作者：張衛(wèi)國

隨著物流產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，托盤四向穿梭式立體庫因其在流通倉儲(chǔ)體系中所具有的高效密集存儲(chǔ)功能優(yōu)勢(shì)、運(yùn)作成本優(yōu)勢(shì)與系統(tǒng)化智能化管理優(yōu)勢(shì)，已發(fā)展為倉儲(chǔ)物流的主流形式之一。

托盤四向穿梭式立體庫

托盤四向穿梭式立體庫即：在合適結(jié)構(gòu)的倉庫建筑內(nèi)采用多層托盤四向穿梭式高位貨架、出入庫托盤自動(dòng)輸送機(jī)系統(tǒng)（含各種輸送機(jī)、AGV對(duì)接配套等）、托盤貨物外形尺寸檢測(cè)、條碼閱讀系統(tǒng)、自動(dòng)揀選與分揀系統(tǒng)或其他自動(dòng)化控制系統(tǒng)、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控與控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）以及其他如電線電纜橋架與配電柜、托盤四向穿梭車與托盤單元系統(tǒng)、上料架與調(diào)節(jié)平臺(tái)、鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)、叉車等物流設(shè)備與輔助設(shè)備組合組成的復(fù)雜系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)單元托盤貨物的高效密集的倉儲(chǔ)作業(yè)，分半自動(dòng)化和全自動(dòng)化作業(yè)兩種主要形式，其中依靠叉車等人工操作的搬運(yùn)存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)存儲(chǔ)貨物單元進(jìn)行鋼貨架存儲(chǔ)區(qū)外的倉儲(chǔ)作業(yè)，并將出入庫貨物單元暫存于貨架庫位操作端的交換貨位上（如上料架、貨架可人工操作的或叉車作業(yè)的第一托貨位等），然后通過托盤四向穿梭車進(jìn)行出入庫貨位貨物交換、庫層平面內(nèi)的存儲(chǔ)搬運(yùn)或結(jié)合貨物提升機(jī)實(shí)現(xiàn)庫層平面之間的換層作業(yè)，其中庫層可以是分塊獨(dú)立存在或通過軌道連廊貫通的，其整個(gè)倉儲(chǔ)作業(yè)形式為半自動(dòng)化模式，不能通過倉庫周邊設(shè)備，如輸送線等構(gòu)建完整的自動(dòng)化、智能化的連續(xù)出入庫作業(yè)；

全自動(dòng)化模式則有：存儲(chǔ)貨物單元根據(jù)電子計(jì)算機(jī)的指令或上位管理信息系統(tǒng)可自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)庫內(nèi)存儲(chǔ)搬運(yùn)與庫外作業(yè)的自動(dòng)化有機(jī)結(jié)合，在庫內(nèi)靠托盤四向穿梭車系統(tǒng)、貨物提升機(jī)、輸送分揀系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)自動(dòng)化作業(yè)，而在庫外通過輸送線、AGV等多種物流設(shè)備的組合，構(gòu)建庫內(nèi)庫外作業(yè)的自動(dòng)化、智能化對(duì)接作業(yè)，真實(shí)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)物流管理，該模式下存儲(chǔ)單元的物流依靠搬運(yùn)周轉(zhuǎn)設(shè)備（以托盤四向穿梭車+貨物提升機(jī)）實(shí)現(xiàn)水平平層和垂直換層移動(dòng)，可對(duì)指定貨格中的存儲(chǔ)單元進(jìn)行存儲(chǔ)調(diào)度作業(yè)，或用托盤自動(dòng)輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行貨物單元的進(jìn)出庫的自動(dòng)化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)物品的高效自動(dòng)化、智能化存儲(chǔ)管理的目的，以實(shí)現(xiàn)緩沖、調(diào)節(jié)、集散和平衡的倉儲(chǔ)管理作用。

