【正文】 可向左、右兩側(cè)分揀，占地空間?。? 分揀時所需商品間隙小，分揀能力高達 18000 個 /時； 機身長，最長達 110 米，出口多。 輸送裝置的主要組成部分是傳送帶或輸送機，其主要作用是使待分揀商品貫通過控制裝置、分類裝置，并輸送裝置的兩側(cè)，一般要連接若干分揀道口，使分好類的商品滑下主輸送機（或主傳送帶）以便進行后續(xù)作業(yè)。 自動分揀系統(tǒng)的分類及功能 自動分揀系統(tǒng)的組成 自動 分揀系統(tǒng)一般由控制裝置、分類裝置、輸送裝置 及分揀道口組成 控制裝置的作用是識別、接收和處理分揀信號，根據(jù)分揀信號的要求指示分類裝置、按商品品種、按商品送達地點或按貨主的類別對商品進行自動分類。據(jù)國際倉儲自動化協(xié)會提供的資料顯示：以庫存 11000托盤，月吞吐 10000托盤的冷庫為例，自動化立體倉庫與普通平庫比較情況 為：用地面積為 13%，工作人員為 %，吞吐成本為%，總投資為 %，而且立體倉庫單位面積存儲量是普通平庫的 47倍。立體倉庫主要由庫房、堆垛起重機、出入庫運輸機、控制計算機、狀態(tài)檢測器等部分組成，必要時還配有信息輸入設(shè)備如條形碼掃描器 等。Retrieval system。 控制系統(tǒng)中選擇 PLC 的控制單元來完成系統(tǒng)功能的初始化、機械手的移動、故障報警等功能。它可以搬運貨物、分揀物品、代替 人的繁重勞動。 44 第五章 結(jié)束語 36 PLC的 I/0（輸入 /輸出端口） 35 機械手移動物品的過程 31 使用電器設(shè)備的注意事項 30 28 霍爾傳感器 27 光電傳感器在自動檢測中的應(yīng)用 18 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計 17 控制方式的簡介 14 控制方式的選用 12 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 12 控制要求 9 3 立體倉庫的簡介 2 第一章 前言 3 自動分揀系統(tǒng)的分類及功能 3 自動分揀系統(tǒng)的分類 6 自動分揀系統(tǒng)的功能 14 傳感器的布置 20 PLC的發(fā)展概況 20 PLC的定義 23 電動機的選擇 25 對射式光電接近開關(guān) 26 漫射式光電接近開關(guān) 29 電子式行程開關(guān) 30 Festo的接近式傳感器 47 主要參考文獻 49 1 立體倉庫自動分揀系統(tǒng)的設(shè)計 摘要 自動化是現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的主要趨勢，因此 作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)主要組成部分的立體倉庫在整個物流系統(tǒng)中占有非常重要的地位?？梢詫崿F(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，能在有害環(huán)境下操作以保護人身安全，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著很大的作用， 因此應(yīng)用也就十分的廣泛。 通過以上部分的工作，得出了經(jīng)濟型、實用型、高可靠型分揀機械手的設(shè)計方案，這樣就更加有利于我們來放置不同的貨物，大大的提高了工作效率 。Logistic 3 第 一章 前言 立體倉庫的簡介 自動化是現(xiàn)代物流技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢，因此作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)主要組成部分的立體倉庫在整個物流系統(tǒng)中占有非常重要的地位。 立體倉庫是一種設(shè)置有高層貨架，并配置有倉儲機械和自動控制、計算機管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)物料搬運、存儲機械自動化，存儲管理現(xiàn)代化的一種新型倉庫。 其次、由于采用自動控制技術(shù)及計算機管理系統(tǒng)，極大的提高了倉庫吞吐效率和管理水平。這些分揀 4 需求可以通過不同方式，如可通過條形碼掃描、色碼掃描、鍵盤輸入、重量檢測、語音識別、高度檢測及形狀識別等方式，輸入到分揀控制系統(tǒng)中去，根據(jù)對這些分揀信號判斷，來決定某一種商品該進入哪一個分揀道口。 