高效物流仓储行业的传感器解决方案

2011-40期 物流

文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2015-12-19
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劳易测电子的客户——瑞士格(Swisslog)股份有限公司是欧洲最现代化的物流系统集成商之一,使用劳易测电子的传感器成功地在欧洲建立了当今世界最为先进的物流仓储系统。

劳易测电子的客户——瑞士格(Swisslog)股份有限公司是欧洲最现代化的物流系统集成商之一,使用劳易测电子的传感器成功地在欧洲建立了当今世界最为先进的物流仓储系统。

欧洲最现代化的物流中心之一 —— Dm-drogerie markt物流中心已在德国科隆附近的韦勒斯维斯特建成,总投资逾1.3亿欧元,在未来可为超过1200家药店提供配送服务。此物流中心的最大股东就是位于瑞士布克斯的瑞仕格股份公司,其合作伙伴实力雄厚并具有国际影响力。Dm-drogerie markt物流中心涉及的主要传感器系统的核心供应商便是劳易测电子。

“货物按需要重新被分流进入新的托盘配送中心。”瑞仕格股份公司负责自动化工艺设计仓库配送的项目经理Rolf Gutjahr先生,在此大型项目的一次重要里程碑活动中这样说道。此物流中心总占地面积50 000 m2,由托盘及小部件的货物分拣仓库和货架仓库构成。

系统核心部分有18 000个托盘空间、5000个货物分拣空间以及13个高架存储设备,长达3500 m的托盘输送机使物流中心的运送能力达到每小时390个托盘——这些是系统核心部分的关键数据。另外还有小部件区域140 000个存储空间,包括52个高架存储设备,为货物分拣区供给物品,并取回在货物分拣时所用的货柜。仍然在托盘上的一小部分货物以及箱装货物,可临时存储于14 000个额外托盘存储区域,它们位于30 m高的高位货架仓库内。设施的关键部件是瑞仕格CaddyPick®系统——半自动化货物分拣方案,包括总长超过2000 m分拣通道和163个受控缆车。货箱沿着货物分拣通道自动移动,并将“从人到货原则”与“从区到区流程”结合起来。“与普通货物分拣系统相比,本系统的一大特点是在某一特定时间内使用中的缆车数量恰好为实际需要的数量。” Rolf Gutjahr表示。

如此复杂、高级的自动化系统,对传感器系统的要求可想而知。需要将货物流导向不同分类的托盘及货柜处理系统,安置高架存储设备和缆车,确保自动控制装置、伸展器、货铲等设备运转良好,传输数据并为安全区域提供保护。“最终,新的组合配送中心需要每天将装有超过15 000件不同产品的大约1800个托盘送至drogerie markt的货仓中。”Rolf Gutjahr说。

除了需要有广泛的传感器系统实现转换和触发功能外,条码阅读器、条码定位系统和光学数据传输系统也是配送中心的主要组成部分。在相关系统的安全保护方面,劳易测电子的COMPACTplus-M多光束安全传感器的内置屏蔽功能满足了高效工艺流程方面的要求(图1)。

图1 劳易测电子的COMPACTplus-M多光束安全传感器的内置屏蔽功能满足了高效工艺流程方面的要求

用于分拣系统的快速读码设备

仅在小部件货物分拣的货柜处理系统上,在货物分流系统的将近700个识别节点上,分别安置了条码阅读设备。在分拣系统的输送线上,载有货物的托盘通过读码进行路径选择(图2)。通过这些条码阅读设备,可以高效可靠地识别不同产品的类型。根据所需的检测距离及检测范围大小等条件,韦勒斯维斯特drogerie markt物流中心选择了劳易测电子的高速条码阅读设备——BCL34、BCL504。凭借其体积小、最小检测距离短的特点,BCL34条码阅读器还可灵活用于检测距离受限制的狭小空间。BCL504(测量景深200~2400 mm)具有景深长、构造坚实的特点,因此很适合包裹和托盘运输系统。BCL504i 摆镜型条码阅读设备具有扬角为±30°的摆动装置的高性能镜头,即便在很短的检测距离也可以有很宽广的检测范围。BCL504型条码阅读设备采用了CRT残码重组技术,因此即便是在速度很快的应用环境下也能可靠地扫描包裹或者托盘物体上的条码。

