（1）骨架：所有立柱、横梁均采用铝合金型材，受力稳定、均匀，确保满足承载的情况下尽可能使整个设备的重量轻量化。
（2）行走机构：行走机构由上下2个水平运动模组和1个垂直运动模组组成，上下2个模组由2个伺服电机采用同步方式驱动（见图3、图4）。
（3）货叉机构：货叉机构是全自动缓存库的关键部件，该机构由取货板、滑轨、旋转电机、伸缩电机等部分组成（见图5、图6）。货叉往同侧方向运动时，只需伸缩电机动作；而货叉往相反侧（180°方向）运动时，旋转电机驱动取货板转动180°，在旋转电机动作的同时，伸缩电机也进行动作。
（4）入货、出货机构：进出货口由皮带传送部件和物料定位部件组成（见图7），物料入库时，由传输线送过来的物料通过进出货口的皮带传送到缓存库入口，然后通过气缸定位装置将物料定位后，再通过行走机构将物料存放到某个货位；物料出库时，由行走机构从某个货位将物料送到出货口，通过皮带传送部件将物料送入传输线。
（5）货架：货架骨架均采用铝型材，在确保货架强度和承载的同时，既能满足安装精度要求，又能达到减轻设备重量的目的。货架采用模块化设计思想，将整个货架分成三个模块：左框架模块、右框架模块和标准框架模块，如果想扩大存储容量，只需要在左、右模块中间加入标准框架模块即可。物料存放层格为不锈钢板制作，不锈钢板采用激光切割和钣金折弯加工，具有良好的尺寸一致性，能保证安装精度（见图8）。
三、全自动缓存库的主要技术参数
1.外形尺寸：2750mm（长）×1250mm（宽）×2200mm（高）；
2 . 托 盘 尺 寸 ：2 3 5 m m （ 长 ）×235mm（宽）；
3.物料容量：880片；
4.提升运行速度：1.0m/s；
5.水平运行速度：1.5m/s；
6.定位精度：±0.5mm；
7.货格层间距：20mm；
8.存储节拍：15s/次。
四、控制系统设计的关键技术
1.控制系统的硬件及网络组成
（1）运动控制系统部分：安川PLC+通讯模块+IO模块、伺服驱动器+伺服电机+绝对值编码器+传感器信号反馈校验，运动控制采用总线控制技术，PLC与IO模块及各伺服驱动采用MECHATROLINK方式进行通讯。为确保全自动缓存库高速高效存储和精确定位，行走机构采用上下2台伺服电机同步差补运行方式，实现高速运行，水平运行速度可达1.5m/s。
（3）工控机存储管理软件部分：工控机由工控机（人机界面）与PLC通过Ethernet方式进行通讯，工控机（人机界面）与条码系统、监控系统以及远程服务器均采用Ethernet方式进行通讯。
2.存储管理软件设计
对设备存储管理软件采用C#语言开发，以数据库SQL SERVER2008作为平台，可方便嵌入企业ERP系统中，实现网络化的管理。中电二所共烧陶瓷（LTCC/HTCC）基板数字化车间的全自动缓存库主要与SCADA系统进行数据处理（见图13），入库时，全自动缓存库接收到上游设备来料，完成入库或设备状态改变时，调用SCADA服务接口，向SCADA系统上报入库物料信息和设备当前状态；出库时，SCADA系统根据缓存库下游设备物料需求下达出库任务指令，调用全自动缓存库WEBAPI服务接口，全自动缓存库将相关数据信息写入，并执行物料出库任务。
在全自动运行状态下，当传输线有物料过来时，存储管理系统通过条码系统读取物料上的二维码，获取该物料生产批号、时间等基本信息，并在数据库内进行数据对比，计算出合理的存放位置，然后控制运动系统将物料存储在缓存库内部，同时将该物料的基本信息与存储位置记录在数据库内。取料时，生产线的服务器下达出料指令，将要出库的物料基本信息发送到存储管理系统，缓存库存储管理系统通过对比内部数据库资料，找到该物料的存取位置，控制运动机构将该物料自动取出，并通过出货机构输送至下个工艺，在输送的同时，出货口条码系统读取物料信息，通过存储管理系统记录出库信息，同时通过网络发送至远程服务器。全自动缓存库自动操作软件界面，如图14。全自动缓存库入库流程，见图15。
全自动缓存库出库流程，见图16。
五、结语
中电二所研制的全自动缓存库与共烧陶瓷（LTCC/HTCC）基板数字化车间产线深度融合，通过自主研发库存管理系统和整线SCADA控制系统，全面覆盖缓存库及各设备的工单、生产、报警及质量管控等相关信息，可根据需要定制化选择模块，对产线整体的运行控制，实现生产线设备在线的调度和控制，实现了无人化全自动出入库操作和信息化管理，在提高生产效率的同时，也节约了人员成本，减少了人为因素而出现的各种状况，提高了生产线运行的稳定性。同时，对于存储环境要求更高的生瓷片基板，中电二所研制的全自动缓存库可通过充氮气和加装洁净房空调方式，使缓存库内部环境湿度控制在±1%，温度控制在±1℃，对缓存库内部的生瓷片基板进行恒温恒湿存储，满足产线特殊工艺要求。
就目前情况来看，全自动缓存库系中电二所在微电子和三代半导体智能制造领域首创，国内尚未有相同产品。从中电二所LTCC基板智能生产线实际使用情况来看，应用效果很好，实现了生瓷片的自动化存储和信息化管理。从目前市场的需求信息分析，全自动缓存库同样适用于其他智能生产线和物流配送线，如太阳能行业、电子行业等。当然，针对不同用户，全自动缓存库仍有需要改进和完善的地方，如与机器人和AGV智能搬运车相结合，实现不同物品的拣选和存放。
总之，随着智能制造技术革新，自动仓储行业正向着全自动化、智能化方向发展，而全自动缓存库也将逐渐在各行各业得到普及应用。
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