物流机器人与托盘标准化

物流机器人天天和物料打交道, 就像医生和病人一样, 教师和学生一样.这个比喻并不恰当, 因为, 学生不是标准化的, 病人也不是标准化的, 而托盘可以标准化!

智能物流行业的发展路线: (专业化分工 -> 标准化->自动化->智能化)

智能物流行业的发展, 首先要基于物流行业的自动化,

而物流行业实现低成本的自动化的前提, 是物流行业的标准化.

目前托盘行业的标准化渐渐接近完成. 其标志是已经出现托盘共享的商业模式试水.

托盘行业的标准化已经达到了一个相当好的程度, 只是还没有实现全球统一.

现在托盘行业是这个样子的:

托盘的尺寸到底有多少种？

欧标: 1210和1208两种,1200*1000, 1200*0800

日韩1111(又叫T11), 1100*1100

美国4840(与1210类似), 1219 * 1016

澳洲1140*1140 (与T11类似)

中国呢? 与中国文化一样, 兼收并蓄, 谁让我们是世界工厂呢! 世界上有的, 我们中华全有.

在这种情况下 , 物流机器人的设计要遵循以下几个原则.

1) 顶升部分的面积不应小于600*600mm, 否则对于1200*800mm的托盘会难以顶起.

2) 由于欧洲货架的常用尺寸是2400 和 2700 , 2400货架放置2个1000mm, 2700 货架放置3个800mm, 也就是说, 托盘之间的间距为 (2400/2 - 1000 )= 200mm, 和 2700/3 -800 = 100mm. 所以, AGV, 穿梭车, 堆垛机, 智能叉车, 智能桁车的定位误差+执行误差+角度误差 的累积误差不应大于 ()100/2=)+/- 50 mm.

这50mm的精度, 10mm留给定位系统, 30mm留给执行系统, 10mm留给角度(相当于10mm/1200mm=1/120 rad = 0.5 deg)

定位系统测量精度不低于+/-10mm, 车辆行走定位精度不低于+/-30mm, 伸出的叉子的垂直度不大于+/-0.5度.

3) 物流机器人需要携带条码的扫描器, 或RFID标签的读卡系统, 并与标准化托盘上的标识位置相对应. 建议采用中低频RFID, 在未来物流领域会大幅应用, (另外撰文说明)

4) 物流机器人的顶升重量, 应在1吨左右, 与托盘接近.

目前托盘的载重在0.5吨到1.5吨之间比较常见, 个别钢托盘可以承重2吨, 静载(低速升降)可以达到5吨. 所以1吨左右的物流机器人是未来市场的关键.

5) 物流机器人的转弯半径, 不应大于2米, 该数值的设定为三个巷道的宽度, 每个巷道1.4米宽(1.2米的托盘, 0.2米的最小间距), 两个巷道宽度为货物, 1个巷道宽度为车辆.

6) 码货时, 重心偏离不应超过托盘中心+/- 300mm的范围内, (重心与形心偏差超过+/-100mm的货物需要特别说明, 并在货物上标明中心位置), 重心高度高于500mm的车辆, 行进过程中车辆的加速度不应大于0.1g = (1m/s2), 这个参数需要在物流机器人中进行设定.

7) 侧向转弯时的离心力需小于0.1g, 这一点通过控制转弯速度和转弯半径的组合可以实现.

8) 摩擦系数, 应大于0.2, 货物底部与木托盘, 钢托盘, 塑料托盘接触时, 摩擦系数小于0.2的需要特殊说明, 货物中可能出现漏油, 或者冬天出现冰冻, 造成摩擦系数大幅下降的, 需特别说明.

结论: 市场上标准的物流机器人的典型产品为：

1) 尺寸：1200*800

2) 顶升尺寸: 直径600

3) 载重: 0.5吨, 1吨, 1.5吨, 2吨

4) 顶升距离: 100mm

6) 转弯半径: 2m

7) 读卡能力: RFID, 条码, 二维码

8) 表面摩擦系数: >0.4 (与木头, 与塑料, 与钢)

9) 允许重心偏离: +/-300mm,

10) 最大加速度: 0.1g

11) 最大离心加速度: 0.1g