基于双负载重力货架自动存取系统的排序方法研究.pdf

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1、2015年12月机械设计与制造工程Dec．2015第44卷第12期MachineDesignandManufacturingEngineeringVo1．44No．12DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2015．12．016基于双负载重力货架自动存取系统的排序方法研究王懋(陕西财经职业技术学院示范办，陕西咸阳712000)摘要：为了提高货物自动存取效率，在对重力货架的工作原理及结构进行简要分析的基础上，构建了双负载重力货架自动排序模型，并对如何利用病毒协同进化遗传算法实现重力货架的双提取进行了详细的介绍，最后对该

2、算法进行了仿真分析。结果表明：货位优化后货物的存取效率及货架的稳定性均得到了提高。关键词：双负载；重力货架；病毒协同进化遗传算法中图分类号：TP39文献标志码：A文章编号：2095—509X(2015)12—0059—04双重力货架是自动化立体仓库的重要组成部出货端还设置有分离器，以确保货物搬运机械在进分。为了提高存取的自动化水平实现货物的双提行作业时能够顺利取出第一板的货物。重力式货取，需要对货位进行优化。优化货位的目的是使货架自动存储系统结构如图1所示。位分布更加合理，从而提高货物的分拣效率，降低企业的仓库运营成本。自动化仓储系统储

3、位优化的研究主要集中在规则货位的优化上，目前主要采用改进遗传算法、禁忌搜索法、智能化算法、改进粒子群算法等解决货位分配调度策略问题。陈月婷等⋯提出了一种改进的解决多目标优化问题的Pareto遗传算法，可以有效解决自动化立体仓库的货位优化分配问题；吴钟鸣等利用遗传算法求解货位最优化问题，提高了自动存取系统的工作效率；石力卓利用改进遗传算法对出入库调度的任务进行路线优化，实现出入库作业双调度，提高图l重力式货架自动存储系统结构了货位管理效率。为了在以上研究的基础上进一步提高货物存取效率，本文拟采用病毒协同进化遗重力式货架可以根据辊道的长度以

4、及承载力，传算法对货位进行优化排序。通过制动装置和速度控制器调整托盘在辊道上的滑动速度，保证货物按照先进先出的顺序进行排1重力式货架自动存储系统位，达到优化控制和减少叉车使用的目的。横梁式货架是重力式货架系统的基础，托盘被由于重力式货架是高密度的存储货架系统，因放置于倾斜面的滚轮上，从出库一端滑到取货物的此该系统在药品和食品工业领域得到了广泛的应一端，根据“先进先出，后进后出”的原则，货物及用。该系统在实际使用时能有效利用空间资源，多托盘依次向前移动。货物在滑轮上进行移动的过用于造价比较高的仓库，例如位于市中心以及商业程中，为确保货物的

5、滑行速度在可控范围内，确保区的仓库。与横梁式的货架相比，该系统可以提高货物安全，在滑道上设置有阻尼器。在货物滑道的70％的地面利用效率。收稿日期：2o15—10—09作者简介：王懋(1981一)，男，陕西临潼人，陕西财经职业技术学院讲师，主要研究方向为计算机教育。·59·2015年第44卷机械设计与制造工程2双负载重力货架自动排序方法2．1排序模型本文所研究的重力式货架是可移动式的，但是其中的货位却是固定不变的。因而，在对货位优化问题进行研究的过程中主要涉及到两个方面：货架稳定性和货物存取效率。对货位优化问题进行数学建模时，应该坚持在入

6、库的过程中按上轻下重的原则进行操作，以确保货架的稳定性。研究中为了提高存取效率，特别指定距离入库台最近的货位作图2感染操作为出库口。设自动化立体仓库一共有P层q列，其中i为层号，为列号，那么可以把i层_『列的货位记作(i,j)，其中i=1，2，⋯，P=I，2，⋯，q。出货台位置记为(0，1)。在整个系统中，所有的货箱质量以及大小都是相同的。根据货架的强度、稳定性以及存取效率，可以将货位的优化以及提取优化问题具体描述为：Pq{I,rainS=∑∑mn¨(1)PI,minT=∑∑图3复制操作式中：s为货箱总质量；T为货物提取总时间；为3)剪

7、切操作。剪切操作主要是在剪切处用通层列的货物，其值为0或是1；m，n分别为在i层配符以P概率替换病毒染色体基因，进而缩减病列货位的单个货物的质量和该货物的数量，本文毒长度，以削减病毒进化计算的能力，如图4所示。中，n=1；z为将层列货物运送到出货口的时间，并且该时间不包括货架水平电机启动时间及垂直升降机的启停时间。=旦——+(《2)ty式中：为货架进行水平运动的平均速度；为垂直输送机的平均速度；为货位的长度；H为货位的高度。图4剪切操作2．2算法实现本文采用病毒协同进化遗传算法进行货位优2．2．2算法实现过程化。1)编码方法的确定。2．

8、2．1病毒协同进化遗传算法的基本操作对自动化重力式货架系统双提取问题进行研1)感染操作。利用病毒染色体基因代替主个究采用的是非负整数的二进制编码法。采用病毒体中染色体的相应基因，以产生新的个体。如果主协同进