堆垛机速度智能控制的优化研究

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提高堆垛机工作效率的技术研究

提高堆垛机工作效率的技术研究

提高堆垛机工作效率的技术研究曹玲芝1,刘绍坤1,2(1.郑州轻工业学院电信工程学院,河南郑州 450002;2.红塔烟草(集团)有限责任公司玉溪卷烟厂,云南玉溪 653100)作者简介:曹玲芝,郑州轻工业学院电信工程学院。

摘要:文章通过对自动化物流系统的关键设备堆垛机进行了研究,改进了堆垛机的变频调速方式和超尺寸检测系统,提高了堆垛机的运行效率。

关键词:堆垛机;超尺寸检测;光栅;变频调速中图分类号:TH246玉溪红塔集团的自动物流系统自投入使用以来,整套系统运行基本正常,保证了卷烟生产和卷烟销售工作的顺利进行。

经过八年多的运行,随着对系统的不断了解和认识的提高,我们发现系统还是存在着一些不太完善的地方,经过分析和研究,假如对它进行一些技术改造,将可以提高系统的工作效率,可以更好地为卷烟生产和卷烟销售做好服务。

本文将对堆垛机的变频改造作进一步的研究。

1堆垛机简介自动化立体仓库的出现是物流技术的一个划时代的革新。

它不仅彻底改变了仓储行业劳动密集、效率低下的落后面貌,而且大大拓展了仓储的管理概念,并使仓储管理由简单的保管型向综合的流通型方向发展。

堆垛机是自动化立体仓库的主要搬运设备,是实现立体仓库高效、安全、可靠运行的关键机构之一。

它在高层货架的巷道内来回穿梭运行,负责货物在立体仓库货位的存放和取出。

玉溪红塔集团生产二部的物流系统共有八台堆垛机,其中三台辅料堆垛机、五台成品堆垛机。

由于辅料的堆码比较紧密,重量也比较轻,工作效率较高。

下面主要对成品堆垛机进行分析研究。

2堆垛机存取成品的不可靠因素分析及改造方案在自动物流的正常作业过程中,堆垛机在存取整托盘卷烟成品时,常常会发生整托盘成品歪斜的故障,甚至会发生整盘成品从高架上翻倒下来,究其原因主要有几个方面:一是堆垛机的提升控制方法落后,在水平和纵向的定位不准,造成倒塌。

二是堆垛机超尺寸检测系统不完善造成成品翻倒。

三是由于其他各种因素造成成品翻倒,第三种情况由于所占比例非常小,故不在本文分析之列。

堆垛机控制系统关键技术的研究与实现

堆垛机控制系统关键技术的研究与实现

和 光 电开 关相对 认址 两种 方式 。
2008年 第 6期
梧 州 学 院 学 报
第 l8卷
一 过程 中 ,堆垛机 由三 台 电机 (即行走 电机 、提 升 电机 及叉 伸 电机 )控 制 ,实现 三维 运动 ,这 三 台 电机 均 采用变 频调 速 。堆 垛机 控制 系统 的控 制器选用 可 编程 控制 器 PLC,其 作为现 场下 位机 实 时控制堆 垛机 的 运 行 ,对 堆垛 机运行 状态 进行 监视 ,并接受上 位机 取货 、送 货任 务 。上位 监控计 算 机与现 场 PLC进行通 讯 ,实 时监控立 体仓 库包 括堆 垛机 现场状 态 ,对 作 业任 务进 行输 入 、分配 并传给 PLC,从 而控制 堆垛 机 的 运 行 。
Abstract:The fiend ofAutomated Storage and Retrieval System (ASRS)is high-speed,high-ef iciency a nd reliable.T h erefore,
the present paper makes a discussion on the key technology of stacker cra n e control system,which is the most importa n t part in t he ASRS,an d on its implementation of hardw ̄e and software in the ASRS in a pharmaceutical factory.
工 、食 品加工 、配 送 中心 、航空航 天 、电子、医药 、机场 和港 口等众 多行 业 中得 到广泛 的应用 。…自动化 立体仓 库 由货 架 、堆垛机 、托 盘 系统 、信 息管 理控制 系统组 成 。其 中 ,堆垛机 作 为 自动化 立体仓 库 的执 行机 构 ,同时也 是最关键 的部件 ,完 成对 货物 的存取 ,实现立 体仓 库 的 自动控 制 。乜 本 文主 要对巷道 式堆 垛机 控制 系统 在 自动化立 体仓 库 设计 中 的关键技 术进行 讨论 ,并 介 绍其在 某 医药 企业 自动 化立 体仓库 中 如何 实现 。 2 堆垛 机 控制 系统总 体结构 与功 能