分揀道口是已分揀商品脫離主輸送機（或主傳送帶）進入集貨區(qū)域的通道，一般由鋼帶、皮帶、滾筒等組成滑道，使商品從主輸送裝置滑向集貨站 臺，在那里由工作人員將該道口的所有商品集中后或是入庫儲存，或是組配裝車并進行配送作業(yè)。 交叉帶式分揀系統(tǒng) （ Carbel Sorting） 5 由主驅(qū)動帶式輸送機和載有小型帶式輸送機的臺車 (簡稱 “ 小車 ”) 聯(lián)接在一起，當 “ 小車 ” 移動到所規(guī)定的分揀位置時，轉(zhuǎn)動皮帶，完成把商品分揀送出的任務(wù)。 分揀出口多，可左右兩側(cè)分揀。 分 類 可三維立體布局，適應(yīng)作業(yè)工程需要。根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同，有從某樓層分揀輸送至某樓層；從某樓層分揀輸送至不同的各樓層；從某樓層分揀輸送至某樓層的不同出口方向。由于在驅(qū)動系統(tǒng)中消除了機械接觸，并在系統(tǒng)與交叉帶單元的數(shù)據(jù)交換中采用了紅外通訊，整個系統(tǒng)的磨損被降低到最小。 （ 3） 靈活的系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)由預(yù)制的模塊組成，從而使現(xiàn)場安裝得以簡化，并確保系統(tǒng)在安裝后亦易于改建和擴展。 （ 3） 高效率低噪 獨特的設(shè)計達到了高效率和低噪音的水平，可在限定的幾個小時內(nèi)能集中處理幾萬件物 7 品。 國外自動分揀系統(tǒng)的廣泛使用 ， 以美國、日本及歐洲為代表的發(fā)達國家，在分揀系統(tǒng)的應(yīng)用上呈現(xiàn)出自動化程度越來越高的特點。其主要特點有三 : 能連續(xù)、大批量地分揀貨物，分揀誤差率極低，分揀作業(yè)基本實現(xiàn)無人化。 在日本唱片中心， CD及錄像帶的新出版品也利用高端 的機器人自動分揀機揀貨。為使大部分商品都能用機械進行自動分揀，需要采取諸如推行標準化包裝、根據(jù)分揀商品統(tǒng)一的包裝特性定制分揀機等二次措施。 與整個物流業(yè)的大環(huán)境相似，我國在分揀系統(tǒng)和技術(shù)方面相對發(fā)達國家還 比較落后，人工作業(yè)的情況仍比較普遍，電子標簽、 RF技術(shù)等輔助揀選系統(tǒng)的生產(chǎn)和使用還不多，自動揀選系統(tǒng)更是寥寥無幾。商品的條碼化、包裝的標準化等是自動化揀選系統(tǒng)得以順利運行的保證，而在我國，由于商品包裝箱（指運輸包裝）上基本沒有印刷條碼，商業(yè)系統(tǒng)至今尚沒有認真研究過運用自動分揀機。例如，隨著科技的日新月異，國內(nèi)的一些物流配送中心也開始結(jié)合自身特點、采用高技術(shù)含量的設(shè)備和系統(tǒng)來提高分揀配送效率。例如，太原剛玉倉儲設(shè)備公司和貴陽普天通信機械廠已設(shè)計生產(chǎn)貨架電子標簽揀選系統(tǒng)、小車式數(shù)字顯示揀選系統(tǒng)、郵件自動分揀系統(tǒng)等 。例如，郵電部相關(guān)部門相繼開發(fā)和研制出具國際水平的 CORENT自動分揀系統(tǒng)，性價比很高的扁平郵件高速自動分揀系統(tǒng) ?？梢钥隙ǎS著物流大環(huán)境的逐步改善，自動分揀系統(tǒng)在我國流通領(lǐng)域一定會大有用武之地。因此這些都阻礙了我過經(jīng)濟的發(fā)展，降低了我國商品的國際競爭力。根據(jù)實際需要，將運輸，儲存，裝卸，搬運 ， 包裝，流通加工，配送，信息處理等基本功能實施有機的結(jié)合。 自動分揀系統(tǒng)由合流、分揀識別、分揀分流和分運四個分段構(gòu)成。 機械手動作的時機需要傳感器來給予，本設(shè)計所要用到的傳感器包括：電感接近開關(guān)，電容接近開關(guān)，光電傳感器，滑臺限位開關(guān)。 此外還有控制系統(tǒng)的設(shè)計，機械手的設(shè)計都是這次論文的核心。 