?? 在深夜的城市邊緣,一座現代化倉庫依然燈火通明。AGV小車如工蟻般穿梭于數米高的貨架間,精準停靠;堆垛機高速升降,將托盤準確送入指定庫位;叉車在狹窄通道靈活轉向,與障礙物保持絕對安全的間距…這一切高效、安全的運轉背后,有一個關鍵角色在無聲地指揮著空間秩序 —— 倉庫測距傳感器。
現代倉儲早已不是簡單的“貨物堆放場”,空間利用率與作業精度是其核心競爭力。如何讓叉車在毫厘之間安全通行?如何確保堆垛機每一次都精準停靠?如何實時知曉貨位空滿狀態?傳統人工判斷或機械限位開關遠遠無法滿足現代物流對*速度與容錯率*的嚴苛要求。倉庫測距傳感器的出現與迭代,正是為了破解這些空間管理的核心痛點。
激光測距傳感器 (LiDAR):其核心原理基于飛行時間法 (ToF) 或相位法。激光脈沖從傳感器發出,碰到目標物體后反射,傳感器接收反射光并精確計算光線往返所需的時間差。該時間差乘以光速即可得距離。在倉庫中,二維或三維激光雷達常被固定安裝于巷道頂部或庫位前方,形成掃描平面或立體點云,實時構建貨架輪廓、識別托盤邊緣、精確測量庫位深度與高度,確保堆垛機叉取動作分毫不差。其抗環境光干擾能力強,即使在明亮倉庫中也能穩定工作,測量精度高達毫米級。
超聲波測距傳感器:利用聲波而非光波。傳感器發出高頻超聲波脈沖,聲波遇到物體反射,傳感器接收回波并計算發射與接收的時間差。聲速乘以時間差的一半即為距離。其成本相對低廉,且對煙霧、灰塵等復雜環境有良好耐受性。常見應用包括監測較低矮貨位(如平庫貨堆)的堆高、防止叉車或AGV在低速行駛時碰撞低矮障礙物(如托盤腳、柱子基座),以及檢測傳送帶上的貨物存在性。缺點是方向性相對光束略寬,精度通常在厘米級,且易受溫度變化和強氣流干擾。
毫米波雷達傳感器:其工作頻段在30GHz至300GHz之間。毫米波雷達向目標發射調頻連續波(FMCW),通過分析反射波的頻率變化(多普勒效應)或相位差來計算目標的距離、速度甚至角度。其最大優勢在于對非可視(Non-Line-of-Sight)場景的穿透力和全天候能力 —— 能穿透塑料篷布、薄木板、濃霧或雨雪,直接探測其后方的物體距離或運動狀態。對于堆疊貨物存量的檢測、或在灰塵彌漫的倉庫環境中引導AGV,具有獨特價值。抗光干擾能力極強,但成本通常高于超聲波。
庫位狀態實時監測與盤點: 在巷道頂端或貨架列末端安裝測距傳感器(通常是激光或大面積超聲波),持續掃描測量庫位深度或高度變化。當庫位被占用(放入托盤/料箱)時,返回的距離值會顯著變小。系統通過對比空位基準值,即可實時、自動判斷每個庫位的占用狀態(空/滿/半滿),極大提升了倉庫可視化水平和盤點效率,告別人工盲猜與耗時的手工錄入。這是智慧倉庫實現“透明庫存”的最基礎環節。
叉車/AGV安全避障與智能導航: 在叉車或AGV的車身四周(特別是前進方向、轉角處)安裝超聲波或短距離激光雷達傳感器,構成多重安全防護屏障。系統實時探測車輛與前方障礙物(人、柱子、設備、其他車輛、貨架)的距離。一旦距離小于預設的安全閾值(例如1米),車輛會立即發出聲光警報,甚至自動減速或緊急制動。這直接提升了人車混流作業環境下的安全性,減少事故發生率。同時,激光或毫米波雷達也是高精度AGV進行SLAM定位導航的關鍵傳感器,幫助車輛構建環境地圖并實時定位自身位置。
堆垛機/穿梭車精準定位與托盤存取控制: 堆垛機和穿梭車(RGV)是自動化立體倉庫(AS/RS)的核心。激光測距傳感器被精確安裝在其提升機構或載貨臺上。在提升過程中,傳感器垂直測量載貨臺到巷道頂部或參考點的距離,實現實時的、閉環的高度定位控制,精度可達±1mm。水平運行時,傳感器用于檢測貨架列號或定位條碼的距離位置。在進行叉取動作前,載貨臺上的激光測距器會精確測量前方托盤或貨架橫梁的距離,引導貨叉以絕對精準的深度進叉,避免碰撞貨架或損壞貨物,確保每一次存取動作都萬無一失。
貨物體積自動測量 (DWS): 在倉庫入口或分揀線上,設置由多個激光測距傳感器(或結合攝像頭)構成的測量門架。貨物通過時,傳感器快速掃描其外形輪廓,結合觸發信號和傳送帶速度數據,瞬間計算出包裹或貨物的精確長、寬、高尺寸及體積。計算結果自動同步至WMS系統用于優化庫位分配、運費計算和裝載計劃,代替了低效、易錯的人工測量。
高位庫存監測與預警: 對于堆高較高的平庫或閣樓倉,在倉庫立柱或墻體上安裝長量程的激光測距儀。傳感器持續測量地面到貨物堆垛頂部的垂直距離。監控系統設定安全堆高閾值,一旦堆高接近或超過安全限值,系統立即發出警報,提示相關人員整改,有效預防因堆垛過高導致的傾倒風險,保障倉庫人員和貨物安全。
傳統倉庫管理依賴經驗與目測,而測距傳感器帶來的最大價值是“將空間數字化”。每一個托盤的位置、每一寸通道的寬度、每一次堆垛的高度,都被轉化為系統可實時感知和處理的精確數據流。這使得倉庫運營不再是模糊估算,而是進入了數字化、智能化的精準時代。
倉庫空間的每一寸都蘊藏著成本與效率。當測距傳感器成為了倉庫的“空間感知神經”,管理的顆粒度從“米