堆垛机智能化设计方案

堆垛机智能化设计方案

堆垛机智能化设计方案随着工业自动化的不断发展,堆垛机在仓储物流领域的应用也变得越来越广泛。

为了提高堆垛机的工作效率和精确性,实现智能化运作,下面给出一个堆垛机智能化设计方案。

首先,我们可以引入物联网技术,将堆垛机的各个部件连接起来,实现实时监控和数据传输。

通过安装传感器和摄像头,可以实时监测堆垛机的运行状态和周围环境,确保堆垛机的安全运行。

其次,可以引入人工智能技术,对堆垛机进行智能控制。

通过对历史数据的分析和学习,可以建立起一个智能决策模型,预测堆垛机的运行效率和最优路径。

同时,可以利用机器学习算法,不断优化堆垛机的工作策略和参数,提高堆垛机的自适应能力。

再次,可以通过视觉识别技术,实现对物品的自动识别和定位。

通过训练算法,可以使堆垛机能够智能地辨识不同形状和尺寸的物品,并将其准确地放置在指定的位置上。

这样可以大大提高堆垛机的工作效率和准确性。

此外,堆垛机还可以引入大数据分析技术。

通过对堆垛机的运行数据进行实时分析和监控,可以发现潜在的问题和隐患,及时采取措施进行修复和调整。

同时,可以分析不同工作场景的数据,优化堆垛机的工作策略和参数,提升整体的运行效率。

最后,为了进一步提高堆垛机的安全性和稳定性,可以引入自主导航和避障技术。

通过激光雷达、红外传感器等设备,可以实现对环境的感知和建模,并实时规划堆垛机的运动轨迹,避开障碍物和危险区域。

这样可以确保堆垛机在工作过程中的安全性和稳定性。

综上所述,堆垛机智能化设计方案包括引入物联网技术、人工智能技术、视觉识别技术、大数据分析技术以及自主导航和避障技术。

通过这些技术的应用,可以大大提高堆垛机的工作效率、准确性和安全性,实现智能化的运作。

高速高加速堆垛机速度控制曲线研究与优化

高速高加速堆垛机速度控制曲线研究与优化

高速高加速堆垛机速度控制曲线研究与优化Optimization and research on speed control curveof high speed and high acceleration stacker张靖瑄,匡永江,徐汉均,王峰年,陈晗卿ZHANG Jing-xuan, KUANG Yong-jiang, XU Han-jun, WANG Feng-nian, CHEN Han-qing(北京机械工业自动化研究所,北京 100120)摘 要:将以高速高加速堆垛机作为研究对象,采用动力学分析并利用叠加原理得到立柱动态挠曲变形公式,分析影响立柱变形的因素。

提出一种新型速度曲线优化控制方案,当进行长距离作业,堆垛机速度可以到达最大设计速度时选择S型速度控制曲线,当运行短距离作业,堆垛机速度无法达到最大设计速度即需减速制动时选择三角函数型速度控制曲线。

此方案使堆垛机速度加速度变化连续平滑,抑制立柱变形而产生摆动,提高堆垛机稳定性。

关键词:挠曲变形;堆垛机;S型速度控制曲线;三角函数型速度控制曲线 中图分类号:TP278 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2020)03-0014-04收稿日期:2020-01-11作者简介:张靖瑄(1995 -),女,吉林松原人,硕士研究生,研究方向为专业控制理论与控制工程。

0 引言近些年来物流行业迅速崛起,自动化立体仓库的应用也从原来以烟草、玻纤、化纤为主广泛发展到医药、食品、厨具等更多行业。

以自动化立体仓库系统为核心的相关物流设备趋于多元化,市场对于设备技术性能的要求也不断提高。

堆垛机作为物流业的重要设备,其本身的稳定性,快速性直接决定自动化立体仓库出入库作业效率。

所以,增大堆垛机运行速度,提高堆垛机运行过程中以及启动快速制动状态下的稳定性,是保证立体仓库系统高效率作业的关键因素。

高速高加速堆垛机在进行出入库作业的过程中,在其快速启动、制动以及变换速度的瞬时情况下,产生的水平惯性力以及对堆垛机下横梁的压力会使立柱在巷道平面内产生挠曲变形,导致堆垛机运行不稳定,载货台货物晃动偏离中心,影响仓库货架上货物的存取精度,导致运送货物的效率降低,若立柱振动振幅过大时可能引起堆垛机脱轨、整机坍塌,发生安全事故。

码垛机设计优化与自动化控制方案研究

码垛机设计优化与自动化控制方案研究

码垛机设计优化与自动化控制方案研究随着工业自动化程度的不断提高,码垛机的应用越来越广泛。

码垛机的设计优化与自动化控制方案研究是为了提高码垛机的工作效率和准确性,从而提高生产线的整体效益。

本文将深入研究码垛机设计的优化和自动化控制方案。

一、码垛机设计优化1. 垛形规划优化垛形规划是码垛过程中的核心环节,直接影响码垛机的性能。

在规划垛形时,需要考虑货物的特性、尺寸、重量等因素,以及垛形的稳定性和安全性。

通过优化算法和数学模型,可以实现对垛形的自动规划和优化,最大限度地提高垛形的紧凑度和稳定性。

2. 安全保护系统优化在码垛机的设计中,安全保护系统是至关重要的。

通过合理布置传感器和安全防护装置,可以有效预防事故的发生,并确保操作人员和设备的安全。

优化安全保护系统可以提高码垛机的运行效率和稳定性,减少故障和停机时间。

3. 操作界面优化码垛机的操作界面是操作人员与机器之间的交互界面,直接影响操作人员的工作效率和操作体验。

通过优化操作界面的布局、图形化显示和交互方式,可以使操作人员更加方便快捷地操作机器,并准确地获取各种信息和参数。

二、自动化控制方案研究1. 传感器和视觉系统的应用码垛机需要对货物的尺寸、位置和重量等信息进行实时监测和测量。

传感器和视觉系统的应用可以实现对货物的精确检测和定位,提高码垛机的准确性和稳定性。

通过研究和优化传感器和视觉系统的选择和配置,可以提高码垛机的自动化程度和智能化水平。

2. 控制系统的设计与优化自动化控制是码垛机的核心技术之一。

通过研究和优化控制系统的设计,可以实现对码垛机的自动化控制和调节,提高码垛机的工作效率和稳定性。

控制系统的设计需要考虑控制算法、信号处理、通讯和数据采集等多个方面,以实现对码垛机的精确控制和监控。

3. 数据分析与优化通过对码垛机运行数据的收集和分析,可以了解机器的工作状态和性能指标,为优化设计和控制方案提供有效的依据。

数据分析可以帮助发现问题和瓶颈,并提供改进措施和优化方案。

立体仓库堆垛机运行效率优化控制

立体仓库堆垛机运行效率优化控制

立体仓库堆垛机运行效率优化控制随着工业4.0和物联网时代的到来,饮料包装行业也在进行着智能化变革,智能仓储一体化解决方案应运而生。

而在智能仓储的建立过程中,堆垛机作为现代物流生产系统中的一个重要组成部分,设备稳定性、可靠性在很大程度上影响着智能仓储的工作效率。

本文对目前饮料行业中堆垛机的运行效率,机器的稳定性、可靠性进行了研究,提出采用伺服电机和可编程控制技术对堆垛机速度控制进行优化。

一、工作环境1.货物运输时一般为箱装,即一箱一箱的饮料码放在托盘上,整垛货物在堆垛机启动停止时因惯性作用容易导致散货。

2.托盘一般为川字型铁质托盘,川字型结构的空托盘运输时,托盘与托盘之间因接触面小摩擦力不足而倒塌。

3.堆垛机一般使用双伸位货叉,这样可以更好的节约用地成本。

货物重量一般为1.2t以上,在货叉伸缩时,第二伸位容易变形、晃动导致出入库失败。

二、效率影响因素堆垛机是通过PLC系统控制变频器,快速、准确的把货物从一个位置搬运到另一个位置,从三维动作上分为前后、上下、左右方向的运行,即为X、Y、Z三轴,针对这三轴运动关系分析,影响运行效率的因素主要有两点:第一,运行曲线单一且不柔和。

