２０１５年 第４期 第３７卷总第２５０期 物流工程与管理 ＬＯＧＩ ＳＴＩＣＳ ＥＮＧｌ ＮＥＥＲｌ ＮＧ ＡＮＤ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ 物流技术 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉ ｓｓｎ．１６７４—４９９３．２０１５．０４．０２７ 一种无存储托盘的自动化立体仓库系统 口徐雯露，周丹诚，刘淑红 （中国联合Ｚ－程公司，浙江杭ｊ，１ｉ ３１００５２） 【摘要】结合某自动化立体仓库系统实例，分析其特殊需求，创新的采用了无存储托盘的模式。该方式顺应 了企业已有的载体直达运输模式，为其带来了极大地社会效益与经济效益。 【关键词】自动化立体仓库；无存储托盘；载体直达运输 【中图分类号】Ｆ２５１ 【文献标识码】Ｂ 【文章编号】１６７４—４９９３（２０１５）０４—００６２—０２ Ｎｏ Ｕｓｉｎｇ ｏｆ Ｐａｌｌｅｔ ａｓ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｕｎｉｔ ｉｎ Ｃｅｒｔａｉｎ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ Ｗａｒｅｈｏｕｓｅ 口ＸＵ Ｗｅｎ—ｌｕ，ＺＨＯＵ Ｄａｎ—ｃｈｅｎｇ，ＬＩＵ Ｓｈｕ－ｈｏｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｔｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１ ００５２，Ｃｈｉｎａ） ［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅｉｒ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｎｅｅｄｓ ｉｎ ｃｅｒｔａｉｎ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｗａｒｅｈｏｕｓｅ，ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｉｓ ｎｏ ｕｓｉｎｇ ｏｆ ｐａｌｌｅｔ ａｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｕｎｉｔ．Ｔｈｉｓ ａｐｐｒｏａｃｈ ｃｏｎｆｏｒｍｓ ｔｏ ｉｔｓ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｃａｒｒｉｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｍｏｄｅｓ ａｎｄ ｈａｓ ｂｒｏｕｇｈｔ ｇｒｅａｔ ｓｏｃｉａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｒｅｔｕｒｎｓ． ［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｗａｒｅｈｏｕｓｅ；ｎｏ ｕｓｉｎｇ ｏｆｐａｌｌｅｔ ａｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｕｎｉｔ；ｃａｒｒｉｅｒ ｄｉｒｅｃｔ ｒｔｎｓａｐｏｒｔ ｍｏｄｅｓ １引言 ２无存储托盘的立库设计的创新点 托架作为企业已存在专用的存储载体，是货品车桥特有 的标准单元。如何解决该特有标准单元在立库输送设备与存 储设备上的适应性运行是该方案的关键。下文以某车桥厂的 自动化立体仓库为例，阐述以特有的标准单元托架替代传统 的存储单元托盘，给系统的设计带来了一系列创新。 ２．１立库存储设备的设计创新 众所周知，在常规的自动化立体仓库系统中，货物置于 托盘上，由堆垛机整体搬运，存储于货架处。其中，托盘作 为货物的载体，在整个装卸、存储及运输过程中起着单元化 标准化的作用，是其不可分割的一部分。 然而，在某些行业中，业已形成一套自有的存储载体， 实现了该载体的直达运输。倘若，不顾业已成型的载体直达 运输，强加托盘作为其存储载体，既不经济也未必适用。例 首先，考虑特有标准单元在立库存储设备的适应性设计。 在托盘作为存储载体的自动化立体仓库中，其存储设备多为 横梁式货架。托盘的底面结构可将承受的重力均匀的分布在 货架上，属于面受力；而托架的支脚仅由６ｍｍ的钢板焊接 而成，摆放在货架上对货架的局部压强过大，属于点受力。 如此长期使用，难免会使货架形成凹痕，对货架整体强度不 利。解决办法：在原货架横梁基础上再架上一个“＃”形搁挡 组件（如下图），该组件由方钢焊接组成，每个货位两个，用 于支承托架四个脚。这样设计保证了货架支承处的强度，兼 如，汽车行业中，货品车桥配有专用的托架（如图）。该托架 结构设计适应货品车桥的形状特点，且已在上下游企业中流 转，数量巨大。