1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

托盤四向穿梭車的構(gòu)成機(jī)構(gòu)與模塊多，結(jié)構(gòu)緊湊，整機(jī)框架比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)部件上缺口、孔洞比較多，應(yīng)力集中與設(shè)計(jì)薄弱點(diǎn)比較多，對于整車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析的難度比較大；需要借助于有限元來輔助分析，尤其整車的行駛穩(wěn)定性分析目前僅僅建立在工況模擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還不能從理論上有體系地研究。整車的運(yùn)動(dòng)振動(dòng)主要集中在驅(qū)動(dòng)及液壓部分，其輪軸及軸承上最容易引起振動(dòng)疲勞破壞，主要在于鋼貨架內(nèi)配置的軌道存在接頭及安裝偏差，貨架結(jié)構(gòu)體也存在一定的彈性變形，車輪與軌道的接觸剛度較大，易引起輪軌接觸振動(dòng)、車體振動(dòng)，目前多采用包膠車輪等措施來優(yōu)化輪組共振；整車的結(jié)構(gòu)優(yōu)化空間還很大，技術(shù)難點(diǎn)也客觀存在，有限元模擬及分析手段是結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進(jìn)的有效途徑之一，結(jié)合工況試驗(yàn)與分析，可以為客戶提供完善的可靠的物流解決方案；

2、路徑規(guī)劃與調(diào)度控制系統(tǒng)

托盤四向穿梭車為立體儲(chǔ)存提供了新的解決方案，是對立體庫存儲(chǔ)技術(shù)的重大突破，傳統(tǒng)以AS/RS為主的立體存儲(chǔ)設(shè)計(jì)思想因此受到了很大沖擊。然而，托盤四向穿梭車由于增加了橫向和縱向的軌道以及提升機(jī)的上下?lián)Q層作業(yè)，存在空間交通管制與設(shè)備運(yùn)行避障，其系統(tǒng)的路線設(shè)計(jì)與路徑優(yōu)化是技術(shù)難點(diǎn)之一，實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)是非常困難的，系統(tǒng)越大，其調(diào)度系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)調(diào)度難度大；

3、高容量電池技術(shù)

電池技術(shù)是影響托盤式四向穿梭車應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。因?yàn)橥斜P四向穿梭車存儲(chǔ)搬運(yùn)的托盤單元貨物荷載重，單位運(yùn)行路程的功耗大，每次完全充電能滿足的工作時(shí)間成為托盤式四向穿梭車廣泛應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。有效地監(jiān)測到托盤四向穿梭車的鋰電池健康狀態(tài)及充放電性能，也是保證托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)全自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一，而高性能高容量的電池價(jià)格昂貴，使得托盤式四向穿梭車的制造成本居高不下；

4、通訊與信息傳輸技術(shù)

托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)中由于存儲(chǔ)托盤單元貨物密度大，通訊信號屏蔽及干擾比較大，存儲(chǔ)托盤單元貨物荷載重，存儲(chǔ)搬運(yùn)過程中的運(yùn)動(dòng)慣性大，影響托盤四向穿梭車及其系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性，導(dǎo)致定位不準(zhǔn)確，而設(shè)備通訊故障頻繁導(dǎo)致故障排查及維護(hù)很困難，也在一定程度上成為研發(fā)難點(diǎn)之一；

5、技術(shù)通用性不強(qiáng)，市場競爭力度大

出于技術(shù)保護(hù)的目的，公開的資料大都是簡單地參數(shù)說明及整車框架結(jié)構(gòu)描述。整車具有較高的安全性，需要設(shè)置多重安全防護(hù)措施，例如聲光警報(bào)、急停、多車避讓、防撞保護(hù)、運(yùn)行區(qū)域安全檢測等，而整車的空間體積較小，結(jié)構(gòu)及機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)相當(dāng)緊湊，對整車的維修保養(yǎng)難度比較大。另外整車的運(yùn)動(dòng)可靠性及整機(jī)可靠性研究還缺乏，相應(yīng)的試驗(yàn)研究及方法還有待改進(jìn)。廣泛的同業(yè)技術(shù)交流、跨行業(yè)的技術(shù)融合是未來必然的出路之一；

6、定位檢測技術(shù)

條碼定位檢測：通過條碼閱讀器識別碼帶上的信息，測量對應(yīng)條碼的起始角度與終止角度，經(jīng)過專門的算法，計(jì)算閱讀器與正在閱讀條碼的相對位置，另加對應(yīng)條碼的偏移位置信息，從而得到基于條碼帶的絕對位置信息。條碼閱讀器發(fā)出的激光閱讀線， 每秒掃描條碼可高達(dá)800次，每個(gè)條碼長度約40mm，根據(jù)不同的閱讀距離可以覆蓋3～6個(gè)條碼，測量范圍可達(dá)10km。其測量精度高且速度快的優(yōu)勢在我司的托盤四向穿梭車及貨物垂直提升機(jī)中獲得了很好的應(yīng)用。

編碼器定位：旋轉(zhuǎn)編碼器是測量轉(zhuǎn)速的裝置，旋轉(zhuǎn)編碼器與從動(dòng)輪軸相連且同步旋轉(zhuǎn)，通過脈沖數(shù)及車輪周長計(jì)算出穿梭車在軌道上行走的距離，進(jìn)而確定穿梭車的行進(jìn)位置。通常在精度要求較高的場合加裝光電開關(guān)或者在軌道旁單獨(dú)設(shè)置輔助齒條、同步帶等機(jī)構(gòu)輔助減小由磨損帶來的誤差。編碼定位在我司的托盤四向穿梭車及貨物垂直提升機(jī)中獲得了很好的應(yīng)用。

激光測距：目前常用的有相位法、脈沖法、干涉法等，其中相位法常用在機(jī)械及地理工程測量中。激光測距儀安裝在貨物垂直提升機(jī)的載貨臺上隨動(dòng)運(yùn)行，在地面基準(zhǔn)處標(biāo)定點(diǎn)安裝有反射板，激光測距儀發(fā)射激光束照射到標(biāo)定點(diǎn)處的反射板上，激光束反射回激光測距儀，通過數(shù)據(jù)傳輸及控制運(yùn)算測定距離，可有效保證高層貨物垂直提升機(jī)的運(yùn)行精度和換層定位精度，是建設(shè)高位及超高位托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一。激光測距具有抗干擾能力強(qiáng)、準(zhǔn)直性好、測量精度高的優(yōu)勢。

本文作者：張衛(wèi)國