CN114118896A

CN114118896A - 冲压线托架智能化管理系统、系统、终端、介质及应用

Info

Publication number: CN114118896A
Application number: CN202111186610.1A
Authority: CN
Inventors: 夏志军
Original assignee: Tianjin FAW Toyota Motor Co Ltd
Current assignee: Tianjin FAW Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2021-10-12
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-03-01

Abstract

本发明属于智能存储，智能配送准备技术领域，公开了冲压线托架智能化管理系统、系统、终端、介质及应用。构建AGV叉车调度系统，AGV叉车根据生产指示进行托架自动准备，自动充电；构建智能立体仓库管理系统进行立体存储，智能立体仓库管理系统立根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库。其中，AGV智能管理系统将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序指令发送服务器；AGV叉车在接受到AGV智能管理系统设置AGV叉车自动充电路线指令后，按设置的路线运行到充电站，并与充电站的充电靴对接进行充电。本发明消除了重量物搬运的人困难作业。消除手推车与叉车作业交叉，避免叉车碰撞危险。

Description

冲压线托架智能化管理系统、系统、终端、介质及应用

技术领域

本发明属于智能存储，智能配送准备技术领域，尤其涉及一种冲压线托架智能化管理系统、系统、终端、介质及应用。具体涉及一种CO级冲压线AP托架智能化管理系统。

背景技术

目前，当前CO级冲压线AP托架管理使用大量手推车存放；应用时需工人寻找并使用推车准备托架。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)推车存放，占用大量空间。

(2)工人寻找并准备托架，作业时间长(10分钟)存在人车交叉作业危险。(3)托架形状不规则且重，工人负荷高，增加了劳动强度。

解决以上问题及缺陷的难度为：车间布局紧凑，存放空间不足。模具置场和生产线周边放置存在安全隐患(人车交叉作业)和搬运距离远等问题。只有扩建厂(预计100㎡)房才能解决此问题。人工作业搬运重物重复性作业(单个20KG)，现有设备自动化程度无法取消(现有设备自动化技术可以完成冲压件自动从压力机取出，机械手自动在装筐。但是辅助自动化的托架准备和安装必须有人工完成。

解决以上问题及缺陷的意义为：实现立体智能存储，解决场地不足的实际难题。进一步实现CO生产线冲压线自动化和智能化程度，为实现全自动化实现打下坚实基础。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种冲压线托架智能化管理系统、系统、终端、介质及应用。所述技术方案如下：

在一个实施例中，一种冲压线托架智能化管理方法，包括：

步骤一，构建AGV叉车调度系统，AGV叉车根据生产指示进行托架自动准备，自动充电；

步骤二，构建智能立体仓库管理系统进行立体存储，智能立体仓库管理系统立根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库。

在本发明一实施例中，所述步骤一具体包括：

(1)AGV智能管理系统设置AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序；

(2)将AGV智能管理系统将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序指令发送服务器；

(3)服务器通过WiFi将步骤(2)的指令发送充电站；同时，AGV叉车在接受到AGV智能管理系统设置AGV叉车自动充电路线指令后，按设置的路线运行到充电站，并与充电站的充电靴对接进行充电。

具体地，包括：

AGV本体有电量指示，电量不足达到满电量的30％时发出声光报警，将电量报警信息上传至上位机系统，优先进行自动充电。

自动充电系统考虑不影响主线节拍，系统充电效率现场节拍充电需求，短时充电，短时运行模式。当 AGV电量≥30％时，AGV调度系统优先级应高于充电指令，即优先满足生产节拍。

充电过程需在控制PLC的监控下自动进行，当AGV在线充电无法正常工作时，向上位机报警，并及时通知维修人员。

在本发明一实施例中，所述步骤二智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库包括：

配备RFID读写器；每个料架安装一个RFID标签，用于储存信息；安装端拾器写入料架所放端拾器品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器杆的识别；更换端拾器时，读取RFID信息，判断是否为所需品番；

AGV叉车把带有端拾器的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签，然后通过上位机调动AGV 把料架转移到出入库中转台，由堆垛机入库。具体原理如图5所示。

具体地，所述步骤二智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库还包括：

(1)AGV叉车接上位机指示自动去取上一套托架；

(2)段取完成后，AGV叉车按AGV智能管理系统设定的通道运行路线，AGV叉车送回上一套托架；

(3)根据上位机指示智能立体仓库管理系统接收AGV叉车送回的上一套托架，负责生成物流作业任务，并将任务下发给仓储执行层，同时接收来自仓储执行层上传的物流作业任务完成情况和设备状态信息。该层主要实现各种与仓储相关的上层功能，如：基础数据、入库管理、库存管理、出库管理等。实现智能立体存储；

(4)根据上位机指示智能立体仓库管理系统自动取次型托架，并将信息发送AGV叉车；

(5)AGV叉车接受取次型托架的信号后，将次型托架送至压力机内。

在本发明一实施例中，所述步骤(4)中，通道侧立库背网能拆卸，升降机故障时，升降机对应取托架。

在本发明一实施例中，所述步骤(4)中，靠墙侧进行人工取托架；

所述步骤(5)中，压力机的料架侧面非封闭式，人工可取托架。

本发明的另一目的在于提供一种冲压线托架智能化管理系统包括：

智能立体仓库管理系统，通过ERP接口与交换机连接，用于对次型托架、AGV叉车输送的托架进行管理；

交换机，用于进行信号转发；

监控调度计算机，与交换机连接，用于设置AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序；并发送主服务器或备份服务器；