堆垛机的工作特点是快速到达所需要的位置完成相应的动作,而堆垛机在启动停止时,由于堆垛机与货物重量较大,故其快速运行过程中的惯性也比较大,需要加大变频器的启动和停止时间来避免对货物的冲击力过大而导致故障出现,尤其是短距离运行时,大量的时间都用来加减速,严重影响堆垛机整机的效率。

第二,堆垛机本身相关信号的响应速度也直接影响整个运行过程中的效率,同时也严重影响着整个立体仓库的作业效率高低。

三、多曲线速度控制方法分析本文针对堆垛机运行过程中的不同速度要求,选择了多曲线来实现多档调速,并且通过改善堆垛机的控制状态,解决多档调速曲线产生的问题。

根据其整体的运行和速度的变化情况,需要对整个系统运行的实际情况进行更加具体的分析,使用伺服驱动代替变频控制,并利用大量的测试数据来优化其相对应的运行曲线,把这些运行曲线存储在伺服程序里。

自动化立体仓库堆垛机优化控制技术

自动化立体仓库堆垛机优化控制技术

自动化立体仓库堆垛机优化控制技术摘要:本文在对自动化立体仓库的系统结构及其运行特点分析基础上,结合自动化立体仓库堆垛机工作流程,对其工作运行的自动优化控制技术进行研究,以供参考。

关键词:自动化立体仓库;堆垛机;优化控制;技术1、自动化立体仓库的系统结构与运行特点分析自动化立体仓库是通过立体式多层货架以及托盘、货箱存储单元化商品设计形式,以巷道式起重搬运设备通过计算机和有关通讯设备作为监控装置,实现自动寻址与对位、存取货物等,满足仓库物流的搬运和存储功能,它是一种与平台与楼板库相比,具有立体存货功能特征的高层仓库,自动化立体仓库的存货运动轨迹是根据所设定的三维空间范围,使用计算机进行指令控制与动作完成,在与其他传送机械与设备的共同作用下实现货物的入库与存储作业实现。

一般情况下,自动化立体仓库包含全自动化立体仓库与半自动化立体仓库、简易式立体仓库等不同类型。

其中,自动化立体仓库是利用机械、电气以及强弱电控制技术结合运用设计形成,其运行控制对象包含自动堆垛机以及分拣机、输送机、AGV等自动化系统与设备。

如下图1所示,即为自动化立体仓库的控制系统结构示意图。

根据该图可以看出,自动化立体仓库运行中,其控制结构主要分为仓储管理、数据采集以及监控调度、下位控制执行等四个系统结构层。

图1 自动化立体仓库的控制系统结构示意图此外,自动化立体仓库的系统结构包含货物储存系统、控制管理系统以及货物存取与传送系统等,此外,还包含相配套的消防警报以及供电、空调、信息通信、称重剂量系统等。

堆垛机作为自动化立体仓库的主要组成设备,它在自动化立体仓库运行中,通过进行货物存取与转移,满足自动化立体仓库的货物入库、出库等倒库功能。

自动化立体仓库的堆垛机中,一般包含运行机构、起升机构以及货叉伸缩机构,其中,运行与起升机构在堆垛机的入库、出库倒库运行中,能够通过有关控制系统使其达到指定的货物位置处,而货叉伸缩机构和起升机构联合作用下能够完成货物存取作业,是自动化立体仓库堆垛机自动控制系统主要控制结构。

