自动化立体仓库的三维建模设计

陈玉林　粟敏　杨川福　李奎　刘渊铭

【摘 要】自动化立体仓库系统结构简单，可实现提高进出库效率、减少货物存储问题、合理利用空间资源等。针对货物的分类管理、存仓、出仓等问题，对进出库控制原理进行了分析和说明，并在cinema 4d中进行了自动化立体仓库的三维建模设计。

【关键词】自动化立体仓库；cinema 4d；建模；进出库控制原理

随着社会的进步，人们对空间合理利用越来越重视。在很多工厂中存在存储空间利用不足而造成的浪费，货物进出库效率不高等问题。随着全球化经济竞争的激烈化和我国对外开放步伐的加快，物资储存技术越来越引起人们的重视，在物流系统中自动化立体仓库则起着非常关键的作用[1]。自动化立体仓库由于使用方便，可最大限度的利用仓库空间，维护工作量小，出错情况少，无论是在存储、分类、配送等物流领域都得到了人们的信任和喜欢[2]。

1 自动化立体仓库的组成及工作原理

1.1 自动化仓库的组成

设计的自动化立体仓库由进出库识别系统RFID（Radio Frequency Identification）、计算机管理系统、运输车、货物传送床、堆垛机等主要部分组成，立体式存储货架和进出库识别系统主要是对进出库货物进行识别，计算机管理系统是对识别后的货物进行数据管理，运输车和货物传送床则是把货物送到指定位置。堆垛机负责把货物放到指定的货架。

1.2 自动化立体仓库的工作原理

1.2.1 进库过程

当有货物进库时，系统数据处于初始状态，然后物资依次通过货物运输床到RFID检测系统，RFID检测系统对货物进行扫描识别，数据传送到计算机，识别出货物的种类，计算机进行数据分类管理，并分配库位号，同时启动相应的程序，控制堆垛机运动。当货物被运输到相应的库位时，堆垛机把货物放到指定的货架上。当所有货物放置完毕，系统回到初始状态。进库流程图如图1所示。

1.2.2 出库过程

当有货物出库时，首先在计算机系统确定物类别及库位号，然后计算机控制堆垛机将货物从货架上取出，通过运输车运送到货物传送床，经过RFID系统，RFID系统扫描过后，将数据传给计算机，与调货参数进行比较，如果相同则通过货物出库，若不同则报错。货物运输机再把货物运回原来的库位流程图如图2所示。

2 自动化立体仓库在cinema 4d中的建模

图3为自动化立体仓库概览图，其中，蓝色部分是货架，横20列，高40层，起存放货物的作用。货架之间是堆垛机，前面是货物传送机，货物传送机后面是运输车。

图4、图5、图6分别是自动化立体仓库的部分模型。采用的是基本几何体（如cube，cylinder，sphere），转换成可编辑多边形后，经过多次调整得到最终模型。其中图4是货架，主要用于存放货物；图5是运输车，在货物运输床和货架之间运输货物；图6为货物传送床，负责把货物传给运输车。

3 结论

自动化立体仓库，最大限度的利用了空间资源。而且很好的提高货物进出库的效率，同时采用了严谨的管理技术，减少进出货的错误率，是存储，分类管理货物的理想选择。在cinema 4d建模过程中，分别使用了c4d的clone（克隆），loft nurbs（放样），extrude nurbs（挤压）等基本工具，对自动化立体仓库进行了三维建模，具有很好的直观性，对后期进一步设计提供参考和依据。

【参考文献】

[1]马殷元，杜亚江.基于以太网的自动化仓库设备监控协议的设计[J].起重运输机械，2007（1）：22-25.

[2]陈惠群，李华雄.RFID技术在自动化立体仓库中的应用设计[J].河南科技大学学报：自然科学版，2010，31（3）：38-40.

[责任编辑：杨玉洁]