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智能物流四向穿梭车机器人技术与应用 !
来源: 智慧物流与智能制造 | 作者: 智慧物流与智能制造 | 发布时间: 1315天前 | 7373 次浏览 | 分享到:
四向穿梭车机器人根据其处理的单元型式不同，主要分为料箱式穿梭车和托盘式穿梭车两种型式。这两种型式各自具有不同的特点。
7）维修
　　相对而言，由于托盘式穿梭车尺寸较大，巷道较宽，层高也较高，因此，理论上人员可以进入货架内部进行操作。而料箱式穿梭车则不然，因此，一方面，要尽量避免进入货架中，另一方面，则在设计中要考虑进入货架内部的可能，这是其重要差别。
2.3 非共性技术特点
1）托盘式四向穿梭车
　　①移载
　　对于托盘式穿梭车而言，运输的货物单元是托盘，重量一般会达到500～1000kg，因此，小车的移载装置既不能采用货叉，也不能采用链条等方式，而是直接通过驶入货架，将托盘放置在货架轨道上，这是托盘穿梭车的特点。这一做法可以很容易实现密集存储，但会使作业效率下降，货架成本增加。
　　②提升机
　　提升机负责货物托盘的入出库作业，是四向穿梭车系统的关键辅助设备。托盘式的提升机，既可以提升托盘，也可以提升穿梭车，且两者可以共用。
　　③速度和加速度　　
　　空载穿梭车速度可以达到4m/s以上，有载一般为3m/s，加速度一般为0.5m/s2。但对于不同的要求，也可以有所变化。
2）料箱式四向穿梭车
　　①移载
　　相对而言，料箱式穿梭车就要灵活得多。这主要是单元变小变轻以后，可以有多种方式进行移载。最简单的方式是采用货叉。为了提升存储密度，可以采用双深度的货叉，有时为了适应不同宽度的纸箱，货叉还可以改变宽度。货叉是穿梭车最重要的部件。欧洲的专业公司开发的货叉，其售价有时高达10万元以上。
　　②提升机
　　有两种典型的结构，带车提升机和不带车提升机。带车提升机主要用于穿梭车的换层，有时为了简化系统，也可以采用每次都带车作业，但作业效率会下降。不带车提升机会有较大的提升能力，有时还可以采用双工位的提升机，每小时的提升能力超过200次甚至更高。
　　③速度和加速度
　　为了提高作业效率，小车的速度会高达5m/s，因为采用夹抱装置，小车的加速度则可达到2m/s2，这样大大提升了小车的作业效率。对提升机来说，提升速度一般也会达到4m/s以上，以匹配整个系统的效率。
三、应用领域探索
3.1 托盘式
　　托盘式四向穿梭车的主要应用在密集存储方面，尤其是冷链物流系统。在冷链系统，尤其是-18℃及以下的冷链系统，采用四向穿梭车进行储存，可以大幅度提升空间利用率，并可以大大改善作业区的环境，是作业人员工作更加舒适。
　　密集存储的技术有很多种，对AS/RS系统来说，采用双深货位是一种非常有效且实用的做法，对于穿梭板和子母车来说，密集存储的效率也很高，其与四向穿梭车类似，但四向穿梭车更加灵活、柔性，适应性强，这是其主要特点。
　　在其它应用领域，四向穿梭车还有很多，如采用四向穿梭车系统作为发货暂存就是一种很好的应用，可以大大节约空间，并可实现自动化作业。此外，采用四向穿梭车代替输送系统完成长距离输送应是一种选择，但这方面的应用目前并不多。
　　总体而言，托盘式的四向穿梭车应用还受限制，其主要原因在于性价比。作为存储来说，AS/RS更受人欢迎，自动化比较低的场合则采用穿梭板更为节省。但四向穿梭车毕竟是一种高柔性的技术，其应用在未来会有较大的发展空间。
3.2 料箱式
　　相对于托盘式四向穿梭车的应用受限，料箱式的四向穿梭车应用非常广泛。一方面与其灵活性和柔性有关，更为重要的是电商的发展推动了拆零拣选的快速发展。而四向穿梭车的高效率是其备受欢迎的重要原因之一。其主要应用概述如下。

　　1）“货到人”存储系统

四向穿梭车的最早应用即是其在货到人拣选系统的应用，相对于多层穿梭车而言，四向穿梭车不仅效率高，且具有很高的柔性，使得其应用场合更加广阔。但随着对出入库能力要求的不断提升，当小车的能力成为瓶颈时，多层穿梭车的价格优势将比较明显。

　　2）集货与排队
与托盘四向车一样，料箱式四向穿梭在发货过程中也常常用于集货与排队。它与托盘的不同之处在于，料箱可以直接对接伸缩皮带机，从而更加直接的完成装车工作。对于具有多个发货目的地的情形，穿梭车还可以扮演排队的角色，解决以前关于装车顺序的问题。
　　3）其它
料箱式的四向穿梭车，应用十分广阔。目前了解到的应用包括各类大规模存储系统（尤其是库容量大、出入库频率不高的情形），如图书馆、档案馆等。此外，在物流的其它环节，如生产的线边库、分拣系统等均有应用的前景。
四、发展趋势
　　四向穿梭车无疑是一项具有里程碑意义的技术。其应用还处于初级阶段，未来的发展还有很大的空间。从技术上来讲，主要有以下几方面：
1）更加柔性化
　　柔性是物流技术发展的基本方向之一，AGV的应用即充分说明了这一点。四向穿梭车从目前的应用看，还有进一步柔性化的空间。如可自行升降的四向穿梭车和可在地面行走的四向穿梭车即是两个有意义的研究课题。即将AGV、提升机、穿梭车融为一体的技术，这些技术已经有一些研究成果。
2）更加智能化
　　四向穿梭车在用于拆零拣选时，小车的调度对效率的影响非常大。越大的系统，智能化的效果越能体现。如各种路线优化与排队，对系统的效率会产生很大影响。此外，小车运行状态的实时监测，对于系统的正常运行也有大影响。所有这些工作都是未来需要不断提升的。
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