主服务器，通过WiFi与交换机连接，用于将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序发送无线基站；

备份服务器，通过WiFi与交换机连接，用于将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序发送无线基站；

控制PLC，用于控制AGV叉车的自动充电的路线以及充电运行程序；

现场操作计算机，与交换机连接，用于固定读码器扫描的次型托架的信息进行设定取拿指令，并对次型托架的信息通过LED显示屏进行显示。

在本发明一实施例中，所述冲压线托架智能化管理系统还包括：

RF手持终端，与无线基站连接，用于对AGV叉车进行现场遥控；

笔记本电脑，与无线基站连接，用于对AGV叉车智能运行进行控制。

RFID标签，每个料架安装一个RFID标签，用于储存信息；智能立体仓库管理系统并配备RFID读写器；

端拾器，安装在智能立体仓库管理系统上，写入料架品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器杆的识别；更换端拾器时，读取RFID信息，判断是否为所需品番；

防错系统，AGV叉车把带有端拾器的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签，然后通过上位机调动AGV把料架转移到出入库中转台，由堆垛机入库。

本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述冲压线托架智能化管理方法。

本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述冲压线托架智能化管理方法。

本发明的另一目的在于提供一种所述冲压线托架智能化管理方法在智能立体仓库AP托架存放上的应用。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明进行了设置智能立体仓库实现立体存储，实现厂房“0”扩建，节省扩建费用80万元(100平方米)；

本发明智能立体仓库管理系统根据AGV调度系统指示自动出入库，实现无人操作，节省1人工；

本发明设置AGV叉车自动充电，根据生产指示系统自动搬送至生产线指定位置，实现无人操作，节省 1人工。

本发明CO级冲压线AP托架准备作业首次实现无人化。消减作业人工2人。

消除重量物搬运的人困难作业。

消除手推车与叉车作业交叉，避免叉车碰撞危险。

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理方法流程图。

图2是本发明实施例提供的AGV叉车根据生产指示进行托架自动准备，自动充电原理图。

图3是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统框架图。

图4是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统原理效果图。

图中：1、智能立体仓库管理系统；2、交换机；3、监控调度计算机；4、主服务器；5、备份服务器； 6、无线基站；7、控制PLC；8、现场操作计算机；9、LED显示屏；10、RF手持终端；11、笔记本电脑； 12、ERP接口；13、固定读码器；14、RFID标签；15、端拾器；16、防错系统。

图5是发明实施例提供的智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库原理图。

图6是发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统原理图。

图7是发明实施例提供的AGV叉车示意图。

图8是发明实施例提供的堆垛机机械结构示意图。

图9是发明实施例提供的堆垛机电气原理图。

图10是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统总体布局效果图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本发明所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理方法包括：

S101，设置AGV叉车调度系统，AGV叉车根据生产指示进行托架自动准备，自动充电，如图2所示。

S102，设置智能立体仓库实现立体存储，智能立体仓库管理系统1根据AGV调度系统指示自动出入库。

在本发明一优选实施例中，步骤S101具体包括：

优选地，步骤S101还包括：包括：

充电过程需在控制PLC7的监控下自动进行，当AGV在线充电无法正常工作时，向上位机报警，并及时通知维修人员。

在本发明一优选实施例中，步骤S102具体包括：

(1)AGV叉车取上一套托架；

(3)智能立体仓库管理系统1接收AGV叉车送回的上一套托架，实现立体存储；

(4)智能立体仓库管理系统1自动取次型托架，并将信息发送AGV叉车；

在本发明一优选实施例中，步骤(4)中，通道侧立库背网可拆卸，升降机故障时，升降机可对应取托架。

在本发明一优选实施例中，步骤(4)中，靠墙侧需要使用登高梯，人工取托架。

在本发明一优选实施例中，步骤(5)中，压力机的料架侧面非封闭式，人工可取托架。

优选地，所述步骤S102智能立体仓库管理系统1根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库(具体原理如图5所示)还包括：

配备RFID读写器；每个料架安装一个RFID标签14，用于储存信息；安装端拾器15写入料架所放端拾器15品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器15杆的识别；更换端拾器15 时，读取RFID信息，判断是否为所需品番；

AGV叉车把带有端拾器15的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器15从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器15的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签14，然后通过上位机调动AGV把料架转移到出入库中转台，由堆垛机(如图8-图9所示)入库。

在本发明一优选实施例中，如图3所示，本发明冲压线托架智能化管理系统包括：

智能立体仓库管理系统1，通过ERP接口12与交换机2连接，用于对次型托架、AGV叉车输送的托架进行管理；

交换机2，用于进行信号转发；

监控调度计算机3，与交换机2连接，用于设置AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序；并发送服务器；

主服务器4，通过WiFi与交换机2连接，用于将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序发送无线基站6；

备份服务器5，通过WiFi与交换机2连接，用于将AGV叉车自动充电的路线以及充电运行程序发送无线基站6；

控制PLC 7，用于控制AGV叉车的自动充电的路线以及充电运行程序；

现场操作计算机8，与交换机2连接，用于固定读码器13扫描的次型托架的信息进行设定取拿指令，并对次型托架的信息通过LED显示屏9进行显示。

RF手持终端10，与无线基站6连接，用于段取完成后给AGV叉车可以搬运托架的信号，AGV叉车根据信号指示进行搬运上一套托架作业；

笔记本电脑11，与无线基站6连接，用于对AGV叉车智能运行进行控制。

RFID标签14，每个料架安装一个RFID标签14，用于储存信息；智能立体仓库管理系统1并配备RFID 读写器；

端拾器15，安装在智能立体仓库管理系统1上，写入料架品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器杆的识别；更换端拾器15时，读取RFID信息，判断是否为所需品番；