托盤四向穿梭式立體庫兼具穿梭車貨架庫（托盤二向貨架庫、子母穿梭式貨架庫等）和巷道式自動(dòng)化立體庫的優(yōu)勢(shì)，存儲(chǔ)空間利用率高、貨物存取靈活、自動(dòng)化程度高、所需作業(yè)人員少，物流設(shè)備的柔性化組合性高，能夠滿足多種庫房條件的建設(shè)需求。

托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)

上海速銳于2012年展開系列托盤四向穿梭車及其系統(tǒng)的研發(fā)工作，并于2014年推出第一代試驗(yàn)車和試驗(yàn)庫，2015年實(shí)施并完成第一個(gè)海爾智慧家電工廠的托盤四向穿梭車產(chǎn)線配套案例庫，此后兩到三年推出一代更新迭代托盤四向穿梭車，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)第四代托盤式穿梭車的量產(chǎn)（主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了全行業(yè)的液壓驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的最薄款，整機(jī)高度僅126mm，甚至比兩向穿梭車的整機(jī)都薄，可有效壓縮穿梭車層的設(shè)備占用空間，為客戶高效利用倉儲(chǔ)的立體空間提供了更優(yōu)解決方案），并在多行業(yè)成功實(shí)施案例庫。托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)的核心設(shè)備包括托盤四向穿梭車、專用垂直提升機(jī)和配套貨架，托盤四向穿梭車結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行速度快，采用無線通信，多臺(tái)托盤四向穿梭車以編組形式工作，可協(xié)同配合，以滿足不同場(chǎng)所的應(yīng)用需求。托盤四向穿梭車不僅能夠在配套的貨架軌道上四向行駛，還能利用垂直提升機(jī)在貨架內(nèi)實(shí)現(xiàn)換層作業(yè)，提高了貨架布局和庫內(nèi)作業(yè)的靈活性。

2.1系統(tǒng)組成

穿梭式貨架系統(tǒng)加托盤四向穿梭式系統(tǒng)、專用垂直提升搬運(yùn)存儲(chǔ)系統(tǒng)，稱托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)，包含WMS、WCS、無線基站AP、服務(wù)器及終端、多層貨架及其周邊設(shè)備等組成，托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)則由穿梭車本體依據(jù)作業(yè)指令實(shí)現(xiàn)同一平層作業(yè)巷道的四向物流作業(yè)，可實(shí)現(xiàn)同層任意儲(chǔ)位的存儲(chǔ)調(diào)度與管理，再結(jié)合提升機(jī)實(shí)現(xiàn)智能穿梭單車或存儲(chǔ)物品的換平層作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元在整個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的三維動(dòng)態(tài)化存儲(chǔ)管理，是穿梭式立庫建設(shè)與改造的升級(jí)換代，也是智能化穿梭密集存儲(chǔ)的理想物流形態(tài)之一；托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)的管理控制信息系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)貨架系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和調(diào)度。貨架系統(tǒng)內(nèi)托盤四向穿梭車和垂直提升機(jī)的數(shù)量配比、部署位置等由作業(yè)需求（作業(yè)效率、出入庫方式）決定，可動(dòng)態(tài)調(diào)整。貨架貨位通過存儲(chǔ)巷道軌道連接，單一貨架層內(nèi)的存儲(chǔ)巷道通過主軌道連接，各個(gè)貨架層之間的主軌道通過垂直提升機(jī)連接，所有相連的軌道形成一個(gè)軌道交通網(wǎng)。在這個(gè)交通網(wǎng)內(nèi)，包括存儲(chǔ)貨位、存儲(chǔ)軌道、主軌道、垂直提升機(jī)和貨架端口等設(shè)施設(shè)備，其中存儲(chǔ)貨位位于存儲(chǔ)軌道上，存儲(chǔ)貨位和存緒軌道都位于存儲(chǔ)巷道內(nèi)。在一個(gè)存儲(chǔ)巷道內(nèi)，存儲(chǔ)巷道軌道將多個(gè)貨位連接形成一個(gè)貨格。若存儲(chǔ)巷道兩端均可進(jìn)出貨物，則還可從存儲(chǔ)巷道中部某處將其切分為兩個(gè)相鄰貨格。