具體結(jié)構(gòu)框圖如下： 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 、 電容開關(guān) 電感開關(guān) 光電開關(guān) 限位開關(guān) 可編程控制器 滑臺電磁閥 下料氣缸電磁閥 傳送帶電機 機械手電磁閥 13 系統(tǒng)框 圖 系統(tǒng)功能圖如下： 開始 檢查機械手位置是否在原點 啟動電機 放置貨物 判斷體積 判斷重量 是否到輸送帶末端 電機停止 分揀 是否到輸送帶末端 電機停止 分揀 回到原點 判斷模式 回到原點 按下開始按鈕 14 傳感 器與電動機的布置 傳感器的布置 根據(jù)本次設(shè)計要求，傳感器的分類如下： 1)對貨物進行跟蹤：與計數(shù)器相連，探測到貨物之后，計數(shù)器計數(shù)。 具體布置：（見下圖） 1） 1， 5， 9， 13， 14為貨物跟蹤傳感器 2） 2， 3， 6， 7， 10， 11， 15， 16， 18， 19,22,23為減速控制傳感器 3） 4， 8， 12， 17， 20 24為啟?？刂苽鞲衅? 4） 5， 13,21為升降控制傳感器 布置主要基于以下考慮 a)傳送鏈運行速度較快，立即制動較難，所以設(shè)置三級調(diào)速，故在每段傳送鏈的尾段布置三個傳感器。如果此段不布置電機，使升降臺上的水平運動與水平傳送鏈上的運動相一致，理論上來說也是可以的，但這種方法使升降臺的運動必須 與水平傳送鏈的運動一致，效率太低，故在此布置電機。 PID 在中繼站中，中繼站連接計算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。 DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的 3級結(jié)構(gòu)。 可用一臺 PC 機為主站，多臺同型 PLC 為從站。 大系統(tǒng)同 DCS/TDCS， 如 TDC3000、 CENTUMCS、 WDPFI、 MOD3000。 全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。 是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。 改變傳統(tǒng)的信號標準、通信標準和系統(tǒng)標準入企業(yè)管理網(wǎng)。核心是總線協(xié)議，基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置，本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化。同時對PLC 進行編程可以使用“梯形圖”，這是一種圖形化了的編程語言。而且由于 PLC 技術(shù)較為成熟，編程也較為簡單直觀，介紹 PLC 的書籍較多，最終決定選用 PLC 控制。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。梯形圖語言 的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床 、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 3） 運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。 4） 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PID處理一般是運行專用的 PID子程序。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 PLC 的分類與選擇 PLC 種類較多，主要有西門子、三菱、 OMRON、 FANAC、東芝等，但能配套生產(chǎn)，大、中、小、微型均有配套且目前用得最廣泛的的主要是西門子、三菱、 OMRON 的 PLC。 該型號 PLC 有 32個輸入節(jié)點， 32個輸出節(jié)點，能夠滿足系統(tǒng)要求并留有一 定的余量。隨著機器人應(yīng)用的深化和滲透，工業(yè)機械手在汽車行業(yè)中還在不斷開辟著新用途。 電動機的選擇 Y系列（三相異步電動機其特點是效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距高、噪聲低、振動小、運轉(zhuǎn)安全可靠。Y系列電機的轉(zhuǎn)速有雙速、三速、四速三種。其中，電感接近 開關(guān)用于判斷元件在傳送帶上的位置，電容接近開關(guān)用于判斷元件的體積 ，光電傳感器用于判斷元件 重量 ，滑臺限位開關(guān)是判斷滑臺的位置 。光電式傳感器的種類很多，按照其輸出信號的形式，可以分為模擬式、數(shù)