專利名稱：附有強效無浸漬消防功能自動化坐標倉庫的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于自動化倉庫，特別是附有強效無浸漬消防功能自動化座標倉庫的方法發(fā)明。
遍及城鄉(xiāng)的各類原始粗放式倉庫，作業(yè)靠人力，帳目靠手記，消防靠制度，沿襲至此今，舊貌難改。土地的消耗，人力的浪費，物資的損失，諒數(shù)字驚人。
隨著經(jīng)濟發(fā)展，物量增加和對外通商，人們試圖改變粗放式倉庫的努力，已是市場行為了。繼引進為數(shù)不多的國外高架倉庫后，國內(nèi)也相繼推出大同小異的立體倉庫，并投入使用。
已公知的高架、立體之類倉庫，主要設備由高層貨架和作業(yè)機械組成。這類倉庫，水平不一，但貨架均基本相同，為多層、開式、鋼結構條架，面面相對巷道式固定排列；區(qū)別僅在于作業(yè)機械不同一種是經(jīng)改型的貨場叉車，由作業(yè)人員駕駛入庫，手動操作存取貨物，尚可稱之謂機械化倉庫。另一種是堆垛機，為有軌巷道式。每巷道配置一臺，多巷道，多機并用，各司其職?？蓡螜C、可集中操作，分散控制。一般由可編程序控制器，按一定順序完成“走行，升降，兩側伸收叉“往復作業(yè)，稱作單機自動化。這類倉庫，即謂自動化立體倉庫，它較粗放式倉庫是一大跨越，較機械化立體倉庫，也上了一個新臺階。但是，在尚未有效解決一機多巷道作業(yè)之前，仍是開放式倉庫，且為重型倉庫。
另外，在消防上各類立體倉庫與粗放式倉庫無異，除基本消防手段外，未見有新的設施。也有可能采用大面積噴淋滅火，但有浸漬污染之弊。
然而，對一些精品(含珍品、化學危險品等)倉庫，則需進一步達到作業(yè)、消防自動化，封閉運作型倉庫的要求方可。
本發(fā)明提供了實現(xiàn)上述要求的一種方法，可達到如下具體目標(一)、庫內(nèi)作業(yè)，由工業(yè)計算機遠程控制的“列”推移機構和一臺存取機配合完成；勿需人員入庫，安全、有序、封閉運作。附以商用電腦，對帳目進行動態(tài)管理，提供物類分布、貨位“地址”，等引索；(二)、實施全天候火災預警，采用新型消防介質(zhì)，強效無浸漬自動跟蹤消防。
實施方案是目標(一)——倉庫內(nèi)部布局，按三維座標系配置。貨架在
Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)布置，橫列分段。每個貨架由多層擱架和小型集裝箱組成，稱作“行”。多個貨架并裝在一起，稱作“列”。行、列、層各對應著X、Y、Z座標，每一貨位(小型集裝箱)即由三維座標確定。因此，操作人員對全庫任一貨位有著直觀的了解。
每列貨架可整體橫向滑移。Ⅰ象限內(nèi)均布的各列與Ⅱ象限內(nèi)均布的各列，平行交錯。Ⅰ象限內(nèi)的各列，可向左滑移至Ⅱ象限內(nèi)；反之亦然。變固定貨架為滑動貨架，當考慮滑動穩(wěn)定構件。
列與列間距，只須滿足交錯滑移即可，宜緊湊些。行、列、層多少不限，可根據(jù)需要的貨位數(shù)量確定，但要適量。若物量太大，貨位太多，可另立座標系和自動化系統(tǒng)。
以Ⅰ、Ⅱ象限之間+Y軸為中心線，留有適當寬度(≥2倍貨架寬度)，為作業(yè)和消防兼用通道。
沿+Y軸上方，縱向架設鋼質(zhì)懸梁，供貨物存取機和消防裝置縱向走行兼用。
存取機除可縱向走行外，其上的機械手可升降、舉落等。機械手的兩臂上，裝有傳感器，以監(jiān)控存取狀態(tài)。
