智能制造生產(chǎn)線技術(shù)及應(yīng)用 教案 項目5 智能倉儲系統(tǒng)操作

第一部分：復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容第二部分：新課導(dǎo)入及學(xué)習(xí)新內(nèi)容（時間：45分鐘理論）【步驟一】新課導(dǎo)入引導(dǎo)問題在生活中你都見過哪些國產(chǎn)品牌的智能立體貨柜存儲系統(tǒng)？智能立體貨柜存儲系統(tǒng)的有哪些結(jié)構(gòu)組成？請同學(xué)根據(jù)所學(xué)所識積極思考，踴躍發(fā)言【步驟二】新知識的講授一、智能立體貨柜存儲系統(tǒng)的作用（簡單介紹）隨著我國經(jīng)濟(jì)融入世界經(jīng)濟(jì)一體化的進(jìn)程加快，電子商務(wù)、物流、供應(yīng)鏈管理是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。供應(yīng)鏈中任何一個環(huán)節(jié)都將關(guān)系到企業(yè)的正常運行，其中倉儲設(shè)備的更新?lián)Q代和倉儲管理是個非常重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)倉庫存儲不僅需要大量場地，而且取貨很煩瑣，同時對于哪怕不大的倉庫庫存也很難統(tǒng)計清楚，作為現(xiàn)代倉儲物流的重要組成部分，智能立體貨柜主要就是解決了這些方面的問題。智能立體貨柜能充分利用空間，在占地面積最小的情況下充分利用現(xiàn)有的空間高度，使倉儲能力增加60%以上；它的自動化操作使存取物品方便，是貨到人，不是人找貨，存取速度快，大大節(jié)省時間；它還能對庫存實現(xiàn)實時監(jiān)控，實現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理。二、智能立體貨柜存儲系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)（一）自動門自動門是位于貨臺后端的自動閉合裝置。自動門可作為備選，但出于安全因素，在機(jī)器的某些配置（高處貨臺）中，自動門必須配備。顯示采用內(nèi)部式貨臺和自動門的機(jī)器。自動門由牽引軸①組成，后者通過傳動皮帶③與驅(qū)動裝置②連接，驅(qū)動裝置驅(qū)動位于自動門側(cè)面的皮帶④，并控制打開和閉合的運動。自動門1-牽引軸；2-驅(qū)動裝置；3-傳動皮帶；4-側(cè)面的皮帶（二）升降機(jī)升降機(jī)1-減速電機(jī)；2-傳動軸；3-鏈條；4-貨盤抓取裝置；5-橫梁；6-管狀輪；7-管狀輪加固支架升降機(jī)由縱軸電機(jī)驅(qū)動，能夠縱向移動到機(jī)器的高度，并通過鏈?zhǔn)截洷P抓取裝置，能夠從或向揀選貨臺提取和存放貨盤。該單元由一臺減速電機(jī)組成，通過機(jī)軸將運動傳遞給與貨盤抓取裝置連接的鏈條。（三）伸縮式貨臺伸縮式貨臺是一種只能在配備內(nèi)部式貨臺并采用第一負(fù)載層的機(jī)器上安裝的裝置，其由①伸縮導(dǎo)軌組成，允許將貨盤拉出到貨臺外，使得裝卸操作更為方便。伸縮式貨臺當(dāng)伸縮式貨臺處于貨臺內(nèi)部時，貨盤被放置在其上面。通過松開③機(jī)械安全鎖，操作人員能夠取出帶貨盤的伸縮式貨臺。操作完成后，操作人員必須將伸縮式貨臺推入機(jī)器內(nèi)，并確保將其推到行程末端以便啟用機(jī)械安全鎖。若安全鎖未啟用，則升降機(jī)無法提取貨盤。貨臺機(jī)械安全鎖三、工作原理智能立體庫的工作原理：其是由立體貨架、出入庫托盤輸送機(jī)系統(tǒng)、尺寸檢測條碼讀取系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、計算機(jī)管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調(diào)節(jié)平臺、自動化立體倉庫鋼結(jié)構(gòu)平臺等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。智能是指沒有人直接參與的機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)管理過程。智能立體庫也不例外。智能立體庫由多層貨架、運輸系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成，可以自動儲存和出口物料。集信息自動化技術(shù)、自動導(dǎo)引小車技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)和自動倉儲技術(shù)于一體的集成化系統(tǒng)貨物入庫存儲是在入庫站臺上進(jìn)行的。