浅析智能装备在电子废弃物贮存中的应用

（南通森蓝环保科技有限公司，江苏南通 226300）

0 引言

企业回收的电子废弃物采取笼框或者托盘存放，然后分类分区储存。采用货架、智能叉车仓库管理系统配合，实现入库、出库、盘点作业自动化。

1 应用模式设想

（1）采用立体货架贮存仓库笼，智能叉车实现仓储笼搬运，上货架贮存和发料工作。每个仓储笼上安装电子标签，实现信息的读取和汇总。（2）仓储管理系统自动计算库位和贮存量，和企业管理系统对接，实现数据及时更新。

2 设备介绍

2.1 货架

型钢装配，巷道宽度满足仓库笼规格要求，采用突出翼缘支撑仓储笼。

2.2 电子标签（RFID）

电子标签装配在仓储笼上，实现信息的录入和读取。

2.2.1 电子标签（RFID）读写器工作原理

RFID整个逻辑模块主要分为两部分，即基带部分和射频部分[1]。基带模块包括主控制器芯片与外围电路，外围电路包括时钟电路、复位电路、外部存储器电路和电源电路。射频模块包括射频收发芯片，功率放大电路和收发隔离电路。

发送过程：需要发送的信息通过主控制器CPU进行信息处理，主控制器CPU将发送标签的数据传输至RFID ASIC芯片，经编码、载波调制后，由RFOPX 与RFONX两端差动输出至射频功率放大器PA，经PA放大后的信号通过隔离器由天线发送出去。

接收过程：经天线接收的信号通过隔离器后输送到RFID ASIC芯片的输入端MIXS_IN，由RFID ASIC芯片进行混频、增益、滤波和数字化后得到数字信号，将该信号再传送给CPU处理，CPU经过读取信息并解码后送至中央信息系统进行有关数据处理，RFID ASIC芯片与CPU的通信接口为SPI接口或并行接口。

2.2.2 电子标签定位

电子标签具体定位原理：RFID天线安装在抽柜的X、Y、Z空间的3个面上，RFID读写器通过X、Y、Z空间的3个面的天线轮寻读取同一电子标签的RSSI值，通过实际测试在上层软件系统数据库中建立每个天线面RSSI值与电子标签距离三维坐标模型，从而可以实现X、Y、Z 3轴标签定位。

2.3 AGV系统

车辆性能是智能化作业的保障，各项参数应满足作业需求，本系统的车辆性能如表1所示。

表1 车辆参数信息表

AGV主要由驱动系统、执行机构系统、导航系统、供电系统、安全系统、人机交互系统及控制系统组成，其核心部件包含车载控制器、驱动器、编码器、导航激光等[2]。

AGV管理系统由AGV车辆、外部设备IO、系统管理器、操作者界面、上层系统等组成。外部设备IO主要用于获取外部设备的状态信息、控制外部设备的执行。系统管理器为AGV复杂系统的神经中枢，接收用户或者上层系统的搬运需求、调度AGV系统中的所有车辆和外部设备，完成特定的搬运任务，最终将结果反馈给用户或者上层系统。可以通过操作者界面监控所有AGV的状态、查看搬运任务的执行过程和执行状态。

系统管理器主要功能：（1）执行搬运命令；（2）为每次运输计算最佳的路线；（3）控制AGV系统的运输流量、避免AGV间的碰撞；（4）处理输入/输出(按钮、开门等)；（5）处理和AGV车辆的通信、和IO的通信、和上层系统(RP、WMS、MES)的通信和操作者界面的通信。

2.4 仓储管理系统（WMS）

WMS采用任务驱动模式，以订单为系统操作驱动源，执行入库、出库、分拣、库内转储等作业[3]，系统功能如表2所示。

表2 系统功能清单表

3 理论效果计算

入库作业效果主要是用将不同品类的容器放置到相应货位的时间来衡量，如表3所示。

表3 入库作业效率计算

出库作业效果主要是用将指定品类的容器运送至相应的生产岗位时间来衡量，如表4所示。

表4 出库操作效率计算

入库：入库1托，理论平均254.67s，按5min1托计算，1台车8h可入库96托。

出库：出库1托，平均需616s，按11min计算，1台车1h可做5托，1台车8h可做40托，3台车8h可做120托，理论上3台车时可满足生产的需求[4]。

4 结论

（1）智能装备应用，货物贮存量增加了约1/3。仓库管理系统自动计算库存情况，选择最佳入库，出库路线，大幅度提高库位利用率。在AGV配置数量合理的情况下，可以实现入库、出库全天候作业。实时更新仓库信息情况，定期盘点工作更快捷准确。

（2）电子废弃物拆解属于逆向加工工序，但是在局部岗位，依然能够实现智能化，自动化作业，有助于提高生产力[5]。