存取機起始點在座標原點處，存取貨物在列前進行。
工業(yè)計算機和商用電腦操作臺，設在靠近原點，以-Y軸為中心線的位置上，操作員各一名。臺前區(qū)也是貨物進出的唯一“口岸”。貨物的存入或取出，首先由商用電腦提供貨位的三維座標，通過主令電器，將三維座標數(shù)字量輸入工業(yè)計算機，便可執(zhí)行“尋址”程序，遠程操縱機械作業(yè)了。“尋址”程序是所選Y列橫移到位(即所選X=0)-→存取機械手升至所選座標Z-→存取機縱向移行到所選Y列前-→機械手抬舉小集裝箱至兩臂傳感器被激勵發(fā)出指示信號而自仃-→存取機退回起始點待命。
上述程序為取物，若要存物，只是所選座標Z不同和機械手為下落動作而己。
本發(fā)明采用了“列”橫向推移，令X座標隨之改變；并與存取機縱向移行相配合，從而規(guī)范了存入或取出作業(yè)，限在+Y軸線上進行；這是使得“尋址”程序大為簡化的關鍵所在，是本發(fā)明的特征之一。
目標(三)——欲達此目標，尚須在前述自動化座標倉庫條件下實現(xiàn)。
前述每一貨位旁側附有小室，小室內(nèi)裝有編碼型感溫，感煙探測器各一只。如此，在自跟蹤消防系統(tǒng)中，確定貨位“地址”，已不是三維座標，而是四位編碼了。
另外，設置一臺消防自動跟蹤裝置，起始點在+Y軸遠端，與存取機共一懸梁，縱向移動；但在“列”后實施滅火。
消防裝置上，攜帶著滅火劑“液氮”兩罐和一組“智能派克”。派克上各噴射口外附感溫、感煙探測器，自下而上與擱架每層一一對應排列。各噴射口的開閉，由電磁閥執(zhí)行，工業(yè)計算機控制。
這種消防裝置的“跟蹤”，與存取機的“尋址”不同。消防自跟蹤裝置，是由火警編碼信號，自動輸入工業(yè)計算機，開始執(zhí)行“跟蹤”程序的。
這里的火災預警及聯(lián)動控制系統(tǒng)，擬采用當前技術較成熟、性能較優(yōu)異的中科院智能機械研究所天安消防電子設備廠研制、開發(fā)的TA1000系列產(chǎn)品有關部分。
“跟蹤”程序是當某一貨位發(fā)生火警，相應探測器的編碼信號，經(jīng)聯(lián)動控制器，由編碼控制接口輸入工業(yè)計算機，進行邏輯判斷，發(fā)出相應指令，驅(qū)動有關“列”橫向移動到位和消防裝置縱向移動到有關“列”前。之后，當“智能派克”上的探測器，發(fā)出某層火警信號，并直接輸入工業(yè)計算機；再由工業(yè)計算機發(fā)出指令，打開相應噴射口的電磁閥，實施噴射液氮滅火。
消防裝置上的“智能派克”，經(jīng)電磁閥分別連接到1#液氮罐、2#液氮罐和城市消防水源上。當1#罐液氮用至最低限，火警尚未解除時，通過電接點壓力計，自動切換到2#罐，繼續(xù)噴射液氮滅火。當2#罐液氮也用至最低限，火警仍未解除時，通過電接點壓力計，自動切換到城市消防水源上，開始了持久的噴水滅火。何時火警解除，探測器信號消失，工業(yè)計算機便指令電磁閥關閉噴頭；同時，指令已移出的“行”與“列”復位，指令自跟蹤消防裝置退回到初始位置。智能打印機自動打印出火警資料備查。
在工業(yè)計算機開始執(zhí)行滅火程序的同時，自動接通了城市火警電話“119”和單位主管的辦公和家庭電話。