防错系统16，AGV叉车把带有端拾器15的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器15从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器15的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签14，然后通过上位机调动AGV把料架转移到出入库中转台，由堆垛机入库。

在本发明中，图4是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统原理效果图。图10是本发明实施例提供的冲压线托架智能化管理系统结构总体布局效果图。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

1.立库功能描述

1.1该立体库具有物料智能存储管理功能，立库可自动存取料架小车，对库内存储物料进行智能化管理，实现AGV叉车自动搬运料架至冲压机内指定位置并将上一套部品料架自动送回智能立库。主要功能模块有：仓储管理、输送管理、AGV叉车自动搬送、任务管理、立库和AGV叉车运行状态监控管理、权限管理、日志管理、统计报表管理等。其中，AGV叉车示意图如图7所示。

1.2入库物料重量存在轻重不一，货库布置满足货架存储物料单元重量均匀分布，确保货架单元重量满足地面承载要求、货架承载要求。

1.3端拾器15料架料架从立体库库位取出后，通过堆垛机到达中转台，采用AGV叉车将料架自动搬送至冲压机指定使用位置。

1.4WMS系统需与komatu冲压生产指示系统对接，对接产生的工作量由乙方负责，并预留MES接口(基于SOA的Web Service)。

1.5AGV调度系统需与komatu冲压生产指示系统对接，对接产生的工作量由乙方负责，预留兼容第3 方AGV控制系统接口。本次调度系统需要预留AO1,2AGV和无人叉车端口和容量(最大10台)。

2.储存要求及工艺流程

2.1该立体库容纳68个库位，并且根据将来发展具有可扩展性。

2.2原端拾器15料架尺寸信息(以下数量和尺寸均为参考，需要与甲方确认).

2.3立库可用高度为7000mm，宽度5000mm，长度22500mm.

2.4.料架总数量为68个；

2.5单个料架(满料)最大重量为90Kg；

2.6治具与料车通用；

2.7节拍时间：25分钟以内完成空满交换；

2.8全流程无人工作业：

2.9AGV接收冲压机指示生产信息从压力机内取回料架，返回到立库(位置不定，根据系统计算)。

立库根据系统指示取出所下一套生产料架，放置到AGV上。

AGV将下一套生产料架送到压力机内(使用地点唯一)。

下面结合各部件结构及功能描述对本发明的技术方案作进一步描述。

1)立库货架

钢结构货架是高层货架存储区中存放料箱的主体结构，要求有足够的强度和刚度及整体稳定性。立体库货架主要由货架片、载货横梁、水平拉杆、垂直拉杆、天轨吊梁、地脚、数字标牌、天轨、围网和加强支撑杆件等组成，货架两侧及巷道外侧均安装安全围网，每个库位的围网方便单独拆卸，位置尺寸会签图纸时确定。

1.1)货架设计参数及要求

1.2)货架制造及安装标准

货架制造精度：

立柱片全高极限偏差±2mm；

立柱弯曲度≤1/1000，且≤6mm；

各横梁高度尺寸极限偏差±2mm；

立柱片各横粱连接孔距误差士0.2mm；立柱片底板高低差极限偏差±0.5mm；

横梁长度极限偏差L/1000且≤3mm，未承载承重梁允许有上拱，但不得有下拱；

立柱制造长度偏差不超过±2mm；货架制造工艺；

部件焊缝表面焊接均匀，没有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷。

对按焊缝和贴角焊缝的外形尺寸极限偏差符合GBJ205中有关规定；

货架表面经脱脂、酸洗—磷化―水洗一烘干一静电喷涂，涂料采用热固环氧树脂(粉状)，涂层厚度 60um，其质量均按GB6807-86标准，保证涂层表面丰满平滑，无色差，不允许出现缩孔包花等现象。

货架安装精度：

同层横梁高度偏差±5mm；

同货格同层横梁，靠堆垛机侧横梁的高度不低于另一侧，其高差≤2mm。

货架片全高极限偏差为±2mm，全宽极限偏差为±2mm；货架片同侧面在巷道全长弯曲偏差±10mm；

以轨道中心线为基础到二边货架的尺寸偏差土2mm。

外观：

货架主体表面喷涂颜色:最终颜色由业主确认，如有变化，以颜色确认函为准。

外观表面没有超出图纸规定的凸起、凹陷、翘曲、歪斜等缺陷。>各焊接物件的外观焊缝以及性能焊缝均打磨平整光滑，清除焊渣、焊瘤、飞溅物。

涂装前涂漆表面无锈蚀或污物，涂层表面应均匀、光亮、色泽一致，不允许有起泡、脱落、开裂、皱皮、外来杂质及其他降低保护和装饰性的显著污物。

设备安调过程中若货架表面涂层有损坏，负责补漆，保证外观美观。

堆垛机天、地轨安装误差：

天、地轨垂直玩去极限偏差全长误差士5mm；

天、地轨水平弯曲极限偏差:全长误差土5mm；

天、地轨固定点间距误差土0.5mm；

轨道接头处两边各100范围内极限偏差土0.25mm(圆滑过渡)。

天轨与地轨之间的偏差:天轨与地轨之间的水平错位极限≤5mm；

天轨与地轨之间的垂直距离误差土10mm/2、货架强度；

一列货架满载荷时立柱顶部变形:≤15mm(分别在X、Y、Z方向)；

横梁满载荷下挠度不大于L/300。

2.AGV叉车

AGV叉车用来将端拾器料架由中转平台转运到压机旁的端拾器支架更换工位，该系统既可以独立工作，也可以配合立体库系统来执行订单处理，并可以和其他设备自动交互，实现信息的无缝连接。