夾抱車將貨物送到倉儲平臺的托盤上，確認(rèn)貨物后，入庫過程自動完成。輸送線自動將托盤送到貨架末端，堆垛機(jī)通過主控計算機(jī)將貨物送到預(yù)先分配的存儲空間進(jìn)行存儲。貨物的出庫由生產(chǎn)管理人員向主控計算機(jī)輸入出庫指令，計算機(jī)根據(jù)出庫貨物的種類，按照一定的原則，控制堆垛機(jī)從貨物倉庫中取出相應(yīng)的庫存貨物。輸送線自動將貨物輸送到出站平臺。同時，出庫的托盤經(jīng)疊放機(jī)將空托盤五個一組疊好送到貨架存放或送到入庫站臺備用。四、倉儲特點（一）縱向模塊化可通過高度為200mm的解決方案，加上高度約100mm的支腳，縱向?qū)C(jī)器設(shè)置到所需的高度。（二）高儲存密度能在機(jī)器中放入數(shù)量龐大的貨盤，并能以靜態(tài)或動態(tài)的方式分隔貨盤，以便充分利用可用空間。（三）貨盤搬運由于兩個貨盤之間只有25mm的差距，可以優(yōu)化貨盤提取的空間。由安靜可靠的逆變器管控的縱向移動。（四）先進(jìn)的“Copilot”控制面板“Copilot”控制面板除了作為普通界面使用外，還可添加多種功能，包括遠(yuǎn)程使用。（五）機(jī)器管控通過WINDOWSCE研發(fā)的先進(jìn)軟件?？偱潆姳P安裝在滑輪上，可從機(jī)器下方取出，以便維護(hù)操作。等等。五、單機(jī)操作詳細(xì)步驟請查看教材。【步驟二】任務(wù)實施（90min實踐）任務(wù)內(nèi)容：熟悉智能立體貨柜存儲系統(tǒng)的操作在智能立體貨柜存儲系統(tǒng)中存取一個零件第三部分：課堂總結(jié)、布置作業(yè)及課后預(yù)習(xí)要求一、課堂總結(jié)二、布置作業(yè)基于實訓(xùn)室中現(xiàn)有產(chǎn)線加工設(shè)備加工設(shè)備，是如何實現(xiàn)各設(shè)備之間的互通互聯(lián)？三、課后預(yù)習(xí)智能立體貨柜存儲的操作XXXXX學(xué)院單元教學(xué)設(shè)計XXXX—XXX學(xué)年第X學(xué)期課程名稱：授課班級：任課教師：所在系部及教研室：本單元標(biāo)題AGV小車搬運系統(tǒng)教學(xué)目的讓學(xué)生了解智能生產(chǎn)線加工設(shè)備構(gòu)成，為后續(xù)產(chǎn)線的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識目標(biāo)（1）能正確說出AGV小車搬運系統(tǒng)工作原理和結(jié)構(gòu)的特點。（2）能熟練操作AGV小車搬運系統(tǒng)。（1）掌握AGV小車搬運系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。（2）掌握AGV小車搬運系統(tǒng)的加工特點和工作原理。重點難點及解決方法重難點：智能立體貨柜存儲系統(tǒng)的操作解決方法：理論講解，通過多媒體等手段解讀任務(wù)，視頻教學(xué)，提示學(xué)生如何攻破討論的問題。在學(xué)習(xí)過程中，緊密結(jié)合課程上機(jī)、實驗或者實踐環(huán)節(jié)加深對AGV小車搬運系統(tǒng)的認(rèn)識和理解。參考資料參考深圳優(yōu)旺特科技有限公司AGV小車操作手冊單元教學(xué)設(shè)計第一部分：復(fù)習(xí)上次課主要內(nèi)容第二部分：新課導(dǎo)入及學(xué)習(xí)新內(nèi)容（時間：45分鐘理論）【步驟一】新課導(dǎo)入引導(dǎo)問題什么是AGV小車？小車應(yīng)用在哪些場合？AGV小車包含有哪些典型結(jié)構(gòu)？請同學(xué)根據(jù)所學(xué)所識積極思考，踴躍發(fā)言【步驟二】新知識的講授一、AGV小車的作用（簡單介紹）21世紀(jì)制造業(yè)進(jìn)入一個新階段，敏捷制造成為企業(yè)的主導(dǎo)模式。能否抓住市場機(jī)遇開發(fā)出新產(chǎn)品將是企業(yè)贏得競爭的主要手段。要減小生產(chǎn)成本對生產(chǎn)批量的依賴，就要發(fā)展敏捷制造裝備。繁重制造裝備的可編程、可重組和快速響應(yīng)能力使得在進(jìn)行小批量生產(chǎn)時，可實現(xiàn)接近中、大批量生產(chǎn)的效率。由于機(jī)器人具有自主規(guī)劃、可編程、可協(xié)調(diào)作業(yè)和基于傳感器控制等特點，它將成為可重組的敏捷制造生產(chǎn)裝備及系統(tǒng)的重要組成部分，為傳統(tǒng)制造企業(yè)向敏捷制造企業(yè)跨越發(fā)展提供重要的技術(shù)支持。二、AGV小車的主要結(jié)構(gòu)AGV小車主要由車體、蓄電池及充電裝置、驅(qū)動裝置、導(dǎo)引裝置、車上控制器、通信裝置、安全保護(hù)裝置、移載裝置和信息傳輸與處理裝置等組成。