而劳易测电子的条码阅读设备独创的CRT技术通过多次读码能够完成阅读残码的任务。每次都会有一个偏移,即便是位于大角度偏离中线位置的条码也能多次读取,再利用重叠单元,单个残码被软件汇合在一起,再次生成完整的结果。此技术的优势明显,尤其是在读取扭曲条码、矮小条码或快速移动的条码的应用中。部分损坏或污损的条码同样可以被解码,这样就提高了读码率,系统可用性也随之提高。

图2 在分拣系统的输送线上,载有货物的托盘通过读码进行路径选择

BCL34和BCL504型设备配有Profibus接口,便于实现与主控系统的极速数据通信。条码阅读器与Profibus主站模块之间的最大数据传输率为12 Mbit/s,可确保传感器能够充分发挥其潜能,达到非常高的检测能力,使最大检测能力与无延迟数据通信有效地结合在一起。

条码技术在缆车定位上的运用

条码技术也同样适用于高架存储设备和CaddyPick®缆车定位控制。CaddyPick®缆车通过使用条码定位系统来进行定位,悬空滑动托架上的读码器扫描导轨上的条码带(图3)。这里应用了技术成熟的BPS 34条码定位系统,该系统包括两个很容易操作的部件:特殊的扫描阅读设备和与之配套的条码带。凭借高标准的工作可靠性、冗余数据校验以及最少维护的特点,这些传感器系统是庞大的drogerie markt配送中心最合适的选择。绝对距离被编码到塑料条码带上,条码带成为主要影响因素。读码器通过±1 mm的重复精度读取条码带上的位置信息,计算出的位置值以每2 ms传递给控制系统一次。

辅助光学数据传输

在高架存储设备附近,位置数据通过DDLS 200光通讯数据传输设备传送到控制系统(图4)。该装置可实现在500 m的范围内以2 Mbit/s的无线传输速率无损耗、无干扰的数据通信任务。在韦勒斯维斯特drogerie markt配送中心中所使用的数据传输传感器,是劳易测电子专为长度为75 m的数据传输通道而设计的。单路数据传输通道包括两个发射器和两个接收器,通过不同频率发射和接收数据,其实现方法是通过一个脉冲式不可见红外激光束,频率正好与其对应的接收器相匹配。这样就实现了双向通信,避免光束或反射光相互干扰。

图3 CaddyPick®缆车通过使用条码定位系统来进行定位,悬空滑动托架上的读码器扫描导轨上的条码带

安全第一

除效率之外,工作人员的人身安全也是高度自动化的drogerie markt配送中心关心的重点。由劳易测电子研发的符合IEC/EN 61496标准的4级COMPACTplus多光束安全光栅可以通过其自身的屏蔽功能,在不影响货物流动的情况下最大限度地保证配送中心工作人员的安全(图5)。

比如,它使CaddyPick®缆车能够在不干扰系统工作流程的情况下通过保护区域。然而,若有人试图进入系统受防护的危险区,COMPACTplus多光束安全光栅将立即使设备停机,避免由危险动作导致的严重安全事故的发生。

区分人和物体所需的所有传感器、控制系统及显示元件都可在现场直接与多光束安全传感器相连接。COMPACTplus多光束安全光栅支持各种现有的输出方式,如晶体管输出、继电器输出和内置的安全总线接口输出。在任何安全控制要求的场合下,都能与周边设备高度整合。

图4 在高架存储设备附近,位置数据通过DDLS 200光通讯数据传输设备传送到控制系统

劳易测电子可以为客户提供开创性的解决方案

从简单的开关传感器到高端的托盘、货箱的条码识别技术,新drogerie markt配送中心使用的劳易测传感器是现代技术系统的主要组成部分。通过在高架存储设备和货物分拣所用的缆车上使用条码精确定位系统以及无线数据传输系统,瑞仕格为韦勒斯维斯特drogerie markt物流中心创造了一个高效的物流解决方案。就其效率来说,通过使用劳易测电子专业的物流行业传感器产品,瑞仕格在欧洲开创了物流行业的新纪元。

图5 COMPACTplus多光束安全光栅可以通过其自身的屏蔽功能,在不影响货物流动的情况下最大限度地保证配送中心工作人员的安全

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