自动化立体仓库在彩色滤光片生产中的应用

摘 要：自动化立体仓库是一个多层存放货物的高架系统，它具有节约占地面积、减少误差、提高仓储自动化管理水平、提高管理和操作人员素质、减少由于人为原因发生的失误，提高货物搬送效率等诸多优点。而在LCD的材料中，彩色滤光片（简称CF）占有相当重要的比例，在生产中需要专门的自动化立体仓库来存放生产CF的材料——玻璃基板。文章重点介绍了在彩色滤光片工厂中自动化立体仓库的基本设计方案。

关键词：自动化；立体仓库；彩色滤光片生产

引言

自动化立体仓库是在不直接进行人员参与的情况下自动地存储和取出物料的系统。它是采用高层货架存储货物，用专门的仓储作业设备进行货物出入库作业的仓库，是物流和计算机技术完美结合，仓库作业全部实现自动化。

彩色滤光片是基于素玻璃基板的生产，生产基本过程为BM，R，G，B，ITO，PS6道制程工艺，以及不良品的修补、素玻璃的投入、最终检查、成品玻璃的产出等构成。

1 立体仓库中的搬送设备——全自动堆垛机

堆垛机是随着立体仓库的产生而发展起来的专用起重机，是立体仓库中的重要运输设备，主要用于在高层货架的巷道内来回运行，同时把巷道口的货物存入货格，或者将货格内的货物取出并运送至巷道口。

2 搬送物——卡匣

文章是基于第六代彩色滤光片生产线设计，搬送物为1700（W）×1900mm（D）×1400mm（H）的玻璃基板存放卡匣，在搬送过程中要求对卡匣轻拿轻放，而且需要精确定位放置。

3 彩色滤光片整厂设计框架

彩色滤光片整厂设计，如图1所示。

图1 彩色滤光片整厂设计图

本设计为简易的彩色滤光片厂的设计，设计中含有三个自动化立体仓库，立体仓库一主要对应玻璃基板的投入、产出、最终检查线，立体仓库二主要对应BM、R、G、B、ITO、PS线，立体仓库三主要对应玻璃基板的修补设备线。

在彩色滤光片的生产过程中，为了达到设计产能的需求，各产线（除修补线）在不停机的情况下是不间断的运行中的，这就对自动化立体仓库提出了要求：立体仓库中的堆垛机要及时将巷道口的卡匣搬入搬出，减少卡匣的搬送过程中的时间，保证卡匣搬送的及时。

4 自动化立体仓库设计

（1）基于以上的彩色滤光片整厂的设计，为了加大自动化立体仓库的存储能力，满足彩色滤光片的生产过程中玻璃基板的存储需要，本设计为三层存放卡匣模式，图2，是立体仓库一、二的正视图。

（2）图中的各个框体为放置卡匣的地方，为满足堆垛机的足够的运行空间，要求立体仓库的净高度为8600mm。

（3）立体仓库一和立体仓库二所对应的机台设备较多，故在这两个立体仓库中，都安排两个堆垛机，防止由于堆垛机较忙而无法满足各制程设备的需求。而立体仓库三中只对应几个修补设备，堆垛机的搬送量相对较少，故只设定一个堆垛机。

（4）为了使各个立体仓库之间的卡匣可以自由互换，在各个立体仓库间设有自动传送带，由于立体仓库一和立体仓库二之间的搬送两较大，故在这两个立体仓库间设定两个传送带。

（5）在正常生产过程中，不可排除的会发生设备异常，需要人为的干预去维修，这就关系到在维修过程中的安全问题，在立体仓库中，需要设定多个紧急停止按钮，如在进如立体仓库门口、堆垛机上、巷道口等地方，保证在维修过程中，遇到突发情况时能够及时停止危险设备，保证人身安全。

（6）堆垛机的平均搬送时间（即平均Cycle Time）及搬送量计算。

a.搬送量计算。根据彩色滤光片的生产的Cycle Time，可以计算出在一整天中，堆垛机需要搬送的次数。按照立体仓库一、二两个堆垛机，立体仓库三一个堆垛机计算，通过对该立体仓库的搬送的模拟计算，可以得出结论，堆垛机的稼动率小于80%，满足设计要求。

b.平均Cycle Time的计算方法及定义。平均移动时间是由平均行走时间与平均升降时间进行比较，去较长值作为适用值。并且平均行走时间为使用堆垛机最大行走距离的“2/3（单堆垛机）”、或者“1/2（双堆垛机）”的数值、平均升降时间为使用堆垛机最大升降距离的2/3的数值进行计算。

堆垛机负荷率（%）=堆垛机运行回数（Moves/h）×平均Cycle Time（sec）×100/3600（sec）

通过以上计算，该立体仓库的设计满足该彩色滤光片厂对于卡匣的搬送需求。

（7）控制系统。按照彩色滤光片的生产过程中，有些玻璃基板在生产中是要进行修补，有些基板直接可直接进入到下一制程，这就是要根据生产需求而决定。总体来说，该立体仓库的控制系统较为复杂，需要专门的设计人员设计，在这里就不遂一述说了。

5 结束语

随着现阶段社会生产需求，越来越多的工厂采用自动化立体仓库来存储货物、搬运货物，这样既节省了人力，物力，又保证了在生产过程中的准确性、高效性，并且利用计算机进行控制管理，有利于企业实现现代化的管理。文章仅根据彩色滤光片的生产需求，设计出的一个简单的自动化立体仓库，仅供参考。

作者简介：周永华（1987-），男，江苏盐城，南京中电熊猫液晶材料科技有限公司制造部工程师。