經(jīng)過多年來的技術(shù)更新與實(shí)踐，托盤四向穿梭車在速度、效率和可靠性方面都有了很大提升，與自動(dòng)化巷道堆垛機(jī)、提升機(jī)等都具有良好的兼容匹配性，確保了整體選配系統(tǒng)的高可靠性、系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量；選用或建造何種主體物流工藝的立體庫，需要根據(jù)客戶的具體需求、區(qū)域、地理環(huán)境與操作運(yùn)行環(huán)境、投資運(yùn)營成本、運(yùn)行效率、供應(yīng)商的資質(zhì)與完成實(shí)際案例的質(zhì)量、選用系統(tǒng)的可靠度等因素而決定。

圖1  托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)

2.2托盤四向穿梭車

托盤四向穿梭車是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度整車沿定制導(dǎo)軌路徑上進(jìn)行前、后、左、右四個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)行駛與托盤貨位智能化存儲(chǔ)的軌道式自動(dòng)倉儲(chǔ)貨架內(nèi)物流存儲(chǔ)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)在鋼貨架內(nèi)縱橫配置的專用軌道上前后雙向行駛、軌道節(jié)點(diǎn)處原地更換行駛軌道并相對(duì)的轉(zhuǎn)換左右雙向行駛的運(yùn)動(dòng)模式，任意貨位原地舉升或放置托盤貨物單元，并實(shí)現(xiàn)隨車運(yùn)行或存儲(chǔ)的自動(dòng)搬運(yùn)存儲(chǔ)過程，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理整車的運(yùn)行狀態(tài)與數(shù)據(jù)信息交換、整車倉庫貨架內(nèi)交通與存儲(chǔ)位置等信息，并通過垂直提升機(jī)的協(xié)助完成托盤貨物在垂直方向的運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)托盤類貨物單元在貨架內(nèi)換層與搬運(yùn)；具有三個(gè)維度的實(shí)時(shí)調(diào)度與運(yùn)維能力，以負(fù)載大、可靠性高、對(duì)環(huán)境要求低的優(yōu)勢(shì)常用在托盤類存儲(chǔ)單元的線性布置與規(guī)劃、重型轉(zhuǎn)運(yùn)及復(fù)雜環(huán)境的倉儲(chǔ)系統(tǒng)中，是托盤類貨物單元的自動(dòng)化、智能化存儲(chǔ)搬運(yùn)的主流解決途徑之一，是保證系統(tǒng)內(nèi)托盤存儲(chǔ)貨物的轉(zhuǎn)運(yùn)效率、質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定的從靜態(tài)物流向動(dòng)態(tài)物流發(fā)展的關(guān)鍵物流存儲(chǔ)設(shè)備，是托盤四向穿梭式自動(dòng)化密集倉儲(chǔ)系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一。

機(jī)械結(jié)構(gòu)是托盤四向穿梭車各功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)和根本保證，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的是否合理性將會(huì)對(duì)整車運(yùn)行平穩(wěn)性及靈活性、運(yùn)行定位的準(zhǔn)確性、人機(jī)交互的友好性等產(chǎn)生影響。托盤四向穿梭車主要由框架總成、行走機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、縱橫向運(yùn)動(dòng)輪組的升降換向機(jī)構(gòu)及液壓系統(tǒng)等組成，所述框架總成由長方形底板與多塊側(cè)立板構(gòu)成，所述立側(cè)板分別垂直焊接于底板四邊及車體內(nèi)部，側(cè)立板設(shè)有通孔或緊固孔用于安裝行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)底部與輪組升降機(jī)構(gòu)通過柔性連接并固定安裝在底板與側(cè)立板上，頂升機(jī)構(gòu)底部與底板、側(cè)立板固定連接，讓整機(jī)及其部件都滿足結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。整機(jī)由以下幾個(gè)功能模塊構(gòu)成全自動(dòng)、智能化的倉儲(chǔ)貨架內(nèi)的搬運(yùn)存儲(chǔ)設(shè)備，其功能模塊有：行走定位模塊、換向模塊、電源模塊、傳感器模塊、車載通訊模塊、控制模塊等；

