物流搬运自动化的发展方向

摘要： 物流自动化技术的发展与搬运机器人各项技术的提高有着密不可分的关系。 搬运机器人是工业机器人的一种，是一种高效、简便的搬运设备，自诞生以来，经历数十年的发展，其机电一体化程度日益提高，工业应用技术日臻完善，并已成为现代制造业中的一个重要组成部分。在各种零部件的自动化封装运送中，借助于搬运机器人的图像识别技术和复杂的编程技术，搬运机器人可以完成迄今为止人力所无法完成的艰巨任务。搬运机器人主要可以应用在自动化生产线和自动化仓储中，它能够完成自动分拣、自动识别与运送、可以控制物品在分拣和卸载时的不同流向等。 自动化技术对搬运机器人技术发展起了重要的促进作用。50年代末和60年代，相继研制和采用了自动导引小车（AVG）、自动贸架、自动搬运机器人、自动识别和自动分拣等系统。70年代和80年代，旋转式体货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为“自动化孤岛”。 从70年代末和80年代起，自动化技术被越来越多地用到生产和分配领域，显然，“自动化孤岛”需要集成化，于是便形成了“集成系统”的概念。在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和。 20世纪末以来，信息技术使自动化技术向更高级的阶段——智能自动化方向发展。由此可以看出物流搬运自动化的重要发展方向。 通信技术在物流中的应用―现场总线技术 在传统的控制技术中，控制器的输入/输出板中的信号与现场变送器/执行器的连接往往采用并联的方法，随着物流设备的大型化、复杂化，连接的距离以及连接的节点不断地增加，给现场的安装，调试带来了很大的不便，工程费用也大大增加。针对这种情况，必须采用串连传输方法，以实现控制器与现场信号之间的联系。这就是将通信技术应用于工业领域的现场总线思想。 计算机技术在物流领域中的应用－PC-Based技术 控制层的任务是将现场总线层采集的信息进行分析处理，并将结果通过现场总线送往现场。一直到90年代初，一般都采用PLC的控制器如Siemens、AB、三菱等来完成控制任务。各自的控制器都采用自己的PLC编程软件语言，互相之间无兼容性。同时与监控软件的信号交换也很不方便。PC机的控制器将逐渐的取代PLC控制器，PC-Based控制技术将成为本世纪初自动化界的主流技术。采用这种技术，目的是将办公室和生产现场基于统一平台，实现通行的、统一的、能通过所有层面而不停留的完全垂直的集成，将不同的软件、硬件制造商的单个部件集成到一个自动化系统中，实现不同制造商的可互操作性，无需任何接口。这种技术真正实现了现代化物流的管控一体化，适合大规模物流控制所需要的全部要求。 以太网技术在物流领域中的应用 管理层的任务是显示原始或处理后的数据，供管理员或现场操作人员进行分析、了解现场的状态，以便进行操作或改动。管理层与控制层之间的接口，硬件为人机界面（HMI），软件称为监控软件，其通信过去一直采用RS232或RS422的串联通信方式，由于其传输速度慢，同时传输距离短，所以影响了系统的实时监控功能。而且由于各控制机生产厂商采用不同的监控软件，对设计者来说在设计一个复杂的系统时，不能综合考虑各机的长短，以取得一个最优方案。采用Ethernet、TCP/IP的传输方法来实现管理层和控制层之间的通信，推行了一个具有标准Ethernet接口的远程PC-Based控制机，使得物流管理系统与控制系统可以简单地通过TCP/IP协议进行信息交换，特别是现在采用了100MKHZ的快速以太网技术，逐渐地解决以太网实时性的问题，使得目前工业以太网在实践中的应用已成为潮流。