该车桥自动化立体仓库中，如若采用普通托 盘，从结构上到经济上皆不可替代原有的专用托架。如简单 的采用货品、专用托架、普通托盘叠加的形式进行存储，自 然可以解决其立库的存储问题，但仍存在着托盘的大量增加、 周转、回收等诸多问题。从成本到管理，企业都难以接受。 去除存储托盘，使用现有的存储载体入库是一种切实可行的 方式。 ｉ ］ ｎ ，， ／一ｌ ＿ｎ 顾了仓库放入托架的多样性和可扩展性。 主视图 一…一一一～…… 俯视图 ｒ－』｝＝＝毒＼ ｒ １謦避１ Ｈ “ 图１ ｉｌ — 图２ 【收稿１５］期】２０１５—０２—１０ 【作者简介】徐雯露（１９８２－），女，中国联合工程公司工业与物流院，工程师。 第４期 徐雯露等：一种无存储托盘的自动化立体仓库系统 ６３ ２．２立库输送设备的设计创新 其次，考虑特有标准化单元在立库输送设备的适应性设 计。由于特有的标准化单元托架的支脚仅由６ｍｍ的钢板焊 接而成，无法在输送机之间平稳过渡。如采用非标的输送设 备理论上可以解决该问题，但技术尚待实验验证其可靠性稳 定性，且经济性不佳。故而，为保证运输安全可靠运行，在 立库的输送环节采用托盘方案。以标准托盘为运输载体，隔 离托架进行输送，但托盘不入库。这样，经效率计算，仅需 十来只托盘即可实现托盘在输送线上的自动化配送循环使 用。对比传统方案中存储所需４０００多只托盘，其建设成本 的下降，维护工作量的减少，都是显而易见的。此外，该方 案以标准托盘为检测标准，保证了位置、对中检测的准确； 同时，托盘为平底，可以采用技术成熟的成套输送设备，保 证车桥在设备上输送的安全、稳定、可靠。 ２．３立库堆垛设备的设计创新 在本项目中，堆垛机所叉取的部位由托架支撑板替代普 通托盘叉取孔。普通托盘对于堆垛机设备而言，尺寸规格统 一，便于定位搬运。而货品车桥的放置要求不一，托架的规 格尺寸也有所区别，托架支撑板下表面高度分别为３２０ｍｍ、 ２８０ｍｍ。为了应对托架支撑板下表面距底面的高度差不唯 一的问题，采用堆垛机货叉低于２７０ｍｍ高度插入，提升 ８０ｍｍ的方式统一叉取。这样，对于堆垛机则无需辨别两种 不同尺寸的托架，简化了其程序，增强了可靠性。 ２．４其他设计创新 ２．４．１非对称货架 由于本项目采用特有的标准化单元进行运输存储，对应 的立库相关设计也需有所创新。举例说明： 问题：货品车桥的形状特殊，与托架中心并不重合，车 桥部分零件超出托架边框，一边超出５００ｍｍ，一边超出 ２０Ｏｍｍ。 分析：如采用立库的常规对称放置存储，则货品每次上 线时，均需对其放置姿态进行检查；且其上线姿态便已局限 了其可放置的货架。显然，货架对称放置并不适合该项目。 对策：针对这一问题，设计了特殊的摆放方式：货架非 对称摆放（如图）。 图３ 优点：车桥摆放在输送线上的方位确定，无需人工干预， 安全可靠。但由于对货品车桥的放置姿态有了唯一性的要求， 则需要增加检测光电以确保其姿态正确。 ２．４．２堆垛机扭力保护 由于本项目采用特有的标准化单元，堆垛机叉取的不再 是托盘的孔洞，而是托架的支撑板。但是部分品种的车桥带 有气室，气室位置低于托架支撑板。也就是说，堆垛机货叉 与车桥气室处于同一高度，设计运行时货叉从气室的间隙穿 过。理论上，这种设计可以避免堆垛机货叉与车桥气室的干 涉，但为了杜绝两者的擦碰危险，增加了堆垛机扭力保护装 置的防擦碰模块。原有堆垛机扭力保护装置的主要作用是货 叉伸出和收回当扭力达到一定值时打滑，从而保护电机不会 过载烧坏。在此装置的基础上，增加防擦碰模块，当堆垛机 货叉伸出碰触货物的力达到某个值时自动进入打滑状态，以 保障货物的安全性。这个力值的确立，需要对堆垛机进行现 场推力实验：选用最大重量的货物，实验得出堆垛机撞击货 物的力，将扭力保护装置的参数值调节在该值与货叉重载收 回的力值之间。 如上所述，针对货品及存储载体的特殊性，采取灵活的 设计手段，使立库的使用更贴近企业的实际情况。 ３无存储托盘立库的优点 无存储托盘的立库系统是针对特殊的存储单元设计开发 的，以现有的标准化单元替代传统的托盘进行存储。该方案 与常规设计（现有标准化单元与托盘的简单叠加）进行比较， 其优点如下： ①以同等占地面积和高度设计前提，本方案由于每层皆 减少了托盘的高度１８０ｍｍ，其累计高度可比常规方案的货 架层数更多，大大增加了立库的货位数量，充分利用了立库 系统的立体存储空间。 ②本方案货架存储环节不使用托盘，则无需增加大量的 存储托盘，仅需购置十几只运输托盘在输送系统中循环流转， 其极大的减少了托盘采购的成本，减少了托盘的流转、回收 工作量，便于维护管理。 ③本方案沿用了企业原有的专用载体托架直达运输模式 （托架在上、下游企业循环使用），避免了在该模式下增用托 盘的情况，符合行业惯例，满足企业实际需求。 ４小结 综上所述，对于某些行业已形成了其专有载体进行存储 与流通，在此类企业中，使用无存储托盘的自动化立体仓库 系统，有着明显的优势。无存储托盘的立库系统需依据货品 及其特有载体的特性，定制化设计，使之更符合企业的实际 情况，减少企业的物流成本。