具备以下基本功能：

料架尺寸：1400*800*1200mm，800方向进叉。

满足≤3600mm的巷道内完成转向、掉头。

3.料架中转台

料架中转台是用于端拾器料架出入库与叉车叉取料架的存放平台。端拾器料架被放置在该平台以后，叉车或堆垛机直接将料架从平台上取走至下一工序。料架中转台设计应便于叉车及堆垛机取放。

中转台框架采用国标优质型材及钢板焊接而成，焊后喷丸保证整体刚性及长时间运行不变形。

焊缝无裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷，焊后清除焊渣、焊瘤、飞溅物。

外观覆盖件、透明件无毛刺、铁锈、型砂、焊渣、切屑、油污等物，无碰伤、划伤、拉毛等痕迹。

4.堆垛机部分

堆垛机整体结构采用双立柱型式，上下框架分别与天轨道和行走道相连，使堆垛机在巷道内水平行走，在框架一侧设置维修扶梯，维修扶梯配备安全绳，用于设备维修使用。

4.1驱动装置由水平行走驱动，升降驱动和货叉驱动装置组成，水平行走和升降定位由激光定位，精度≤±5mm。货叉采用欧式货叉，货叉品牌：长臂猿，满足500kg货物叉取提升。

4.2载货台是堆垛机在搬运货物途中的载体，载货台具有识别货物外形尺寸功能，当货物尺寸超出设定标准可报警提示停机，同时载货台可对仓储货位的货物虚实进行识别，保证货物安全平稳存放到位。

4.3堆垛机维修扶梯上设有安全绳索，巷道门上设置安全开关，当门打开时可使堆垛机停止工作，在升降和移动各端部设有可停止堆垛机的紧急限位开关，堆垛机巷道两端设置安全防撞挡块。