码垛机设计优化与效率提升

码垛机设计优化与效率提升

码垛机设计优化与效率提升在码垛过程中,码垛机的设计和优化是至关重要的。

良好的设计与优化可以显著提高码垛机的效率,减少资源浪费,并确保码垛过程的准确性和稳定性。

本文将就码垛机设计优化与效率提升进行详细探讨,并提出一些有效的建议。

首先,码垛机设计的优化需要从结构和功能两个方面入手。

在结构方面,要确保机器的稳定性和坚固性。

这不仅能够保护机械设备的寿命,还能减少因运动过程中产生的振动对码垛准确性的影响。

此外,还应注重设计机器人的臂长和抓手的结构,在确保稳定性的前提下,尽量减小机器人自身的体积,以适应不同尺寸和高度的货物。

其次,在功能方面,码垛机应具备自动化和智能化的特点。

自动化功能可以实现码垛过程的自主完成,减少人力投入并提高生产效率。

智能化的功能可以通过传感器技术和计算机视觉技术,实现对货物进行快速识别和定位,确保码垛的准确性和稳定性。

在码垛机的优化方面,需要考虑以下几个方面:1. 选择适当的码垛算法:码垛机的设计优化需要考虑到不同产品的码垛方式。

对于定型的产品,可以采用简单的层叠码垛方式;对于不规则形状的产品,可以采用堆码垛方式。

根据实际需求选择合适的码垛算法,可以提高码垛的效率和准确性。

2. 提高货物的识别和定位精度:通过使用传感器和计算机视觉技术,可以提高货物的识别和定位精度。

精确的识别和定位可以在码垛过程中减小误差,避免货物的倾斜或错位,提高码垛的稳定性和准确性。

3. 优化机器人的动作路径规划:码垛机的动作路径规划直接影响到码垛的效率。

优化机器人的动作路径规划可以减少不必要的运动和等待时间,提高码垛的速度和效率。

例如,可以通过合理安排机器人的运动轨迹,减少机器人的空载运动,提高机器人的运动效率。

4. 采用安全和可靠的控制系统:码垛机的设计和优化应考虑安全和可靠性。

采用安全和可靠的控制系统可以确保码垛过程中的人员和设备的安全,并减少因故障而造成的停机时间。

此外,还可以考虑采用远程监控和故障诊断系统,及时发现和解决设备故障,提高码垛机的稳定性和可靠性。

自动化立体仓库堆垛机优化控制技术

自动化立体仓库堆垛机优化控制技术

与监控系统的连接采用 了多串口卡。变频器可实现多路输
入, 同时控制堆垛机 的层运行 和 列运行 , 现 交流 电机 的无 实
仓库堆垛机的运行速度有 了明显的提高, 原有的控制技术已
不能满足新型 自动化仓库 的需求 , 须做 出相 应 的调整 。本 必 文根据某 自动化立体仓库 的工 程设 计经验 和实际 应用 效果 ,
长 9m, 0 分成 1 个巷道 , O 每巷道一 台堆垛 机 , 于对 仓库 内的 用 货物进行出入 库操作 。上位 监控 系统用 于 向堆 垛机发 送数
据、 控制各 台堆垛机运行并显示运行 信息 。每个巷道 的堆垛
图 2 控制 系统硬件 结构
堆垛机 的控制方 式有 联机 、 自动 、 手动 、 维修 四种 方式 ,
1 引言
自 动化立体仓库集通讯技术、 自动控制技术 、 检测技术 、 数据库技术和优化调度技术于一体, 是现代物流的重要组成 部分。由于 自 动立体仓库空间利用率高 、 管理方便、 自动化
程度高 , 其应用 范围越来越 广。随着 红外通讯 、 高性 能 PC L、 高性能变频器 、 测距 等新 技术 的广 泛普 及 和应用 。 体 激光 立
通常情况下采用联机, 作业控制流程如图 3 。对于单元出库 作业, 堆垛机的主要任务是依次将目的货位的货箱送到巷道 口, 整个作业过程完全由监控系统控制。 堆垛机向监控机实 时报告其运行情况。如果系统执行的是拣选作业 , 由于货物
机运行俯 视图如图 1 。
堆垛 机
卜——一

要进行人工拣选 , 联机操作时堆垛机由操作员控制, 监控系 统负责货单发送并实时显示堆垛机运行状态。自动方式与 联机方式相似, 但批量货单耍由操作员从触摸屏人工输入。

堆垛机自动化控制系统设计与优化

堆垛机自动化控制系统设计与优化

堆垛机自动化控制系统设计与优化摘要:堆垛机是现代物流仓库中必不可少的关键设备之一,它能够高效地完成货物的入库、出库、仓储等任务。

然而,传统的手动控制方式存在效率低下、运行成本高等问题。

因此,设计合理的堆垛机自动化控制系统成为迫切需求。

本文将针对堆垛机自动化控制系统进行设计和优化,以提高其运行效率和降低成本。

1. 引言堆垛机是现代物流仓库中承担重要任务的设备,其主要功能是将货物从一个位置移动到另一个位置,实现入库、出库和仓储。

传统的堆垛机操作主要依赖人工作业,效率低下,存在人为因素和安全隐患。

为了提高操作效率和减少劳动力成本,设计合理的堆垛机自动化控制系统势在必行。

2. 堆垛机自动化控制系统设计原理堆垛机自动化控制系统的设计原理是基于自动化技术和控制系统原理。

系统由传感器、执行器、控制器等组成,通过传感器实时采集堆垛机的运行状态和环境信息,然后交给控制器进行处理和决策,最终通过执行器实现对堆垛机的精确控制。

3. 堆垛机自动化控制系统设计要点(1)传感器选择:传感器的选择要考虑到堆垛机的运动轨迹和工作环境。

常见的传感器有激光传感器、红外线传感器、超声波传感器等,可以实时监测堆垛机的位置、距离和物料高度等参数。

(2)控制器设计:控制器是堆垛机自动化控制系统的核心,其主要功能是对传感器采集到的数据进行处理和决策,然后输出控制信号给执行器。

控制器应具有较高的计算和处理能力,能够实现堆垛机的自动定位、路径规划和工作状态监控等功能。

(3)执行器选择:执行器是实现控制信号的执行部件,常见的执行器有电动推杆、液压缸、电动马达等,其选择要根据堆垛机的负载和动作要求进行匹配,确保能够准确地执行控制信号。

4. 堆垛机自动化控制系统优化(1)路径规划优化:通过优化堆垛机的路径规划算法,可以减少运动时间和路径长度,提高整体的运行效率。

合理的路径规划可以避免堆垛机在工作过程中出现撞车、堵塞等问题。

(2)作业调度优化:通过合理的作业调度算法,可以最大限度地提高堆垛机的工作效率。

堆垛机速度优化控制研究

堆垛机速度优化控制研究

堆垛机速度优化控制研究仓储物流系统中,堆垛机是主体,而堆垛机的速度控制则是整个系统控制的关键。

堆垛机的运行速度与仓库的生产效率密切相关。

堆垛机在巷道中主要有以下运动:堆垛机沿巷道的前后运动、载货台沿立柱的上下运动和货叉左右伸缩以存取货的运动。

在小型仓储物流系统中一般采用相对认址的方式,相对认址的优点是成本低,但是稳定性不是很好。

堆垛机的速度控制系统是仓储物流系统中的核心部分,只有达到最好的运行效果,才能达到最好的认址,从而提高整个系统的效率和精度。

堆垛机的控制系统选用德国西门子可编程控制器,Siemens 440变频器以及若干电机等组,电机分别用来驱动堆垛机前后运动、载货台升降以及货叉的伸缩运动。

一、堆垛机的速度控制方式选择堆垛机的货叉运动由可编程控制器直接控制,由于其运行路程较短,故采用恒低速控制,载货台用双速电机进行变速,高速为5~10m/min,接近货位前一地址时速度降为3m/min。