（1）行走定位模塊：行走定位系統(tǒng)對(duì)整車運(yùn)行及換向轉(zhuǎn)軌起著至關(guān)重要的作用。目前，國內(nèi)外穿梭車常用的定位方式有：條碼定位檢測(cè)、激光測(cè)距、RFID定位檢測(cè)、 旋轉(zhuǎn)編碼器定位等；行走模塊主要為行駛電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊，為托盤四向穿梭車的前進(jìn)、后退提供驅(qū)動(dòng)力，完成托盤四向穿梭車在貨架縱橫軌道間的直線行走，鋼貨架系統(tǒng)內(nèi)托盤單元貨物的輸送過程由托盤四向穿梭車完成貨物在水平面的縱橫雙向運(yùn)輸，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)層面的任意貨位的到達(dá)和存儲(chǔ)搬運(yùn)；包括電機(jī)及驅(qū)動(dòng)控制器、減速機(jī)構(gòu)、鏈及軸傳動(dòng)系、縱向傳動(dòng)總成和橫向傳動(dòng)總成，所述部件及總成安裝固定在框架體上；我們采用直流伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊配合旋轉(zhuǎn)編碼器作為行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成硬件和控制體系，并綜合利用條碼定位檢測(cè)、激光測(cè)距、RFID定位檢測(cè)等多種定位技術(shù)復(fù)合，以獲取滿足實(shí)際工況要求的定位精度和要求；需要根據(jù)托盤四向穿梭車的負(fù)載特性和動(dòng)作順序合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)體系和空間結(jié)構(gòu)，以滿足整車的結(jié)構(gòu)、功能要求。

（2） 托盤舉升模塊：托盤的舉升動(dòng)作常用的頂升機(jī)構(gòu)有：剪叉式升降機(jī)構(gòu)、楔形滑塊機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、絲杠螺母機(jī)構(gòu)、電驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)，本公司采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頂升動(dòng)作，具有承載能力大、動(dòng)作平穩(wěn)、過載保護(hù)、高低位安全限位功能，滿足荷載作用下結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性；包括頂升液壓控制系統(tǒng)、多個(gè)頂升液壓缸，電機(jī)輸出端與液壓動(dòng)力單元連接且固定安裝于框架總成上，液壓動(dòng)力單元與多個(gè)頂升液壓缸通過液壓管道進(jìn)行連接，多個(gè)頂升液壓缸分別固定設(shè)置于車體結(jié)構(gòu)、頂升托架上，液壓系統(tǒng)的動(dòng)作邏輯形成托架的舉升動(dòng)作；需要根據(jù)托盤四向穿梭車的負(fù)載特性和動(dòng)作順序合理設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)托盤荷載的承載及其托盤四向穿梭車的運(yùn)動(dòng)附加荷載；

（3） 換向模塊：可采用機(jī)械機(jī)構(gòu)或液壓系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)換向機(jī)構(gòu)的上升與下降動(dòng)作互鎖，并實(shí)現(xiàn)托盤四向穿梭車的原地?fù)Q軌動(dòng)作，即托盤四向穿梭車上設(shè)計(jì)有雙向垂直行走機(jī)構(gòu)，通過內(nèi)部換向模塊實(shí)現(xiàn)行走驅(qū)動(dòng)輪的升降與變換，從而實(shí)現(xiàn)變軌變向行駛；本公司采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)90°原地?fù)Q軌動(dòng)作，并利用一套行走驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)變軌變向行駛，具有承載能力大、升降動(dòng)作平穩(wěn)同步、過載保護(hù)、高低位安全限位功能；包括升降液壓缸座、升降液壓缸、活塞桿及其附屬換向機(jī)構(gòu)、液壓控制系統(tǒng)等，所述機(jī)構(gòu)與模組通過安裝板與換向結(jié)構(gòu)、整車連接，所述液壓動(dòng)力單元、液壓缸通過管道連接并固定連接在框架總成上。需要根據(jù)托盤四向穿梭車的負(fù)載特性和動(dòng)作順序合理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)。