4.4堆垛机采用钢丝绳升降结构，主题颜色为红色。钢丝绳选用符合丰田安全标准，规格型号以及品牌需要得到TFTM认可后再进行采购。

4.5巷道外作业时，通过AGV与中转台的接驳完成立库内的出入库作业，也可通过手动方式完成堆垛机作业；

4.6堆垛机具备监控系统，对于故障的发生具有良好的记录功能，具有详细故障信号的个别模块功能监测，以满足快速检修的需要。

4.7堆垛机安全装置完善，详细要求如下：

①载货台具有货架货位虚实探测器，以避免双重入库，发现货物时立即停止并报警。

②堆垛机上所有电机具有过载和过热保护，当出现此类情况时，能进行有效报警。

③水平及竖直方向安装有极限限制开关，可以保证当载货台超出最高层货架时，触发开关，停止运行并有效报警。

④具有断绳、松绳保护装置，当出现钢丝绳断裂或钢丝绳失去张力等特殊情况时可以立即钳住载货台，避免载货台跌落。

⑤安全互锁，在以下情况时，堆垛机水平运行及垂直升降的动作将被锁定：

a.货叉没有在中位；

b.托盘、货物尺寸超差；

c.货叉正在动作；

d.垂直升降的安全保险系统被启动；

e.载货台超出极限位置，极限制动开关启动，紧急断电停车；

f.堆垛机运行到巷道端点触发限位开关；

g.堆垛机紧急制动开关被启动。

⑥货叉运行安全互锁，在以下情况时，货叉运行锁定：

a.堆垛机行走或升降运行时；

b.堆垛机定位没有达到设定的精度范围；

c.堆垛机进行制动开关动作。

⑦运行保护：在行走、升降两端安装减速(限速)开关，堆垛机运行至该区域强制减速；软件监控判定减速控制失效，则急停，切断堆垛机电机电源。

⑧终端限位电源开关：在巷道终端设有终端限位开关，堆垛机到此处即断开运行电机电源，保证堆垛机距巷道终端安全距处停车，和前道强迫换速控制开关形成双保险。

⑨巷道终端车挡:在地轨的两端头设有牢固、可靠的车挡，保证堆垛机不会冲出巷道，确保设备安全。

4.8堆垛机采用标准型的运行轨道，轨道两端具有限位开关和缓冲器。

4.9天轨要求：

①天轨采用GB9787-88 100×100×10角钢，上下表面距离误差不得超出±10mm/全长，与地轨平行度要求不得超出±5mm/全长；

②轮压表面直线度水平弯曲极限偏差不得超出±3mm/全长范围，表面光滑；

③天轨两侧安装有聚氨酯缓冲器。

4.10地轨要求：

①地轨采用不低于30kg/m轨道；轮压表面垂直方向直线度误差轮距范围内不超出1.5mm，表面光滑；

②轮压表面水平方向直线度误差水平导向轮轮距长度内不超出±1.5mm，表面光滑；

③地轨两侧安装有聚氨酯缓冲器。

4.11在堆垛机上设有清轨挡板及安全钩。清轨器能清除轨道上的异物，安全钩能使堆垛机在上部导轮脱离天轨时不会倾翻。

4.12堆垛机供电采用安全滑触线导电的方式。

4.13堆垛机通讯方式采用工业以太网的方式。

4.14整体设备噪声控制在75分贝范围内。

4.15堆垛机主要技术参数及要求：

4.16堆垛机制造、安装要求

4.16.1制造要求：

①堆垛机垂直度误差小于10mm；

②货叉在伸出状态下货叉端部左右摆度±5mm、自然下垂≤8mm；载货之后挠度≤25mm(单伸)；

③堆垛机框架对角线误差≤5mm；

④关键螺栓连接部位有防松标记；

⑤整机和各部件的外观表面无凸起、凹陷、翘曲、歪斜等缺陷；

⑥各焊接无间的外观焊缝均打磨平整光滑，清除焊渣、焊瘤、飞溅物；

⑦外观覆盖件、透明件无毛刺、铁锈、型砂、焊渣、切屑、油污等物，无碰伤、划伤、拉毛等痕迹；

⑧电镀件及表面经化学处理的零件色泽均匀，附着严密，无剥落、露底、鼓泡及明显花斑；

⑨涂装前涂漆表面无锈蚀或污物，涂层表面应均匀、光亮、色泽一致，不允许有起泡、脱落、开裂、皱皮、外来杂质及其他降低保护和装饰性的显著污物。

4.16.2安装要求

轨道接头处两边各100范围内圆滑过渡；

地轨的水平度允许偏差全长(≤100m)范围内：±2mm；

立柱的X/Y向垂直度(Cx/Cy)允许偏差：±15mm；

首层高度(地轨上平面至第一层货架横梁上面)允许偏差为±5mm；

天/地轨(全长≤100m)直线度I/K：±3mm，天轨与地轨之间的距离极限偏差±10mm，地轨、天轨的水平错位≤5mm。

5.端拾器料架

端拾器料架采用国标优质型材焊接而成，底部设计叉车叉持孔，以便于堆垛机及AGV转运。该料架焊接后表面喷塑处理，以防止料架生锈。

5.1料架外形尺寸：1400*800*1200mm(两层放端拾器)，每层承载200KG；

5.2料架安装RFID标签14,以便于系统辨认及取放。

6.电气控制系统

堆垛机电控采用西门子PLC进行运动及逻辑控制，堆垛机PLC通过红外光通讯与上位机、从站进行通讯。行走、提升以及货叉伸缩采用变频调速驱动方式，其中行走以及升降驱动配备电阻制动，以确保快速和准确的定位。控制系统具备点动纠偏功能，可部分纠正惯性作用造成的定位不准。

报警历史记录IO不少于20000条。

6.1堆垛机具有以下四种操作模式：

自动模式：

在自动模式(没有手动干预情况)下，堆垛机以最大速度运行，堆垛机自动从WCS获取任务并完成。

半自动模式：

在半自动模式下，可由操作面板/HMI设定目标位置，堆垛机将以最大运行速度，自动运行到指定位置。

手动模式：

在手动模式下，操作人员可在操作室(或操作平台)，通过HMI/操作面板以预先定义好低速度运行堆垛机。

维修模式：

维修模式下，操作人员在维修工位以超低速度对堆垛机进行手动操作。

6.2电气保护装置

堆垛机是一种起重机械，要在又高又窄的巷道内高速运行，为了保证人身、货物及设备的安全，堆垛机必须配备有完善的硬件及软件的安全保护装置，并在电气控制上采取一系列联锁和保护措施。

6.2.1各电动机均设有过电流继电器对电动机进行保护；设置走行端点限位及升降端点限位传感器；

6.2.2防止堆垛机运行至巷道两端附近运行速度过快，设置走行高速、中速强制切换功能；

6.2.3防止堆垛机运行至升降两端附近运行速度过快，设置升降高速强制切换功能；防止空出库、重复入库等现象的发生，设置货位货物检测传感器，以确认货位或入出库位置上的货物情况；