堆垛机沿巷道的前后运动,行程长,为了提高出入库频率,采用变频调速进行控制。

二、堆垛机的运行曲线堆垛机运行一般由高速、中速到爬行速度,直至最后停车,爬行速度就是我们一般所说的低速。

其速度曲线如图1所示。

图1所示的理想运动状态下的运行曲线图有以下的特点:在0~T1、T2~T3时,曲线不是直线,而是抛物线,只有是抛物线的状态下堆垛机才能实现准确的快速启动和制动,并且不易发生故障。

堆垛机的高速、中速通常由运行驱动机构的特性及出入库频率决定,而爬行速度一般是以满足停准精度为目的进行估算。

结合确定最佳爬行速度的公式,本文中确定的高速是20m/min,中速是10 m/min,爬行速度即低速是5 m/min。

现阶段,小型仓储物流系统一般采用梯形速度控制曲线,这种情况下,在速度的拐点处,加速度和速度变化率将会是无穷大(正或负),在其它时刻则为零。

为了避免这种情况的出现,我们在硬件和软件上分别采取一定的措施来尽量的达到图1中理想的效果。

码垛机设计中的自动化控制与优化技术研究

码垛机设计中的自动化控制与优化技术研究

码垛机设计中的自动化控制与优化技术研究自动化控制与优化是码垛机设计中至关重要的技术,它们可以提高生产效率、降低成本、提升产品质量等方面的性能。

本文将对码垛机设计中的自动化控制与优化技术进行深入研究,探讨其原理、应用和效益。

一、自动化控制技术在码垛机设计中的应用自动化控制技术是指通过各种传感器、执行器、控制器等设备,实现对码垛机的自主控制和指令执行的技术手段。

在码垛机设计中,自动化控制技术主要应用于以下几个方面:1. 运动控制:通过编程控制运动轴的准确位置和速度,实现码垛机的移动、抓取、放置等运动过程。

运动控制技术可以保证码垛机的高精度操作,提高生产效率。

2. 视觉识别:通过摄像头等设备,实现对货物的图像识别和定位。

视觉识别技术可以帮助码垛机准确判断货物的位置和状态,提高抓取和放置的准确性。

3. 通信控制:通过与上位机或其他设备的通信,实现对码垛机的远程监控和指令传递。

通信控制技术可以实现多台码垛机的协同作业,提高生产效率和灵活性。

4. 安全控制:通过传感器检测码垛机周围的环境,如人员、障碍物等,实现安全控制与报警。

安全控制技术可以保护操作人员和设备的安全,防止意外事故的发生。

二、码垛机设计中的自动化优化技术自动化优化技术是指通过算法和数学模型等手段,对码垛机的运动轨迹、抓取姿态、堆垛方式等进行优化,以达到最佳的操作效果。

在码垛机设计中,自动化优化技术主要应用于以下几个方面:1. 路径规划:通过优化算法和路径规划技术,确定码垛机在运动过程中的最佳路径。

路径规划技术可以减少码垛机的移动距离和时间,提高运行效率。

2. 堆垛优化:通过数学模型和启发式算法,确定货物的最佳堆垛方式。

堆垛优化技术可以使堆垛物品的稳定性更好,减少堆垛过程中的倾斜和坍塌,提高堆垛质量。

3. 抓取姿态优化:通过运动学分析和优化算法,确定码垛机在抓取货物时的最佳姿态。

抓取姿态优化技术可以减少抓取失效和货物破损的风险,提高抓取成功率。

基于模糊控制的堆垛机速度控制研究

基于模糊控制的堆垛机速度控制研究
W ANG i Ka
( i nn q im n Mauatr ol eo oai a T cn lg , h na g10 6 , hn ) La igE up e t n fc eC l g f ct n l eh o y S e yn 1 1 C ia o u e V o o 1
hg —p e u nn ih s e d r n ig,s e d s iig se dl n g ・ r cso o i ig.Af rc mp r g a v it fc n rlo t n p e hfn ta i a d Hih p iin p st n t y e i on t o a i ar y o o t pi s, e n e o o
te s se sa i y,a c rc d s e d. h y tm tbl i t c u yan p e a Ke rs:f z y c n r ;PI y wod u z o t ol D;s e d;sa k p e t c er
方法的基础上 , 出了接触式 和非接触式 相结合 的测量 提 方法并将 反 射式 强 度 调制 型 光纤 传 感 器融 入 测 量 中。 建立 了高深宽 比小孔 内径 光纤传感 检测系统 , 等作 利用 用原则采用相对测量法 , 给出了标定方法 。 o 儿 针 对 本 文 的 孔 径检 测 系 统 总结 了影 响 测量 精 度 的各种 因素 , 理论 上分 析 了检测 系统 的光 电部分 的 在 测 量 误差 , 给 出 了提 高测 量 系统精 度 的基本 方法 。 并 高 深宽 比孔 类 孔径 测 量 是 保 证零 件 质 量 和 提 高 偶 件装 配成 功 率 的重要 手段 , 精密 偶件 加工 装 配 中 在 扮 演 着 十分重 要 的角 色 。本 文 对 基 于 反 射 式光 强 度 调 制 型光纤 传 感器 的深 孔 内径 光 电检测 系 统 的设 计 和误 差 分析 等 问题 的研 究 只是该 领域 的一 部分 , 种 这

堆垛机实时控制系统优化设计

堆垛机实时控制系统优化设计

轨 迹 差 异 : )为 两 电机 以 先后 次 序 一 定 速 度 运 行 1 的 轨 迹 。2 )为 两 电机 都 以 最 高 的相 同 速 度 同步 运
行 ,机 械 手 先 以合 成 的 4 5度 角 运 行 ,然 后 进 行
每 次 存 取 操 作 时 都 以 固定最高频 率运行,
易 冲 出轨 道 ,可控性 差 。
合 成轨迹 如 图 2中 () 示 。 2所 图 2在 第 () 情 况下 ,如 果在 动 态频 率 给 3种
定 时 由 X 方 向 与 Y 方 向所 要行 走 路径 之 比 来确 定 两 方 向的频 率 比值 , 同时 忽略 交流 变频 特性 如 图 3 所 示 的启 停 二 次 曲线 特性 带 来 的误 差 ,则合 成 轨