（4） 電源模塊：電源模塊為托盤四向穿梭車的運(yùn)行提供恒定的電源，內(nèi)嵌高性能鋰電池為托盤四向穿梭車提供電源。必須測(cè)試和選定合適的產(chǎn)品品質(zhì)和電源管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控電池健康狀態(tài)，確保托盤四向穿梭車的可靠運(yùn)行和電源的實(shí)時(shí)自動(dòng)充電；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需為電源模塊預(yù)留安裝空間。

（5） 傳感器模塊：傳感器模塊主要為各類傳感器的組合應(yīng)用，如掃描及校準(zhǔn)傳感器等，傳感器模塊通過收集托盤四向穿梭車在行駛過程中的實(shí)時(shí)變量與狀態(tài)參數(shù)、搬運(yùn)裝載托盤單元的可控感知信息、位置定位信息與雷達(dá)避障感知等，傳遞給控制模塊并及時(shí)做出相應(yīng)動(dòng)作，也是實(shí)現(xiàn)托盤四向穿梭車狀態(tài)監(jiān)控的關(guān)鍵模塊。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為傳感器模塊預(yù)留安裝空間。

（6） 車載通訊模塊：托盤四向穿梭車是移動(dòng)設(shè)備，各模塊及各設(shè)備之間需要進(jìn)行大量的信息交換，車載通訊系統(tǒng)負(fù)責(zé)與總控系統(tǒng)之間相關(guān)信號(hào)的接收與發(fā)送。以 Wi-Fi 技術(shù)為系統(tǒng)架構(gòu)，采用無線通訊方式，可通過上位管理控制信息系統(tǒng)無線操控，在各類元器件的協(xié)作下完成各項(xiàng)功能的控制與實(shí)現(xiàn)。此外，ADS(Automation Device Specification)協(xié)議處于網(wǎng)絡(luò)通訊的應(yīng)用層，為設(shè)備之間的通訊提供路由，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息的交換，通過 TwinCAT ADS 協(xié)議實(shí)現(xiàn)有托盤四向穿梭車與區(qū)域控制系統(tǒng)之間的無線通訊。

（7） 控制系統(tǒng)模塊：控制系統(tǒng)模塊以嵌入式控制系統(tǒng)或PLC為控制核心，負(fù)責(zé)處理運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、邏輯控制、安全保護(hù)以及與上位機(jī)管理系統(tǒng)的通訊，具有完善的作業(yè)邏輯控制功能；控制系統(tǒng)匹配得當(dāng)，能最大程度發(fā)揮整車的智能化搬運(yùn)性能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為控制系統(tǒng)模塊預(yù)留安裝空間。

托盤四向穿梭車可大大降低穿梭式貨架對(duì)堆垛機(jī)、高架叉車等的配套依賴程度，并且能夠明顯的提高普通穿梭式倉儲(chǔ)系統(tǒng)的存取效率，提高倉儲(chǔ)作業(yè)的操作安全性，還能優(yōu)化穿梭式倉儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，將所有貨物的存儲(chǔ)通道與貨物的搬運(yùn)通道有效結(jié)合，既可以讓鋼貨架結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，又可以讓每個(gè)貨物存儲(chǔ)位都可能成為動(dòng)態(tài)物流管理位，降低穿梭式倉儲(chǔ)建造成本，提高倉儲(chǔ)系統(tǒng)的空間利用率，深化倉儲(chǔ)系統(tǒng)的密集型、智能化、自動(dòng)化發(fā)展理念。