6.2.4防止货物尺寸超出货位的尺寸，设置货物尺寸检测传感器；

6.2.5设置松绳检测传感器，以检测松绳情况的发生；

6.2.6安装有防坠落安全钳，防止断绳情况的发生；

6.2.7设置有在异常状态下的声光报警装置；

6.2.8货叉设有中位双保险限位开关，以防止货叉在堆垛机行走和升降过程中出现误动作，确保设备安全运行；

6.2.9各有关动作及装置的电气连锁、货叉动作时禁止行走、行走中货叉禁止动作、货叉动作中禁止升降；

6.2.10堆垛机设有三色指示灯，指示堆垛机工作状态。

6.2.11载货台外形检测光电必须一个光电对应一个PLC输入点，不允许并联使用，探货光电、超限检测类光电采用常闭信号，能实现断线检测报警；

6.2.12如果滑触线没有PE相，地轨接地，接地电缆符合国家标准。

6.2.13总线系统：采用Profinet工业总线。

6.3电源：

6.3.1主电源：380V±10％50HZ±2HZ 3P+N+PE，配电柜内具备标准接地铜排。

6.3.2电柜内及设备的照明和主控制器电源，从主开关上口接线取电，分别具备独立的电气保护回路。

6.3.3主电源以下其它动力电源采用母排供电，母排安装在柜内安装板上部，没有安装元器件的部位安装绝缘护罩。

6.3.4所有控制回路的电源设计都遵循经隔离变压器后接地标准，并依据功能不同独立控制。

6.3.5交流电机使用AC380V(3P)，照明电源使用AC220V，控制电源使用DC 24V，辅助控制电源AC 220V。

6.3.6必须选用适于工业环境的交流变压器和直流电源。

6.3.7安全光栅：

6.3.7.1光栅安装高度应符合国家安全标准，遵守TMC安全设计标准。

6.3.8低压元器件

6.3.8.1插接式连接方式(插接头到接线箱端子中间不允许任何有接头)，安装位置有保护装置。

6.3.8.2三线式，具备电源及状态指示灯。

6.3.8.3容易引起误动作的特殊部位检测采用特殊的接近开关。

6.3.8.4低压元器件(限位开关、断路器、接触器、中间继电器、按钮、选择开关、显示灯等)选用甲方招标文件推荐的部品，未说明的部品乙方选择自己长期使用的部品，但部品应符合国家相关行业规则，应用广泛的产品，待图纸会签时确定。

6.3.8.5低压元器件的接线端子采用弹簧片压接式，无法实现弹簧片压接式接线端子的元件，当采用螺栓式的时，必须采用电缆终端连接头(线鼻子)。

6.3.8.6按钮、选择开关、指示灯采用塑料式，触点采用模块式连接。按钮选用平头、带灯(LED) 按钮。按钮、指示灯颜色功能应符合甲方要求，

6.3.8.7接触器、中间继电器触点可扩展，扩展触点模块式连接。

6.3.8.8接触器、中间继电器线圈RC保护。

6.3.8.9空气开关、断路器加辅助触点，接入PLC系统。

6.3.9接线端子：

6.3.9.1所有4平方毫米及以下的线缆，接线端子弹簧片压接形式。对于4平方毫米以上必须采用端子接线的形式。

6.3.9.2在端子的每一侧，每个端子接头只可以连接一根导线。

6.3.9.3端子配置标识，标识防油防褪色，标识内容与线缆的标识一致。

6.3.10电柜、远程控制箱、分线箱、操作站。

6.3.10.1电柜、分线箱、操作站及内部附件采用国家标准，喷涂颜色甲方提供色板，防护等级IP55，安装板为镀锌板。

6.3.10.2驱动柜配置应考虑冷却以满足在工况条件下维持正常生产，PLC电柜安装风扇，保证系统得正常运行。

6.3.10.3电控柜按照元器件的不同，分别布置在不同的单元中，同一种类元器件放置在一起。

6.3.10.4电柜采用下进线设计，具备进线口和进线密封措施，电柜内配置进线固定装置。

6.3.10.5各控制柜内配置照明，上位机柜内设置维修插座220V(万用型)，照明采用感应式开关。

6.3.10.6各控制柜内安装板要有不少于20％的预留安装空间。

6.3.10.7所有电气柜安装位置由甲方按照冲压车间工艺平面图确定。

6.3.10.8现场安装的控制箱安装牢固，采取防水、防震措施，安装空间便于人员维护。

6.3.11电缆及敷设、配线。

6.3.11.1导线颜色标准：

低压回路(600V以下)时使用的电线的颜色按照下列表示。

添附、参考电气回路表

控制回路表

6.3.11.2所有动力线、控制线、通讯线必须分开敷设。

6.3.11.3所有线缆必须有防护、不得裸露；除在线缆桥架内的线缆以外，其它地方线缆敷设时必须穿金属软管或硬管防护；桥架或线槽必须具有15％的额外空间。

6.3.11.4所有线缆中间不允许有断点。

6.3.11.5所有(包括备用)I/O点必须从接线端子连接到相应的模块上，设备或器件与控制柜之间备用线缆不少于20％。

6.3.11.6电缆选型适应工作环境，油污、移动、高温、承重等特殊部位应选用专用电缆，如滑块、工作台等随动电缆采用高柔性抗拉线缆，横梁内、滑块内、油箱等部位采用防油线缆。

6.3.11.7为保证信号传输的稳定性，各类模拟量、变频电机等受干扰影响较大或产生干扰的信号，要用屏蔽线缆，屏蔽电缆从控制单元直接到控制点，不允许短接或通过接线盒连接，屏蔽线用热缩管热封后接地。

6.3.11.8柜外电缆必须布置在桥架或管线内(镀锌管)，电缆桥架或保护管内线缆不允许接头。电缆敷设完成后，要对电缆进行整理、固定、捆扎，并在合适部位设置支架，保证控制电缆进入盘柜前不受力，并且整齐美观。

6.3.11.9根据原理图准确接线，接线剥切电缆时不允许损伤线芯和保留的绝缘层，附加绝缘的包绕、装配、热缩等必须清洁。

6.3.11.10引进电柜的电缆应排列整齐，避免交叉，用电缆固定装置固定牢固。不应使所接的端子板受到机械应力。电缆在敷设过程中不能过紧，应自然松弛。

6.3.12标识

6.3.12.1标识要求清晰、准确、易于识别、安装牢固、唯一，标识文字采用中文形式。

6.3.12.2标识内容要求标明图纸编号以及实际用途，并且与相关的程序、图纸、资料保持一致。

6.3.12.3所有电气部件、线缆、柜体必须做出明确的标识，柜体外部接线、传感器和执行元件等必须用永久标牌标明控制功能及图纸标号，必须能明确标识该元器件的位置(注意不能镶嵌到元器件上)。