J ,

Jo ,
( (

S 1
Yo

中的每个元素代表一个库位 ,现要将货物从 ( x, Y)( 设为 图 2中点 A) 运到 点 ( Y)( 为 搬 X, 设 图 2中点 B) ,从效率优先考虑 , 两方 向同步运行 情 况 下 ,如 果 同 步 到 达 终 点 ,那 么控 制 每 次 存 取
图1 仓库三维示意图
x 方 向或 Y方 向的 单 方 向运 行 ,轨 迹 如 A.. Bc所 示 。3 )为两 电机 都 以不 同的 频 率 同步 运 行 ,两 速
率 比例 不 同 导 致 最 终合 成 轨 迹 也 有 所 差 别 ,轨 迹 A— ( / C就 是其 中一例 。原 系统 固定速 度 运行 的 BB) 一
图3 变频特性 曲线 示意 图
J ~
、 / ,『
c n J

最大频率,由 优化模型t 0 a = n

堆垛机自适应模糊优化控制方法研究

堆垛机自适应模糊优化控制方法研究

收稿 日期:2 1-0 -1 00 9 3 基金项目:南京工业大学青年教师学术基金资助 ( 9 10 4 370 1) 作者简介:王鑫国 ( 94一 17 ),男,江苏南通人,讲师,主要从事 自动化方面的科研和教学 工作 。 [6 第 3卷 81 2 第 1期 1 2 1 — 1下 )控制简介 .
模 糊控 制 也 是 一 种 自动 控 制 技 术 , 与传 统 自 动 控 制 相 比 ,在 控 制 方 法 上 应 用 了 模 糊 数 学 理 论 ,但 它所进 行 的仍 然 是确定性 工作 ;它 不仅 能成 功的实现 控制 ,而且 还 能模仿人 的思维方 法 ,对 一 些无法构 造数 学模型 的被控 过程进 行有 效控制 。 2 )堆 垛机 载 货 重 量weg t ih的隶 属 度 函数 设 计 与载 货 高 度h ih 的隶 属 度 函数 相 同 ( ) ,具 eg t 图2 有高 ,低两 个模 糊变 量 。 3 堆 垛 机 当 前 位 置 与 目标 货 位 的 水 平 距 离 ) ln t 的 隶 属度 函数 设 计 如 图3 示 ,具 有 高 中 低 e gh 所 三 个模 糊变 量 。
Doi 1 3 6 /iis 1 0 -0 4 2 1 1 下 ) 3 : 9 9 .s n. 0 9 1 . 0 0. 3 0. ( .2
0 引言
堆 垛 机 的 工 作 效 率 是 自动 化 立 体 仓 库 工 作 效 率 的瓶 颈 ,提 高堆 垛 机 工 作 效 率 的关 键 是 提 高 堆
对 于 相 同的 载 货 重 量 , 堆垛 机 的载 货 高 度 越
高 , 堆 垛 机 的 重 心 越 高 ,运 动 时 产 生 的 力 矩 越 大 ,立 柱 的变 形 和堆 垛 机 的 振 动 量也 就 越 大 ,其

flexsim堆垛机模块优化研究

flexsim堆垛机模块优化研究

图1 现场布局图 图1 堆垛机日志和整理后每个任务的时间
表1 现场堆垛机参数表
参数名称
参数值
水平运行速度
3m/s
水平运行加速度
0.5m/s²
垂直运行速度
0.8m/s
垂直运行加速度
0.6m/s²
货叉伸缩实载速度
0.5m/s
货叉伸缩实载加速度
0.5m/s²
货叉伸缩空载速度
1m/s
货叉伸缩空载加速度
AUTHORITATIVE 权威

Flexsim堆垛机模块优化研究
摘 要:本文以缩短仿真与现实之间的差距为目标,选择自动化立体仓库中的重 要搬运设备堆垛机作为研究对象,基于Flexsim软件对堆垛机模块展开优化研究。 首先搜集项目现场相关资料和堆垛机运行数据,然后用原堆垛机模型对项目进行 仿真,得到仿真结果并进行分析;再对原堆垛机模型的不足进行优化,重新建模 并编写逻辑代码对堆垛机模块进行二次开发;最后对比优化前后的堆垛机模型, 优化后的模型无论从仿真数据还是仿真动画都更接近现实,达到了预期的效果。
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34
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13.6% 10.2%
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11.1%




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9.4%
用3年,整个物流系统处于平稳运行状 态;本次研究的对象为堆垛机,因此选 取一个巷道进行仿真建模研究,如图 1。在项目运行过程中,对堆垛机效率 起到至关重要作用的是堆垛机设备设计 参数和货架库容设计,根据堆垛机技术 协议并结合项场实际情况,堆垛机参数如 表1;按照项目需求,单排货架设计总高 18.75米,长56.905米,总计741个货位。

