（南通森藍(lán)環(huán)?？萍加邢薰荆K南通 226300）

0 引言

企業(yè)回收的電子廢棄物采取籠框或者托盤(pán)存放，然后分類(lèi)分區(qū)儲(chǔ)存。采用貨架、智能叉車(chē)倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、出庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)作業(yè)自動(dòng)化。

1 應(yīng)用模式設(shè)想

（1）采用立體貨架貯存?zhèn)}庫(kù)籠，智能叉車(chē)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)籠搬運(yùn)，上貨架貯存和發(fā)料工作。每個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)籠上安裝電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)信息的讀取和匯總。（2）倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算庫(kù)位和貯存量，和企業(yè)管理系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及時(shí)更新。

2 設(shè)備介紹

2.1 貨架

型鋼裝配，巷道寬度滿(mǎn)足倉(cāng)庫(kù)籠規(guī)格要求，采用突出翼緣支撐倉(cāng)儲(chǔ)籠。

2.2 電子標(biāo)簽（RFID）

電子標(biāo)簽裝配在倉(cāng)儲(chǔ)籠上，實(shí)現(xiàn)信息的錄入和讀取。

2.2.1 電子標(biāo)簽（RFID）讀寫(xiě)器工作原理

RFID整個(gè)邏輯模塊主要分為兩部分，即基帶部分和射頻部分[1]。基帶模塊包括主控制器芯片與外圍電路，外圍電路包括時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、外部存儲(chǔ)器電路和電源電路。射頻模塊包括射頻收發(fā)芯片，功率放大電路和收發(fā)隔離電路。

發(fā)送過(guò)程：需要發(fā)送的信息通過(guò)主控制器CPU進(jìn)行信息處理，主控制器CPU將發(fā)送標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸至RFID ASIC芯片，經(jīng)編碼、載波調(diào)制后，由RFOPX 與RFONX兩端差動(dòng)輸出至射頻功率放大器PA，經(jīng)PA放大后的信號(hào)通過(guò)隔離器由天線(xiàn)發(fā)送出去。

接收過(guò)程：經(jīng)天線(xiàn)接收的信號(hào)通過(guò)隔離器后輸送到RFID ASIC芯片的輸入端MIXS_IN，由RFID ASIC芯片進(jìn)行混頻、增益、濾波和數(shù)字化后得到數(shù)字信號(hào)，將該信號(hào)再傳送給CPU處理，CPU經(jīng)過(guò)讀取信息并解碼后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理，RFID ASIC芯片與CPU的通信接口為SPI接口或并行接口。

2.2.2 電子標(biāo)簽定位

電子標(biāo)簽具體定位原理：RFID天線(xiàn)安裝在抽柜的X、Y、Z空間的3個(gè)面上，RFID讀寫(xiě)器通過(guò)X、Y、Z空間的3個(gè)面的天線(xiàn)輪尋讀取同一電子標(biāo)簽的RSSI值，通過(guò)實(shí)際測(cè)試在上層軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中建立每個(gè)天線(xiàn)面RSSI值與電子標(biāo)簽距離三維坐標(biāo)模型，從而可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z 3軸標(biāo)簽定位。

2.3 AGV系統(tǒng)

車(chē)輛性能是智能化作業(yè)的保障，各項(xiàng)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足作業(yè)需求，本系統(tǒng)的車(chē)輛性能如表1所示。

表1 車(chē)輛參數(shù)信息表

AGV主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，其核心部件包含車(chē)載控制器、驅(qū)動(dòng)器、編碼器、導(dǎo)航激光等[2]。

AGV管理系統(tǒng)由AGV車(chē)輛、外部設(shè)備IO、系統(tǒng)管理器、操作者界面、上層系統(tǒng)等組成。外部設(shè)備IO主要用于獲取外部設(shè)備的狀態(tài)信息、控制外部設(shè)備的執(zhí)行。系統(tǒng)管理器為AGV復(fù)雜系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，接收用戶(hù)或者上層系統(tǒng)的搬運(yùn)需求、調(diào)度AGV系統(tǒng)中的所有車(chē)輛和外部設(shè)備，完成特定的搬運(yùn)任務(wù)，最終將結(jié)果反饋給用戶(hù)或者上層系統(tǒng)。可以通過(guò)操作者界面監(jiān)控所有AGV的狀態(tài)、查看搬運(yùn)任務(wù)的執(zhí)行過(guò)程和執(zhí)行狀態(tài)。

系統(tǒng)管理器主要功能：（1）執(zhí)行搬運(yùn)命令；（2）為每次運(yùn)輸計(jì)算最佳的路線(xiàn)；（3）控制AGV系統(tǒng)的運(yùn)輸流量、避免AGV間的碰撞；（4）處理輸入/輸出(按鈕、開(kāi)門(mén)等)；（5）處理和AGV車(chē)輛的通信、和IO的通信、和上層系統(tǒng)(RP、WMS、MES)的通信和操作者界面的通信。

2.4 倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）

WMS采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，以訂單為系統(tǒng)操作驅(qū)動(dòng)源，執(zhí)行入庫(kù)、出庫(kù)、分揀、庫(kù)內(nèi)轉(zhuǎn)儲(chǔ)等作業(yè)[3]，系統(tǒng)功能如表2所示。

表2 系統(tǒng)功能清單表

3 理論效果計(jì)算

入庫(kù)作業(yè)效果主要是用將不同品類(lèi)的容器放置到相應(yīng)貨位的時(shí)間來(lái)衡量，如表3所示。

表3 入庫(kù)作業(yè)效率計(jì)算

出庫(kù)作業(yè)效果主要是用將指定品類(lèi)的容器運(yùn)送至相應(yīng)的生產(chǎn)崗位時(shí)間來(lái)衡量，如表4所示。

表4 出庫(kù)操作效率計(jì)算

入庫(kù)：入庫(kù)1托，理論平均254.67s，按5min1托計(jì)算，1臺(tái)車(chē)8h可入庫(kù)96托。

出庫(kù)：出庫(kù)1托，平均需616s，按11min計(jì)算，1臺(tái)車(chē)1h可做5托，1臺(tái)車(chē)8h可做40托，3臺(tái)車(chē)8h可做120托，理論上3臺(tái)車(chē)時(shí)可滿(mǎn)足生產(chǎn)的需求[4]。

4 結(jié)論

（1）智能裝備應(yīng)用，貨物貯存量增加了約1/3。倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算庫(kù)存情況，選擇最佳入庫(kù)，出庫(kù)路線(xiàn)，大幅度提高庫(kù)位利用率。在AGV配置數(shù)量合理的情況下，可以實(shí)現(xiàn)入庫(kù)、出庫(kù)全天候作業(yè)。實(shí)時(shí)更新倉(cāng)庫(kù)信息情況，定期盤(pán)點(diǎn)工作更快捷準(zhǔn)確。

（2）電子廢棄物拆解屬于逆向加工工序，但是在局部崗位，依然能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，自動(dòng)化作業(yè)，有助于提高生產(chǎn)力[5]。