6.3.12.4所有电缆以及电缆内各线两端均要有标识。

6.3.12.5备用线缆应注明“备用****”或“BY****”。

6.3.13电缆桥架、线槽、线管：

6.3.13.1所有桥架采用镀锌板，桥架与地面及机床表面有支撑(高100mm)，支撑件由乙方购买并制作，每1.5米要有一个支撑件，槽体、槽盖板材厚度不低于1.5mm。

6.3.13.2槽体要求带有散热孔，并且槽内配置固定线缆位置，电缆桥架的转弯半径不小于该桥架内电缆的最小转弯半径。

6.3.13.3桥架连接使用专用的内外连接板，通过圆头镀锌螺栓由桥架内向外对穿连接，连接处良好接地。

6.3.13.4线槽安装横平竖直、整齐美观、连接牢固，同一水平面内水平度偏差不超过±5mm/m，直线度偏差不超过±5mm/m。电缆管、线槽等保证管口、线槽无毛刺和尖锐棱角，并作防护，钢管连接要牢固，密封要良好，两管口要对准。

6.3.13.5桥架或线槽必须具有15％的备用空间。

6.3.13.6桥架的盖板除伸缩缝外，要盖设严密，接头处、转弯处间隙不大于5mm。

6.3.14.7在电缆槽内或管内不可以布置端子接头或进行任何导线连接。

6.3.14其它未提到电气元件按照工控环境要求和设计安装手册进行选型、安装。

7.RFID电子标签识别功能及防错：

7.1RFID标签

系统配备RFID读写器；每个料架安装一个RFID标签14，用于储存信息；放端拾器时会写入料架所放端拾器品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器杆的识别。更换端拾器时，会读取 RFID信息，判断是否为所需品番。

7.2防错

AGV小车把带有端拾器的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签14。然后通过上位机调动AGV 把料架转移到出入库中转台，由堆垛机入库。

8.软控系统

软控系统采用WMS和WCS物流控制管理调度系统，该调度系统预留AO1,AO2及无人叉车调度系统容量 (最大10台)，并可联结其他品牌AGV及AGV叉车。

8.1立库管理系统WMS

通过交换机2实现与ERP等上位系统接口，接收作业数据，并将作业发送给调度监控层，跟踪、存储各种物流信息，实现对信息的处理。WMS系统开发层次分为服务层、管理层、监控层和执行层。

主要功能：实现对自动化立体仓库及输送系统中各设备的运行调度、控制、实时监视以及物流信息的管理与跟踪；

系统主要管理的对象为：料架；

服务层由系统服务器提供数据库服务，通过局域网与管理层进行数据信息的交互与处理，并实现与业务系统信息集成与资源共享；

管理层完成系统的高级管理工作，负责整个系统的生产调度、货位管理、入出库管理、查询报表、生产分析、系统维护、故障分析等工作，实现与车间MES的信息交互，与服务器和监控系统的信息交互及作业指令下达；

监控层负责接收和转发、协调管理系统的调度指令，完成作业指令的分解、排队和下达，控制物流设备的各部执行机构；接收和处理控制系统的各种信息的实时采集和动画跟踪；

执行层通过各环节执行机构，执行、跟踪并依次完成作业指令规定的任务；

系统服务器具备双机冗余功能，主服务器4宕机时应当自动切换至备用服务器，并且相关库存数据不能丢失；

系统除了支持在常规PC终端进行业务操作外，也支持在移动端实现相关业务操作；

现场使用55寸及以上的工业液晶电视作为看板展示。

8.2立库控制系统WCS(即智能立体仓库管理系统1)。

WCS系统功能：

安全管理：有操作员基础信息管理、管理员权限分配的组成，对于操作员分配管理权限。

基础数据管理：具有物料基础信息，即物料的名称、规格、数量、入库、出库日期，储存区域的逻辑划分和定义，物料储存有效期报警等功能。

运行参数设置：由巷道、货位状态位置组成。

数据结转：包括数据日结转和周结转。日结转由系统每天自动完成，将每天出入库物料信息和库存数量转入结转的数据表中；周结转由人工完成，将每周出入库物料信息和库存数量转入结转的数据表中。

数据查询与报表功:

可以按照物料信息进行查询。提供相关物料的库存信息(物料编码、图号、名称、批次等)。

可以按照货位信息进行查询。提供相关区域内的物料信息。

出入库流水查询。可以按照一定时间段内对出、入库信息进行查询(出库品种、各品种数量统计)。

可自动生成系统出入库日报表。

货位状态统计和查询。对库内各种货位(物料、空托盘、空货位、封闭货位等)的数量和分布示意。空货位查询。

作业数据查询。查询当前作业的相关信息(作业品种、作业状态)。

数据维护功能:

在意外情况下造成实际库存和库存数据不符时，可以人工对库存数据进行修复；

对在库物料状态(型号、数量、预警存放期)进行定义；

设备远程手动控制功能:可以在设备自动运行故障或必要时(如设备检修、保养时)，在控制室直接对堆垛机和输送机进行手动控制，并且在运行状态上可以直观的看到运行情况和状态。