智能仓储系统中的自动化堆垛机设计与运行控制方法研究

智能仓储系统中的自动化堆垛机设计与运行控制方法研究

智能仓储系统中的自动化堆垛机设计与运行控制方法研究随着社会和经济的发展,仓储物流的管理和运营也面临着越来越大的挑战。

传统的人工堆垛机在高效性和准确性方面存在一些限制,因此,智能仓储系统的自动化堆垛机成为了提升物流效率和降低成本的关键技术之一。

本篇文章将探讨如何设计和控制智能仓储系统中的自动化堆垛机,以提高仓储物流的效率和准确性。

在智能仓储系统中,自动化堆垛机起着重要的作用。

它们能够将货物从一个位置移动到另一个位置,大大提高了仓储物流的效率。

然而,自动化堆垛机的设计和运行控制并非易事。

首先,需要考虑的是堆垛机的结构和功能。

堆垛机通常由吊具、升降机构、行走机构和控制系统组成。

吊具用于提升和搬运货物,升降机构用于调整吊具的高度,行走机构用于在仓库内移动堆垛机,而控制系统则负责监控和控制堆垛机的运行。

因此,在设计堆垛机时,需要考虑这些组件的结构和功能,并确保它们能够协调工作。

其次,需要研究的是堆垛机的运行控制方法。

自动化堆垛机的运行控制是实现高效率和准确性的关键所在。

一种常见的控制方法是通过编程控制堆垛机的运动轨迹和动作顺序,以实现货物的准确搬运和放置。

在编程之前,需要对仓库的布局和货物的分布进行分析,并根据这些信息制定相应的运行控制策略。

此外,还可以使用传感器来实时监测货物的位置和状态,并根据这些信息调整堆垛机的运行。

实施运行控制方法时,需要确保堆垛机能够高效地完成任务,并能够适应不同的工作环境和货物要求。

另外,为了提高智能仓储系统的整体效率,还可以考虑多台自动化堆垛机的协同工作。

通过合理安排堆垛机的任务分配和调度,可以最大限度地减少空闲时间,并提高堆垛机的利用率。

可以使用一种分布式的控制系统来实现多台堆垛机的协同工作,每台堆垛机都有自己的任务列表和工作状态,并通过网络相互通信和协调。

这样,每台堆垛机就可以根据实际情况进行任务执行,并及时调整自己的工作方式。

此外,还可以考虑使用现代化的技术来改进智能仓储系统中的自动化堆垛机。

自动化立体仓库堆垛机路径优化方法研究

自动化立体仓库堆垛机路径优化方法研究

自动化立体仓库堆垛机路径优化方法研究作者:杨增钢闫明雷蕾来源:《物流科技》2024年第01期摘要:自动化立体仓库堆垛机的路径优化问题对提高仓库运行效率、降低成本有重要意义。

目前,对于堆垛机路径优化多使用自适应遗传算法。

但现有自适应遗传算法(AGA)在进化早期易陷入局部最优,结果精度不高。

文章在传统自适应遗传算法基础上,从横向、纵向两个维度出发改进当前算法,修改交叉、变异概率公式,将改进后自适应遗传算法(IAGA)与模拟退火算法(SA)结合成自适应模拟退火遗传算法(ASAGA)。

使用这四种算法分别对堆垛机单巷道复合作业路径最优问题建模、求解,通过对比结果得出IAGA能够解决AGA陷入局部最优的问题,ASAGA在结果精确度和收敛速度较SA、IAGA有明显提高。

关键词:自动化立体仓库;自适应遗传算法;模拟退火算法;路径优化中图分类号:F715.6 文献标志码:A DOI:10.13714/ki.1002-3100.2024.01.040Abstract: The optimization of the Stacker's route in as/RS is very important to improve the efficiency and reduce the cost of the warehouse. At present, adaptive genetic algorithm(AGA)is often used to optimize the stacker's route. However, the existing adaptive genetic algorithm (AGA)is easy to fall into local optimum in the early stage of evolution, and the result precision is not high. Based on the traditional adaptive genetic algorithm, this paper improves the current algorithm from the horizontal and vertical dimensions, and modifies the formulas of crossover and mutation probability, the improved adaptive genetic algorithm(IAGA)and simulated annealing algorithm(SA)were combined to form the adaptive simulated annealing genetic algorithm (ASAGA). The four algorithms are used to model and solve the optimal problem of compound working path in single roadway of stacker, and the results show that IAGA can solve the problem of AGA falling into local optimum, compared with SA and IAGA, the accuracy and convergence speed of ASAGA were obviously improved.Key words: automated warehouse; AGA; SA; path optimization目前在使用遺传算法解决路径优化问题方面,主要分为两个维度。

旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的优化调度研究

旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的优化调度研究

旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的优化调度研究旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的优化调度研究摘要:旁通式自动化立体仓库堆垛机在现代物流系统中具有重要作用,对其作业调度的优化研究对于提高仓库运作效率和降低物流成本具有重大意义。

本文通过对旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的特点分析,探讨了影响作业效率的因素,并提出了一种基于遗传算法的优化调度方法,该方法能够有效提高堆垛机的作业效率和物流系统的整体性能。

关键词:旁通式自动化立体仓库;堆垛机;作业调度;优化调度;遗传算法一、引言随着物流行业的快速发展和物流系统规模的不断扩大,如何提高仓库的运作效率成为物流管理者面临的一个重要挑战。