托盤四向穿梭車在搬運(yùn)貨物的過程中，具有靈活的任務(wù)優(yōu)先級(jí)切換能力，可以系統(tǒng)指派（或人工干預(yù)）進(jìn)行靈活的任務(wù)排序。其中通過上位機(jī)管理系統(tǒng)發(fā)送的指令確定貨物的位置信息，按照控制系統(tǒng)設(shè)定的行駛路線與托盤四向穿梭車內(nèi)置導(dǎo)航地圖自動(dòng)匹配運(yùn)行，并準(zhǔn)確地停在需要運(yùn)輸貨物所對(duì)應(yīng)的區(qū)域坐標(biāo)（通過有效算法獲取最優(yōu)的縱橫向運(yùn)動(dòng)路徑與避讓準(zhǔn)則），然后取出貨物并運(yùn)送到指定位置。上位系統(tǒng)可以通過無線終端與托盤四向穿梭車進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，托盤四向穿梭車在運(yùn)送貨物過程中的相關(guān)信息也可以實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)管理系統(tǒng)。貨物從地面到貨架的豎直軌道路徑由自動(dòng)垂直升降機(jī)完成；穿梭車始終在貨架的直線軌道上運(yùn)行，其工作狀況為平穩(wěn)、重載。其具有以下特點(diǎn)：

（1）托盤四向穿梭車整機(jī)車體需具有一定強(qiáng)度和抗壓性，不易變形。

（2）車輪材料選用聚氨酯。因?yàn)榫郯滨ゾ哂懈吣颓懈钚浴⒏吣湍バ浴?yōu)良的耐化學(xué)品以及耐油性等優(yōu)點(diǎn)，而通過實(shí)踐應(yīng)用可知橡膠車輪在使用過程中會(huì)出現(xiàn)壽命短、耐磨性差、抗撕裂強(qiáng)度較差的缺點(diǎn)。

（3）托盤四向穿梭車運(yùn)行測(cè)試極限惡劣環(huán)境與工作環(huán)境：

(a)極限測(cè)試溫度：-25℃～60℃；正常工作溫度：0℃～40℃；溫度變化率≤±0.5℃/min；溫度變化率≤±10℃/h；

(b)測(cè)試相對(duì)濕度：≤95%；工作相對(duì)濕度：30%～85%；（無凝露）；相對(duì)濕度變化率：≤±10%/h；

(c)最大負(fù)載下工況試驗(yàn)庫連續(xù)運(yùn)行兩周進(jìn)行測(cè)試評(píng)判合格后出廠；

(d)電力網(wǎng)絡(luò)為TN-S網(wǎng)絡(luò)（三相五線制，3-ph,N,PE）；

托盤四向穿梭車需在高溫倉儲(chǔ)和低溫倉儲(chǔ)環(huán)境下都可以正常運(yùn)行，并在環(huán)境測(cè)試和疲勞測(cè)試中避免出現(xiàn)車體局部過熱的情況。

（4）托盤四向穿梭車必須具備完善的安全保護(hù)措施：在運(yùn)行過程中必須確保整車“自身”、 現(xiàn)場(chǎng)人員以及各類設(shè)備的安全。一般情況下都采取多級(jí)硬件及軟件結(jié)合的監(jiān)控措施，并設(shè)定安全運(yùn)行距離與判斷原則，特定的運(yùn)行限位阻擋器或防傾覆機(jī)構(gòu)，確保整車的安保措施是完善合理的。

(a) 電氣聯(lián)鎖保護(hù)裝置。托盤四向穿梭車在存儲(chǔ)巷道、坡道間水平行走時(shí)，需確保存儲(chǔ)巷道、坡道裝置與托盤存取動(dòng)作是鎖定的，該裝置應(yīng)確保托盤四向穿梭車縱橫向行走與托盤存取相互之間的動(dòng)作協(xié)調(diào)好，避免造成事故。

(b) 托盤四向穿梭車需設(shè)有貨物超長、超寬、超高的檢測(cè)裝置，如：激光測(cè)距、超聲波反射、紅外識(shí)別等。當(dāng)檢測(cè)到所要存取的貨物超過系統(tǒng)設(shè)定的最大長度、寬度及高度時(shí)，托盤四向穿梭車停止運(yùn)行，并將情況反饋給上位機(jī)管理系統(tǒng)，并將貨物退回上架位進(jìn)行人工整理或調(diào)整。