事务处理类功能:为系统自动、高效、正常、安全运行提供保障。包括完善的设备通讯管理、高度自动化的调度作业、准确的自动台帐管理。

9.安全防护装置

9.1安全装置要求

在出入库口及货架周围安装安全保护光栅和安全围栏，围栏上设置安全门。安全光栅及安全门均具有安全联锁保护功能；

在卸料机构入口均设置安全光栅，光栅接入冲压机安全回路，一旦被触发，冲压机将停止运行，并通过声光进行报警；

AGV料车四周设置安全雷达进行防护，人车交互、车车交互时可自动避让或减速停止。

9.2设备安全装置功能要求详见下表：

9.3安全防护

钢丝绳松断保护装置：当钢丝绳松动或断裂时，载货台超速下降，堆垛机超速保护装置紧急制动，能自动切断起升电动机的电源，同时发出警报可以有效保护货物坠落使载货台停留立柱上，防止载货台下降。

堆垛机装有防止载货台超出上、下极限位置的保护装置。载货台接近上极限或下极限位置时，该装置能自动切断提升电机电源。

堆垛机装有提升紧急终端限位器，在上极限限位器的上方，能切断堆垛机总电源。

堆垛机装有运行终端限位器，当堆垛机接近两端极限位置时，该装置能自动切断行走电机电源。

巷道终端车挡：在地轨的两端头设有牢固、可靠的车挡，保证堆垛机不冲出巷道。

堆垛机的下横梁两端设有聚氨酯缓冲器。

堆垛机车轮前方设置有清轨器。

提升钢丝绳安全系数大于8。

10.服务器及计算机配置

10.1为保证系统整体数据的安全性，服务器应当使用2台同时工作，使用双机热备，并配备UPS电源。

立库主要元器件品牌清单

序号	名称	型号及规格	生产厂家	备注
					1	立体库	AWPS-CCRZ-100	太仓博特或南京华德	两巷道
2	堆垛机	AWPS-CCRZ-200	济南驷正	1台
					3	出入口升降机	AWPS-CCRZ-300	济南驷正	1台
4	AGV叉车	AWPS-CCRZ-700	济南驷正	1台
					5	围栏	AWPS-CCRZ-800	济南驷正	1套
6	软件控制及充电系统	AWPS-CCRZ-900	济南驷正	1套

10.2关键部件品牌表

10.3电气部件要求品牌

11.故障时备用方案。

AGV出现故障时：AGV可人工推动至空闲位置；设计配备与AGV等高的人工推车，接取来自卸料机构和立库的料盘。堆垛机出现故障时：登高梯，用于接取所需料架。RFID读写器故障时：采用上位机手动进行信息的写入和人工进行信息比对。调度系统故障时：设置自动运行及人工操作两种模式，在调度系统不能正常运行时，可人工进行操作。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种冲压线托架智能化管理方法，其特征在于，所述冲压线托架智能化管理方法包括：

步骤二，构建智能立体仓库管理系统进行立体存储，智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库。

2.根据权利要求1所述的冲压线托架智能化管理方法，其特征在于，所述步骤一包括：

3.根据权利要求1所述的冲压线托架智能化管理方法，其特征在于，所述步骤一还包括：

AGV本体有电量指示，电量不足达到满电量的30％时发出声光报警，将电量报警信息上传至上位机系统，优先进行自动充电；

自动充电系统考虑不影响主线节拍，系统充电效率现场节拍充电需求，短时充电，短时运行模式；当AGV电量≥30％时，AGV调度系统优先级应高于充电指令，优先满足生产节拍；

4.根据权利要求1所述的冲压线托架智能化管理方法，其特征在于，所述步骤二智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库包括：

配备RFID读写器；每个料架安装一个RFID标签，用于储存信息；安装端拾器写入料架品番号及储存位置，每个端拾器杆上贴一个条形码，用于端拾器杆的识别；更换端拾器时，读取RFID信息，判断是否为所需品番；

AGV叉车把带有端拾器的料架拖运到线旁，操作人员将端拾器从机械臂上更换完毕，然后扫描更换下的端拾器的二维码，对比上套生产模具信息，无误后，把信息存入RFID标签，然后通过上位机调动AGV把料架转移到出入库中转台，由堆垛机入库。

5.根据权利要求1所述的冲压线托架智能化管理方法，其特征在于，所述步骤二智能立体仓库管理系统根据构建的AGV叉车调度系统指示自动出入库具体还包括：

(1)AGV叉车取上一套托架；

(3)智能立体仓库管理系统接收AGV叉车送回的上一套托架，实现立体存储；

(4)智能立体仓库管理系统自动取次型托架，并将信息发送AGV叉车；

通道侧立库背网能拆卸，升降机故障时，升降机对应取托架；靠墙侧进行人工取托架；

(5)AGV叉车接受取次型托架的信号后，将次型托架送至压力机内；压力机的料架侧面非封闭式，人工可取托架。

6.一种实施权利要求1～5任意一项所述冲压线托架智能化管理方法的冲压线托架智能化管理系统，其特征在于，所述冲压线托架智能化管理系统包括：

交换机，用于进行信号转发；

7.根据权利要求6所述的冲压线托架智能化管理系统，其特征在于，所述冲压线托架智能化管理系统还包括：

笔记本电脑，与无线基站连接，用于对AGV叉车智能运行进行控制；

8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1～5任意一项所述冲压线托架智能化管理方法。

9.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1～5任意一项所述冲压线托架智能化管理方法。

10.一种如权利要求1～5任意一项所述冲压线托架智能化管理方法在智能立体仓库AP托架存放上的应用。