旁通式自动化立体仓库堆垛机作为自动化仓库系统的核心设备,其作业调度的优化对于提高仓库作业效率和降低物流成本具有重要意义。

因此,本文旨在研究旁通式自动化立体仓库堆垛机作业的优化调度问题,为物流企业提供一种高效的作业调度方法。

二、旁通式自动化立体仓库堆垛机的作业特点分析旁通式自动化立体仓库堆垛机是一种用于自动化存储和检索货物的设备。

其特点为立体设计、强大的货物存储能力和高度的自动化程度。

然而,由于堆垛机作业的特殊性,容易出现作业效率低下、物流系统拥堵等问题。

首先,由于堆垛机的动作受到物理约束,作业速度相对较慢,容易导致作业效率低下。

其次,旁通式自动化立体仓库堆垛机作业需要考虑复杂的路径规划和货物存储顺序问题,如果路径规划不合理或货物存储顺序不当,会导致作业时间延长和作业效率低下。

再次,堆垛机作业往往需要与其他设备和作业节点衔接,如果作业调度不合理,会导致物流系统发生拥堵或作业中断。

三、影响旁通式自动化立体仓库堆垛机作业效率的因素分析1. 路径规划问题。

堆垛机在作业过程中需要遵循一定的路径规划,通过合理的路径选择来完成货物的存储和检索。

因此,如何确定最优路径规划成为重要问题之一。

2. 货物存储顺序问题。

货物的存储顺序直接关系到堆垛机作业的效率。

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方式 , 利用 串行计 算机仿 真时 , 在 可使 回响 速度加快 。
2 F MA C C神经 网络 的结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
映射把模 糊隶 属 度 值 映 射 到 A A , 中的 存 储单 元 就
被 激活 , 活 的单 元 为 1 未被 激 活 的单 元 为 0 激 , 。A 一 A 为存 储压缩 映射 , 用 杂 散编 码 技 术将 A 采 空 间 压
习 的神经 网络 , 把信 息存储 于局部 结 构上 , 每次修 正 的
权很 少 , 习速 度快 , 合 实 时控 制 ; 相 近 的输 入 产 学 适 ②
生相 近 的输 出 , 同的输 入 给 出不 同的输 出 , 不 即具有 泛
化 能力 ; 具有 连续 输入 、 出 能力 ; 采 用 寻址 编 程 ③ 输 ④
第 3期 ( 第 1 2期 ) 总 7 21 0 2年 6月
机 械 工 程 与 自 动 化
M ECHANI CAL E NGI NEERI NG & AUT0M AT1 0N
No .3
J n u.
文 章 编 号 :62 6 1 (0 2 0 — 12 0 1 7— 4 3 2 1 ) 30 1— 3
21 0 2年 第 3期
李新明, : 等 堆垛 机 速 度智 能控 制 的优 化研 究
提 高 了系 统 的 稳 定 性 、鲁 棒 性 和 控 制 精 度 , 使 系 统 的 综 合 性 能得 到 显 著 改 善 。 关键 词 :智 能控 制 ;模 糊 控 制 ;C MA 网络 ;遗 传 算 法 ; 立体 仓 库 ;堆 垛 机 C
中 图分 类号 :T 2 3 P 7 文 献 标 识 码 :A
模 糊控 制擅 长处 理 定 性 与近 似 的 知识 , 家 知 识 专 和人们 的操 作经 验 以模 糊规 则 的形式存 储 于模糊控 制 系统 中, 用来解 决那些 具有 不确定 性 、 糊性 的复 杂 系 模 统控 制 问题 , 非线 性 或强 耦 合 系统 有 很 强 的适 应 能 对 力 。但模 糊控制 技术 缺乏 自学 习能力 , 以 , 所 模糊规 则 和 隶属度 函数 的确定 往 往 依 赖专 家 知 识 与操 作 经 验 , 带有 一定 盲 目性 和 主 观性 。C MAc神 经 网络 具 有 其
F MA C C神经 网络 的基本 结 构 与 C MAC相 同 , 映
收 稿 日期 :2 1 — 1 1 ;修 回 日期 :2 1— 20 0 20 — 6 0 2 0— 6
作 者 简 介 :李 新 明 (9 4) 1 8一 ,男 , 山东 泰 安 人 ,在 读 硕士 研 究 生 ,研 究 方 向 :机 电控 制 及 自动化 。
摘 要 : 采 用模 糊控 制 技 术 与小 脑 模 型 神 经 网 络 ( MAC 相 结合 的方 式进 行 堆 垛 机 的速 度 控 制 ,克 服 单 独 运 C )
用模糊控制或 C A M C神 经 网络 的 缺 点 ,使 系 统 既 具 有模 糊 控 制 的 灵 活 性 和 强 适 应 性 ,又 兼 具 神 经 网 络 的 学 习能 力 , 并且 采 用 遗 传 算 法 对 控 制 器 的输 入 输 出比 例 因 子及 连 接 权 值 进 行 寻 优 。仿 真结 果 表 明 :该 控 制 系 统
1 模 糊 控制与 C A M C神 经 网 络 的 特 点
射、 解模 糊 的计 算 , 高 了整 个 控 制 系统 的效 率 。同 提
时, 系统 对客 观 对 象 的描 述 更 具 有 一 般 性 , 也保 持 了
C MAC的全 部功 能和优 点[ 。双输入 单输 出 F MAC 2 ] C 神经 网络结构 如 图 1所示 。
自动化 立体仓 库是 现代物 流业 和计算 机集 成制造 系统重 要 的组成 部分 , 性 能好 坏 直 接 影 响整 个 系统 其 的稳定 性 和高效 性 。巷 道堆垛 机作 为 自动化立 体仓 库
的核 心运行设 备 , 对立 体 仓 库 的工 作 效 率起 决 定 性 作
用 。因此 , 道堆 垛机 运 行 状态 的精 确 控制 是 保 证 系 巷 统 高效 运 行 的关 键 。本 文将 模 糊 概 念 引入 到 C MAC 神经 网络 中 , 出用 F MAC神 经 网络 对 堆垛 机 进 行 提 C 速度控 制 , 对控 制器 的参 数用 遗 传 算 法进 行 寻 优 处 并 理, 以实现 堆垛 机的精 确控 制 。
堆 垛 机速 度智 能控 制 的优 化研 究
李新 明 ,王好 臣 ,林 春梅 ,张德 军
( .山 东理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 , 山东 淄博 2 5 4 ;2 烟 台南 山学 院 机械 工程 学 院 , 山东 烟 台 2 5 1 ) 1 50 9 . 67 3
0 引 言
射方法仍 然采用 c MAc所特 有 的寻址方式 , 所不 同 的 是 把 模 糊 集 合 的 隶 属 度 作 为 网 络 的 输 入 层 。将 C MAC神经 网络控 制与模糊 控 制 的有 机 结合 , 仅使 不 模糊控 制和模糊 推 理具 有 学 习功 能 , 简 化 了模 糊 映 还
它 神经 网络所 不 具 有 的优 越 性 [ : 它 是 基 于局 部 学 1① ]
图 1 双 输 入 单 输 出 FCM AC 神 经 网 络 结 构 图
图 1中 , s为 二 维 输 入 状 态 空 间 , 为 概 念 映 射 A。 存储 器 , 为 实际存 储器 的联想 单 元 , ( 一0 1 … , A 走 ,, c ) 一1 为模 糊 隶属 度 值 , c为感受 野 大 小 , 、 分 别为 YY 实 际输 出值 、 望输 出值 , , , , 为 权 值 , 空 期 。 … ∞ 权 间最大 长度 7等于模 糊规则 库 的规则个 数 。s / —A 的
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