(c) 托盤四向穿梭車在巷道、坡道間換軌操作過程中的位置檢測(cè)裝置。如果位置檢測(cè)與動(dòng)作設(shè)置不符，托盤四向穿梭車就不能進(jìn)行下一步運(yùn)行或動(dòng)作，以免發(fā)生事故。

(d) 斷電保護(hù)。如果發(fā)生意外斷電的情況，電機(jī)應(yīng)自動(dòng)鎖住電機(jī)軸，托盤四向穿梭車停止工作，將情況反饋給上位機(jī)管理系統(tǒng)，并保持?jǐn)嚯姇r(shí)的工作狀態(tài)，并可快速實(shí)施軟硬件的故障恢復(fù)和作業(yè)任務(wù)順延。

(e) 過載保護(hù)裝置。一般使用超載限制器，可以有機(jī)械式或電子式，集控制、顯示、報(bào)警功能于一體。當(dāng)存取的貨物超過限定的最大負(fù)載值時(shí)，托盤四向穿梭車的過載保護(hù)裝置啟動(dòng)，托盤四向穿梭車立刻停止工作，并將情況反饋給上位機(jī)管理系統(tǒng)。

(f) 物理保護(hù)裝置。當(dāng)電子保護(hù)元器件失靈或者操作失誤時(shí)，托盤四向穿梭車碰撞不可避免，這個(gè)時(shí)候物理保護(hù)裝置可以有效減少?zèng)_擊力，降低車體的損壞程度。一般可以在車體周圍安裝硬擋板或者在托盤四向穿梭車關(guān)鍵部位放置橡膠、聚氨酯緩沖裝置等可以減少?zèng)_擊力的軟性物質(zhì)。

(g) 異常對(duì)策裝置。當(dāng)異常狀況發(fā)生時(shí)，如托盤四向穿梭車煙霧傳感器、溫度傳感器等感知環(huán)境異常時(shí)，禁止托盤四向穿梭車運(yùn)行，并將情況反饋給上位機(jī)管理系統(tǒng)，且發(fā)出警報(bào)聲。

(h) 輪軌技術(shù)。為提高整車的運(yùn)行安全性，整車設(shè)置雙側(cè)車輪單輪緣內(nèi)嵌軌道結(jié)構(gòu)，通過車輪輪緣與軌道過渡圓弧面的有效接觸與運(yùn)動(dòng)滑移、運(yùn)動(dòng)輪緣的運(yùn)動(dòng)軌跡與軌跡線長度的變化，有效保證整車在曲線運(yùn)動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)整車的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向與定位，提高了整車運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。

(i) 換軌技術(shù)。換軌機(jī)構(gòu)是完成整車換向運(yùn)行的關(guān)鍵部分，綜合考慮整車結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性及各結(jié)構(gòu)模塊的安全合理布局，采用“整車在軌抬升，雙側(cè)同步換向”的形式，當(dāng)換向運(yùn)行時(shí)，首先通過安裝在車架下部的換向體下移，與換向體固接的雙側(cè)行駛運(yùn)動(dòng)模塊逐步與90°換向軌道接觸，抬升機(jī)構(gòu)繼續(xù)將整車抬升一定高度，進(jìn)而帶動(dòng)與整車一體固接的雙側(cè)行駛運(yùn)動(dòng)模塊上移，脫離原運(yùn)動(dòng)軌道，完成整車換向運(yùn)行。頂升機(jī)構(gòu)固定安裝在車體內(nèi)的液壓缸活塞桿頂部，不僅負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中托盤單元貨物的托舉，而且也是托盤單元貨物的主要承載機(jī)構(gòu)。

(j)故障恢復(fù)。合理設(shè)置軟件故障的一鍵恢復(fù)解決方案，硬件恢復(fù)的備災(zāi)方案，如應(yīng)急備用電源、故障救援車、人工排除故障的行走隔離網(wǎng)等，以及為客戶儲(chǔ)備一定的備用車，既可以應(yīng)付客戶出入庫訂單的異常猛增，又可以及時(shí)更換故障車。

圖2  四向穿梭車結(jié)構(gòu)外形

表1   某型四向穿梭車的性能指標(biāo)