本發(fā)明用做消防介質(zhì)的液氮，是一種臨界物質(zhì)。氣態(tài)氮在1.01×105帕斯卡，-195.8攝氏度時成液態(tài)狀。當液氮被減壓蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，此刻，不僅噴射力強，且能吸收所及之處大量的熱，溫度驟降。氮又是惰性氣體，有隔絕氧氣的作用。燃燒三要素中，除可燃物質(zhì)外，就是氧氣和溫度了。液氮氣化后，既能隔絕氧氣，又能深度降溫，且無浸漬污染之弊，是一種非常理想的強效消防介質(zhì)。商品液氮的應市，不僅貨源有保證，而且價格可以接受，已在醫(yī)療等其它領域有所應用；但因氮有窒息作用，火警期間，除按常規(guī)庫內(nèi)須保持正壓外，采用全天候，自跟蹤消防系統(tǒng)，避免人群介入是必需的。有限使用液氮滅火，是本發(fā)明的另一特征。
上述目標(一)與目標(二)的相互關系是只取其(一)，則可舍其(二)；取其(二)，則不可舍其(一)。某煙廠1000貨位附有強效無浸漬滑防功能的自動化座標倉庫。
附圖
兩份附圖(一)為自動化座標倉庫立體配置圖；附圖(二)為座標倉庫自動化系統(tǒng)硬件組態(tài)圖。
附圖(一)說明Ⅰ、Ⅱ象限配置的列數(shù)相等，各為10列，交錯布置。每列的行數(shù)相等，均為9行，并裝成一列，可整體橫移。每行的層數(shù)相等，均為6層。貨架控制高度為4.5米。每一貨位上的小型集裝箱尺寸為長×寬×高=1000×600×500毫米，容積為0.3立方米，荷重20KG，可裝香煙4320箱。
各列橫移機構，分別由5.5KW電機單獨驅(qū)動，交流變頻電源統(tǒng)一供電，現(xiàn)場設定速度。選擇了系統(tǒng)X座標，就確定了列橫移距離。
沿+Y軸上方，設工字鋼懸梁，梁底面標高約+6.000米。一臺存取機沿梁縱向移行，由1.5KW電機驅(qū)動，交流變頻電源供電，現(xiàn)場設定移行速度。選擇了系統(tǒng)Y座標，就確定了縱向移行距離。
存取機上機械手升降機構、由1KW電機驅(qū)動，交流變頻電源供電，現(xiàn)場設定速度。選擇了系統(tǒng)Z座標，就確定了升降高度。
機械手的雙臂，本例省去了舉落動作；但須在雙臂上各裝一只傳感器，以監(jiān)控存取狀況。
各個貨位一側附有小室，內(nèi)裝編碼型感溫、感煙探測器；通過總線輸送火警編碼信號。
消防自跟蹤裝置沿梁縱向移行，驅(qū)動電機1KW，交流變頻電源供電，移行速度現(xiàn)場設定。
附圖(二)說明1為Y01列X1行貨架上一次元件，包括a、編碼型感溫、感煙探測器，每層一對，每個貨架6對。這里僅圖示一個貨架，全系統(tǒng)180個貨架，需2160只探測器，擬采用天安廠產(chǎn)品TA1803和TA1801。下方的4位數(shù)字是賦予探測器地址編碼，其邏輯關系為“或”邏輯；b、總線隔離器，每對探測器配一只，金系統(tǒng)共1080只。
2為火災報警及聯(lián)動控制設備，本例擬采用天安廠部分單元，包括a、TA1701火災報警控制器部分功能；b、TA1501消防聯(lián)動控制器部分功能；c、TA1503編碼控制接口，4位數(shù)字是賦予的設備地址編碼；d、系統(tǒng)及外控電源DC24V。
3為控制臺，包括主令元件和指示元件。用以輸入三維座標數(shù)字量。
4為消防裝置上一次元件，包括a、二線式感溫、感煙探測器共6對；b、隔離器6只；c、電接點壓力計2只。
5為工業(yè)計算機，擬采用日本三菱公司FX2系列產(chǎn)品a、“列”橫移選用FX2-48MR+FX-48E共9套；b、存取機選用FX2-16MR+FX-32E共3套；c、消防裝置選用FX2-16MR+FX-32E共3套。
