堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫中最關(guān)鍵的組成設(shè)備，具有節(jié)約用地和人力、作業(yè)迅速準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，其性能直接影響整個(gè)自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的能力，同時(shí)，其成本也決定著自動(dòng)化立體倉庫的建設(shè)投入。近年來，隨著煙草企業(yè)管理水平的不斷提高和對于降本增效的需求，建設(shè)一個(gè)既能滿足系統(tǒng)需求又相對經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化立體倉庫成為必須解決的問題。

　　堆垛機(jī)發(fā)展至今，其功能和結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成熟，單機(jī)生產(chǎn)成本的控制空間已非常有限。但在某些特殊領(lǐng)域，如果一臺堆垛機(jī)能在兩個(gè)或者多個(gè)巷道自動(dòng)運(yùn)行并滿足系統(tǒng)需求，將在很大程度上降低自動(dòng)化立體倉庫的成本投入。

　　基于這樣的背景，轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上，它更多的是一種堆垛機(jī)全新的應(yīng)用理念，而不僅是堆垛機(jī)單機(jī)的發(fā)展與創(chuàng)新。

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)的工作方式

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)的工作方式具有如下特點(diǎn)：

　　直軌段工作方式

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)直軌段工作方式同一般直軌堆垛機(jī)。堆垛機(jī)底架裝有兩個(gè)走行輪支承整機(jī)重量運(yùn)行，前后走行輪附近分別設(shè)有兩組導(dǎo)輪，與立柱上部安裝的導(dǎo)輪共同防止堆垛機(jī)左右偏擺，走行電機(jī)驅(qū)動(dòng)的走行輪使堆垛機(jī)沿天地軌方向運(yùn)動(dòng)；升降臺被提升鋼絲繩懸掛，在提升電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，載貨臺以立柱表面的軌道作為升降導(dǎo)軌導(dǎo)向，在鋼絲繩的牽引下完成載貨臺的升降運(yùn)動(dòng)；貨叉電機(jī)驅(qū)動(dòng)一套運(yùn)動(dòng)倍增機(jī)構(gòu)，使上叉體完成左右存、取托盤運(yùn)動(dòng)。三種運(yùn)動(dòng)分別在電控系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制下，完成本巷道托盤載荷的出、入庫工作。

　　轉(zhuǎn)軌工作方式

　　以四巷道為例，A1、A2、A3、A4段為巷道直軌段，當(dāng)堆垛機(jī)在相應(yīng)軌道上運(yùn)行時(shí)同一般直軌堆垛機(jī)；B段為轉(zhuǎn)軌直段，與A1、A4段以彎道連接，與A2、A3段以轉(zhuǎn)軌裝置連接。轉(zhuǎn)軌裝置中含有ab段彎軌道和cd段直軌道。

　　當(dāng)堆垛機(jī)需要從A1軌道切換到A2軌道運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的轉(zhuǎn)軌裝置根據(jù)系統(tǒng)指令將ab段彎軌道接上A2軌道和B轉(zhuǎn)軌直段，堆垛機(jī)即可以運(yùn)行到A2巷道進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　當(dāng)堆垛機(jī)需要從A1軌道切換到A3軌道運(yùn)行時(shí)，A2巷道對應(yīng)的轉(zhuǎn)軌裝置根據(jù)系統(tǒng)指令將ab段彎軌道與B轉(zhuǎn)軌段斷開，A3巷道對應(yīng)的轉(zhuǎn)軌裝置根據(jù)系統(tǒng)指令將ab段彎軌道接上A3軌道和B轉(zhuǎn)軌直段，堆垛機(jī)可以順利通過A2巷道的轉(zhuǎn)軌裝置運(yùn)行到A3巷道，進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　經(jīng)過系統(tǒng)對于轉(zhuǎn)軌裝置的切換，實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)在任意巷道間的切換，根據(jù)實(shí)際需要運(yùn)行到相應(yīng)的巷道進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　軌道布置模式及特點(diǎn)

　　普通堆垛機(jī)的軌道布置模式

　　(1)一般直軌堆垛機(jī)

　　一般直軌堆垛機(jī)只在固定的巷道中運(yùn)行，即每個(gè)巷道必須配置一臺堆垛機(jī)。通過這種配置，在庫區(qū)兩頭進(jìn)行出入庫作業(yè)，系統(tǒng)出入庫作業(yè)能力最大，但投資高。適用于出入庫頻繁的立體倉庫系統(tǒng)。

　　(2)U型軌堆垛機(jī)