AGV小車基本機(jī)構(gòu)（一）車體車體由底盤、車輪、車殼等組成，是AGV的基礎(chǔ)部分，也是其他部件的安裝基礎(chǔ)。車體盡量圓滑，或可在車殼四周貼上防撞條，在AGV與人或其他物體相撞時可起到緩沖作用。（二）蓄電池和充電裝置ACV常采用24V和48V在流落電池為動力。持續(xù)匚作時間應(yīng)該超過8h以上。充電模式按充電時間可分為隨機(jī)充電和全周期充電。如果充電點充足，可采用隨機(jī)充電的方式，實現(xiàn)對蓄電池的淺充淺放，既可使AGV的效率最大化，又可延長蓄電池的使用壽命。AGV不僅可以自動充電，也可手動充電。當(dāng)遇到AGV電量耗盡，無法自動充電時，可由專職人員手動實現(xiàn)AGV與充電器之間的連接實施充電，蓄電池充滿手動拔取電源，充電結(jié)束，AGV可繼續(xù)工作。（三）驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置由車輪、減速器、制動器、驅(qū)動電動機(jī)和速度控制器等部分組成。驅(qū)動裝置由計算機(jī)或者人工控制，AGV能夠接受指令并做出相應(yīng)的動作。（四）導(dǎo)引裝置導(dǎo)引裝置接受導(dǎo)引系統(tǒng)的方向信息,通過轉(zhuǎn)向裝置來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向動作。（五）車上控制器車上控制器接收控制中心的命令、任務(wù)并執(zhí)行相應(yīng)的指令，并將自身的運行狀態(tài)、位置、速度和故障消息等及時地反饋給控制中心。三、工作原理AGV小車的基本原理是接收到物料搬運指令，控制器系統(tǒng)根據(jù)AGV的當(dāng)前位置和目的地址進(jìn)行行駛方向的計算，規(guī)劃出最佳路線。當(dāng)AGV到達(dá)目標(biāo)位置并準(zhǔn)確?？亢蟊憧赏瓿梢戚d或裝卸貨等指定動作,并隨時向系統(tǒng)報告自己的位置和運動狀態(tài)。動作完成，AGV駛向下一個目標(biāo)點，完成下一個動作。若暫時無命令，AGV駛向指定的待命區(qū)域，等待任務(wù)的派遣。四、倉儲特點磁導(dǎo)航傳感器是AGV小車中定位的核心部件，它是利用集磁道釘?shù)拇艌鎏匦匝芯看判盘枡z測、車輛與磁道釘之間相對運動于一體的試驗平臺。在此平臺上模擬實地的車輛磁道釘導(dǎo)航自動駕駛設(shè)計車輛的直線運動、S形運動以及加速等運動模式，并編寫軟件程序?qū)崿F(xiàn)功能需求。（一）AGV小車先進(jìn)性AGV集光、機(jī)、電、計算機(jī)為一體，綜合了當(dāng)今科技領(lǐng)域先進(jìn)的理論和應(yīng)用技術(shù)。導(dǎo)引能力強(qiáng)，定位精度高，自動駕駛作業(yè)性能好。（二）AGV小車可靠性在AGV系統(tǒng)的工作過程中，每一步都是一系列數(shù)據(jù)和信息的通訊交換過程，后臺有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持，消除了人為因素，充分地保證AGV作業(yè)過程的可靠性，完成任務(wù)的及時性，數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。（三）AGV小車靈活性能夠快捷地與各類RS/AS入/出口、生產(chǎn)線、裝配線、輸送線、站臺、貨架、作業(yè)點等有機(jī)結(jié)合。能夠根據(jù)不同的需求，以不同的組合，實現(xiàn)各種不同的功能。能最大限度地縮短物流周轉(zhuǎn)周期，降低物料的周轉(zhuǎn)消耗，實現(xiàn)來料與加工、物流與生產(chǎn)、成品與銷售等的柔性銜接，最大限度地提高生產(chǎn)系統(tǒng)的工作效率。（四）AGV小車獨立性AGV能自成系統(tǒng)，在沒有其他系統(tǒng)支持條件下，作為一個獨立單元完成特定任務(wù)。（五）AGV小車兼容性AGV不僅能獨立工作，而且更善于與其他生產(chǎn)系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、控制管理系統(tǒng)等緊密結(jié)合，具有突出的兼容性和良好的適應(yīng)性。（六）AGV小車示范性代表先進(jìn)的生產(chǎn)力，是企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的象征。能促進(jìn)人員素質(zhì)、管理水平的提高。AGV還能促進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、信息化的基礎(chǔ)建設(shè)。（七）AGV小車安全性AGV作為無人駕駛的自動車輛，具有較完善的安全防護(hù)能力。有智能化的交通管理，安全避碰，多級警示，緊急制動，故障報告等。能夠在許多不適宜人類工作的場合