1.牛腿式貨架 也叫貫通式貨架，因其主要靠牛腿受力保證貨架的穩(wěn)定性。牛腿式貨架采用托盤(pán)存取模式，將推盤(pán)直接存放在貨架的隔板上，適用于品種少，批量大的貨物儲(chǔ)存。

2.懸臂式貨架 懸臂式貨架主要由立柱片、懸臂梁、連接桿等組成，其特點(diǎn)是前伸的懸臂結(jié)構(gòu)輕巧，載重能力好的特點(diǎn)，并且對(duì)存放小型輕質(zhì)物料，特別是電子器件，能大幅提高倉(cāng)庫(kù)的利用率和工作效率。

牛腿式和懸臂式相比，牛腿式貨架適用于輕型貨物，適用于各種物流中心，懸臂式多用于特殊物料。而實(shí)際要求存放的載盤(pán)比較特殊，而且質(zhì)量不超過(guò)4KG，所以采用懸臂式貨架。

懸臂式貨架以貨架儲(chǔ)存單元化托盤(pán)貨物，貨架固定于立庫(kù)兩側(cè)，中間配以堆垛機(jī)。整體外架用型鋼搭建，鋁型材安裝在型鋼中，貨架用螺釘直接裝在鋁型材上。貨架的結(jié)構(gòu)示意圖如下：

根據(jù)貨架選取的類(lèi)型，以國(guó)標(biāo)JBT 9018-2011自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單給出一個(gè)設(shè)計(jì)方案。

1.貨架的設(shè)計(jì)：

采用每個(gè)貨架裝一個(gè)托盤(pán)的設(shè)計(jì)，因?yàn)槊總€(gè)托盤(pán)的尺寸確定，給出貨架的結(jié)構(gòu)為托盤(pán)平放在貨架托架上，在貨架上用銷(xiāo)釘對(duì)托盤(pán)定位，防止托盤(pán)掉落和傾斜。結(jié)構(gòu)如下圖所示：

根據(jù)JBT 9018-2011自動(dòng)化立體庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范，貨物和貨架的側(cè)向間隙一般在50mm～100mm范圍內(nèi)選用。在這里我們選50mm為側(cè)向間隙，所以貨架懸臂的長(zhǎng)度為托盤(pán)長(zhǎng)度加上側(cè)向間隙為200+50=250mm;

托盤(pán)放在貨架懸臂上，懸臂的2只手臂與托盤(pán)平齊，保證托盤(pán)的平穩(wěn)支撐，所以懸臂的總寬度為200mm。給出單懸臂的寬度為50mm。

3.倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存區(qū)設(shè)計(jì)：

從要求得知，該立體庫(kù)的尺寸為6000mm*1750mm*6300mm。根據(jù)JBT 9018-2011設(shè)計(jì)規(guī)范第8條的規(guī)范，要求堆垛機(jī)最外側(cè)和貨架保護(hù)罩之間的最小距離應(yīng)該大于500mm;貨架頂面至外罩的距離不小于300mm，因?yàn)榱Ⅲw庫(kù)出口高度為900mm，保證堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)，貨架底部距地面高度為1500mm，貨物在高度方向上的凈空間為55mm，每個(gè)貨架之間間隔為50mm，堆垛機(jī)沿巷道寬度方向上最外側(cè)與貨架立柱或者貨物之間的間隙一般在50mm～100mm范圍內(nèi)選用，采用50mm。則：

貨架的高度為：65+55=120mm;

儲(chǔ)存區(qū)的最大長(zhǎng)度為：6000-500*2=5000mm;

儲(chǔ)存區(qū)的最大高度為：6300-300-1500=4500mm;

儲(chǔ)存區(qū)長(zhǎng)度方向上貨格列數(shù)：5000/（200+50）=20;

儲(chǔ)存區(qū)高度方向上貨格層數(shù)：4500/120=37.5，取整為37。即高度方向上每列可以放37層貨格;

單面儲(chǔ)存區(qū)貨格數(shù)：20*37=740;庫(kù)容量：740*2=1440.

設(shè)計(jì)要求庫(kù)容量不小于600個(gè)托盤(pán)，現(xiàn)有設(shè)計(jì)庫(kù)容量為1440，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)庫(kù)容，滿足要求。

4 總結(jié)

通過(guò)該立體庫(kù)的貨架機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，理解了自動(dòng)化立體庫(kù)的各種貨架結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)合，根據(jù)實(shí)際需求，給出了一種貨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

總的來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化立體庫(kù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，信息化的互聯(lián)互通已經(jīng)成為最重要的部分。更重要的是通過(guò)自動(dòng)化立體庫(kù)的建立過(guò)程，將自動(dòng)化立體庫(kù)的RFID系統(tǒng)部署到生產(chǎn)的各個(gè)部分，引入生產(chǎn)過(guò)程管理系統(tǒng)MES，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程全面管理。通過(guò)生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)流的互聯(lián)互通，使生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)制造 智能化。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉昌祺等 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004

[2] JBT 9018-2011《自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》