6為層選擇器，包括位置傳感器12只。
7為接口裝置，包括微型繼電器及內(nèi)部電源DC24V。
8為電力驅(qū)動裝置，非標準柜。電源為AC.380V、交流變頻。
傳動號241F～246F為液氮噴射電磁閥；247F～249F為消防介質(zhì)切換閥；
01D～20D為“列”橫移驅(qū)動電機；21D～22D為存取機驅(qū)動電機；23D 為消防裝置驅(qū)動電機。
尚有多種基本消防設備未示出。
權利要求
(一)、本發(fā)明是關于自動化倉庫，特別是附有強效無浸漬消防功能自動化座標倉庫的方法發(fā)明。這種倉庫布局，按三維座標系配置的。貨架橫列分段，在Ⅰ、Ⅱ象限內(nèi)平行交錯布置，整列可移動。每個貨架由多層擱架附小集裝箱組成，稱作“行”。多個貨架并裝在一起，稱作“列”。行、列、層分別對應著X、Y、Z座標，每一貨位即由三維座標確定。沿+Y軸上方，設鋼質(zhì)懸梁，供貨物存取機和消防裝置移行兼用。操作人員將三維座標的數(shù)字量直接輸入工業(yè)計算機，便可執(zhí)行存取貨物的“尋址”程序了。其特征是采用了“列”橫向移動，令X座標隨之改變；并與存取機縱向移動相配合，從而規(guī)范了存入或取出作業(yè)，限在+Y軸線上進行，極大地簡化了“尋址”程序。使用一臺存取機，可在倉庫任一貨位上自動存、取貨物。
(二)、液氮是一種臨界物質(zhì)。氣態(tài)氮在1.01×105帕斯卡，-195.8攝氏度時成液態(tài)狀。當液氮被減壓蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，此刻，不僅噴射力強，且能吸收所及之處大量的熱，溫度驟降。氮又是惰性氣體，有隔絕氧氣的作用。燃燒三要素中，除可燃物質(zhì)外，就是氧氣和溫度了。液氮氣化后，既能隔絕氧氣，又能深度降溫，且無浸漬污染之弊。有限使用液氮滅火，是本發(fā)明的又一特征。
(三)、按照權利要求(一)的自動化座標倉庫，每層擱架側旁附小室，內(nèi)裝編碼型感溫、感煙探測器，通過總線將火警編碼信號自動輸入工業(yè)計算機，消防裝置便可執(zhí)行滅火的“跟蹤”程序了。其特征是在工業(yè)計算機操縱下，“列”橫向移動與消防裝置縱向移動相配合，從而規(guī)范了自動跟蹤滅火，限在+Y軸線上進行，極大地簡化了“跟蹤”程序。使用一臺消防裝置，可對全庫任一發(fā)生火警的貨位，實施全天候、強效無浸漬、自跟蹤滅火。
全文摘要
本發(fā)明是關于自動化倉庫,特別是自動化坐標倉庫的方法發(fā)明。庫內(nèi)按三維坐標系布局,貨架的“行”、“列”、“層”對應著x、y、z坐標。存取機與消防裝置,共沿+y軸上方懸梁縱行;與貨架“列”橫移相配合,規(guī)范了“列”前作業(yè)或“列”后滅火,限在+y軸線上進行。將貨位的三維坐標數(shù)字量輸入工業(yè)計算機,一臺存取機便可在全庫任一貨位上存、取物件。貨位與消防裝置的火警編碼信號自動輸入工業(yè)計算機,一臺消防裝置便可對全庫任一貨位施行全天候、強效無浸漬、自跟蹤滅火。
文檔編號A62C3/00GK1309071SQ0012657
公開日2001年8月22日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權日2000年9月25日
發(fā)明者張濟浩 申請人:張濟浩