　　U型布置可以讓一臺堆垛機(jī)在2個(gè)巷道內(nèi)自由運(yùn)行，無需軌道切換，堆垛機(jī)直接從一個(gè)巷道(A1)運(yùn)行到另一個(gè)巷道(A2)即可。相比于一般直軌堆垛機(jī)，在能滿足系統(tǒng)出入庫能力需求的前提下，兩個(gè)巷道只需要一臺堆垛機(jī)，節(jié)省了一定的資金投入，但如果堆垛機(jī)出現(xiàn)故障，兩個(gè)巷道均無法進(jìn)行出入庫作業(yè)。通過這種布置，堆垛機(jī)只能在立庫一端進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)的軌道布置模式

　　A1巷道與A2、A3、A4巷道分別構(gòu)成三個(gè)U型軌模式，一臺堆垛機(jī)可以根據(jù)需要在任意的巷道中作業(yè)，布局中的各個(gè)堆垛機(jī)之間可以進(jìn)行互備，一臺出現(xiàn)故障時(shí)，其他堆垛機(jī)可以替代作業(yè)。系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際需要配置少于巷道數(shù)的堆垛機(jī)臺數(shù)。例如，四個(gè)巷道可以分別配置1臺、2臺、3臺堆垛機(jī)，在滿足系統(tǒng)作業(yè)能力需求的前提下，達(dá)到配置，并降低系統(tǒng)建設(shè)成本。

　　從以上布置模式可以看出，轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的最大優(yōu)點(diǎn)在于多巷道配置少量堆垛機(jī)，并且可以實(shí)現(xiàn)一臺堆垛機(jī)故障時(shí)其他堆垛機(jī)替代作業(yè)，從而不影響本巷道物料的出入庫，既滿足自動(dòng)化立體倉庫的自動(dòng)搬運(yùn)功能，又能大大降低成本。但同時(shí)，從布置模式上也可以看到一些缺陷，例如，只能在立庫一端進(jìn)行出入庫作業(yè)，由于要安裝換軌裝置，立庫將占用更大的空間等。因此，轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)只能應(yīng)用于某些特殊自動(dòng)化立體倉庫中。

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用

　　以下介紹轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)在濟(jì)南煙廠應(yīng)急物流系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　濟(jì)南煙廠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，需要建立一個(gè)應(yīng)急物流自動(dòng)化立體倉庫?；疽蟀ǎ孩僭试S立庫一端完成出入庫作業(yè)；②配置8個(gè)巷道(根據(jù)滿足存量、庫房空間結(jié)構(gòu)計(jì)算)；③出入庫流量200個(gè)物料單元/小時(shí)(普通單臺堆垛機(jī)能處理的較合理流量在50個(gè)物料單元/小時(shí)左右，根據(jù)堆垛機(jī)參數(shù)等其他因素略有差別)；④要求在某一臺堆垛機(jī)故障時(shí)，其他堆垛機(jī)能代替作業(yè)，任何時(shí)候不影響出入庫作業(yè)。

　　如果按一般直軌布置設(shè)計(jì)，本立庫需要配置8臺堆垛機(jī)。而8臺堆垛機(jī)能滿足本系統(tǒng)需求能力的兩倍以上，堆垛機(jī)能力資源浪費(fèi)很大，而且不同的巷道間堆垛機(jī)不能互換作業(yè)，一臺故障則本巷道內(nèi)的物料無法進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　如果按U型軌道布置設(shè)計(jì)，本立庫配置4臺堆垛機(jī)，堆垛機(jī)能力與系統(tǒng)要求剛好匹配，相對于一般直軌布置節(jié)約了4臺堆垛機(jī)。但如果一臺堆垛機(jī)故障，將有兩個(gè)巷道無法進(jìn)行出入庫作業(yè)。

　　在實(shí)際設(shè)計(jì)中，濟(jì)南煙廠采用了轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)軌道布置，8個(gè)巷道配置4臺堆垛機(jī)，在滿足系統(tǒng)出入庫能力需求的前提下節(jié)省了4臺堆垛機(jī)，而且堆垛機(jī)互換性非常高，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)度，可以實(shí)現(xiàn)任意堆垛機(jī)完成其他任意堆垛機(jī)需要完成的任務(wù)。最終方案同時(shí)彌補(bǔ)了一般直軌布置設(shè)計(jì)和U型軌道布置設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，最大限度地發(fā)揮了堆垛機(jī)能力資源，同時(shí)也合理地節(jié)約了大量資金。目前，該系統(tǒng)已正式投入運(yùn)行，運(yùn)行情況良好。

　　轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)的展望

　　截至目前，轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)還沒有實(shí)現(xiàn)載貨轉(zhuǎn)軌，在轉(zhuǎn)軌直段沒有實(shí)現(xiàn)物料存取。期待堆垛機(jī)的發(fā)展能解決這一難題，屆時(shí)，轉(zhuǎn)軌堆垛機(jī)系統(tǒng)將能實(shí)現(xiàn)立庫兩端進(jìn)行存取物料作業(yè)，自動(dòng)化立體倉庫的功能將得到更好的開發(fā)和利用。