(完整版)自动化立体仓库堆垛机设计
目录
第1章绪论 (1)
第1.1节研究的背景与内容 (1)
1.1.1概述 (1)
1.1.2有轨巷道堆垛机的发展现状及特点 (2)
1.1.3有轨巷道堆垛机的类型 (3)
1.1.4巷道堆垛机的特点 (5)
第1.2节设计的目的和意义 (6)
第1.3节设计的内容及要求 (6)
第1.4节设计参数 (7)
第2章总体设计方案的确定 (8)
第2.1节堆垛机三维运动速度的确定 (9)
第2.2节堆垛机各个部分的方案选择 (9)
2.2.1堆垛机起升机构传动方式的选择 (9)
2.2.2堆垛机行走机构传动方式的选择 (10)
2.2.3堆垛机机架的设计思路 (11)
2.2.4堆垛机货叉的设计思路 (11)
2.2.5堆垛机安全方案的确定 (14)
2.2.6堆垛机电控部分的设计 (14)
第2.3节堆垛机的技术参数 (15)
第2.4节堆垛机的技术要求 (16)
第3章堆垛机起升机构的设计 (22)
第3.1节起升机构的总体选型 (22)
第3.2节卷筒的设计 (26)
3.2.1卷筒部件计算 (26)
3.2.2齿轮连接盘的计算 (31)
第4章堆垛机行走机构和机架的选型设计 (35)
第4.1节堆垛机行走机构的选型设计 (35)
第4.2节堆垛机机架的选型设计 (38)
第5章堆垛机货叉的设计 (39)
第5.1节货叉传动装置的总体选型 (39)
第5.2节货叉传动齿轮、齿条的计算 (39)
第5.3节货叉传动链轮、链条的设计计算 (43)
第5.4节制动器的制动容量的设计 (45)
第6章堆垛机安全装置 (47)
第6.1节防撞保护装置 (48)
第6.2节钢丝绳断绳保护装置 (48)
第7章堆垛机电控部分设计 (49)
第7.1节电器控制系统 (50)
7.1.1可编程控制器的结构及各部分的作用 (50)
7.1.2可编程控制器的工作原理 (52)
7.1.3可编程控制器的主要功能和特点 (54)
第7.2节电器传动系统 (55)
7.2.1常用变速系统 (55)
7.2.2变频器的分类 (56)
7.2.3变频器的特点 (60)
第7.3节电控原理 (60)
第8章总结 (62)
参考文献 (63)
翻译 (64)
致谢 (84)
第1章绪论
第1.1节研究的背景与内容
1.1.1概述
随着生产力的发展, 生产规模的扩大和产品结构的调整, 客观上要求作为工业企业物资供应基地的物资仓库进行改建或扩建。但由于现有工业企业的用地受到限制,物资仓库用地难以扩展,所以只能充分挖掘潜力,有效利用现有库区面积,并向空间发展,向空间要货位。其主要途径是变单层库房为多层库或立体库。我国自70年代以来多层库有了较快的发展，立体库也有一定的发展。根据我国的实际情况,从今后的发展趋势看,多层库和立体库都会继续得到发展。并且，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率，降低成本非常重要。
自动化立体仓库是实现物流系统合理化的关键。它具有空间利用率高、便于实现自动化管理、实时自动结算库存货物种类和数量、立体仓库信息库可以和中央计算机系统联网运行等许多优点，对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本都有重要意义，已开始应用于汽车、电子、医药、烟草、建材、邮电等许多行业。而堆垛机对立体仓库的出人库效率有重要影响，是立体仓库能否达到设计要求和体现其优点的关键设备之一。
有轨巷道堆垛起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，是在高层货架的窄巷道内作业的起重机，通常简称为堆垛机。堆垛机是立体仓库中最重要的起重运输设备，可大大提高仓库的面积和空间利用率，是自动化仓库的主要设备，是代表立体仓库特征的标志。堆
垛机的功能是堆垛机接受计算机指令后，能在高层货架巷道中来回穿梭，把货物从巷道口出人库货台搬运到指定的货位中，或者把需要的货物从仓库中搬运到巷道口出人库货台，再配以相应的转运、输送设备通过计算机控制实现货物的自动出人库。在立体仓库中的搬运设备有高位叉车、工业机器人、桥式堆垛机和有轨巷道式单双立柱堆垛机。有轨巷道式双立柱堆垛机由于效率高，高度可达30-40 m，便于实现无人操作，行走稳定，载货量大，噪声小，在目前的立体仓库中得到广泛应用。1.1.2有轨巷道堆垛机的发展现状及特点
随着经济全球化步伐的口益加快和信息技术的快速发展，传统行业和消费方式正发生着深刻的变化，物流在经济活动中的作用越来越受到企业的重视，物流人才的需求也在口益增长。目前，物流人才已经被列为我国12大类紧缺人才之一，有报道称“物流人才的需求已超过600万”。物流实验室的建设正是要搭建一座理论与实践的桥梁，目前，我国许多高校已经建立了物流实验室，据不完全统计，已经有160多所高校建立了自己的物流实验室。物流实验室为学生提供实训平台，深化学生对现代物流理论的理解，提高学生的操作能力，内融机械、电气、电子及计算机等技术于一体的综合技术，在这种技术中，不同领域和层次的知识与能力融会在一起。
另外，为了更好的模拟货物在自动化立体仓库各仓储单元内存储的物流过程，研究提高物流效率以及堆垛机性能和作业效率方法，许多物流研究中心业纷纷建立起来。山东大学现代物流控制实验中心是目前我国第一个现代的物流控制实验室，在物流调度、物流控制、机械手拣选控制和机器视觉的综合研究和开发应用方面目前处于国内领先地位。图1. 1是研究中心的小型仓储系统
图1.1 小型仓储系统
1.1.3有轨巷道堆垛机的类型
有轨巷道堆垛机可按其结构形式、支承方式和运行轨迹等进行分类，一般可分为以下几种类型:
(1)按结构形式，分为双立柱有轨巷道堆垛机和单立柱有轨巷道堆垛机：
①双立柱有轨巷道堆垛机
双立柱有轨巷道堆垛机由两根立柱、上横梁、下横梁和带货叉的载货台组成，立柱、上横梁和下横梁组成一个长方形的框架，一般称为机架。立柱形式有方管和圆管两种，方管可兼作起升导轨，圆管需要附加起升导轨。这种堆垛机的最大优点就是强度和刚性都比较好，能快速起、制动，并且运行平稳。一般用在起升高度较高、起重量较大和水平运行速度较高的立体仓库中，其缺点是自重较大。其结构如图1.2所示。
图1.2双立柱有轨巷道堆垛机
②单立柱有轨巷道堆垛机
单立柱有轨巷道堆垛机的机架由一根立柱、下横梁和上横梁组成。
立柱多采用型钢或焊接制作，立柱上附加导轨。整机重量较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较低，但刚性稍差。由于载货台和货物对立柱有偏心作用，以及行走、制动时产生的水平惯性力作用，使单立柱有轨巷道堆垛机在使用上有较大的局限性。不适于起重量大和水平运行速度高的堆垛机。单立柱堆垛机的起升结构，普遍采用钢丝绳传动，由电机减速机驱动卷筒转动，通过钢丝绳牵引载货台沿立柱或起升导轨作升降运动。对于钢丝绳传动，传动和布置相对容易，但定位准确性稍差。其结构如图1.3所示。
图1.3单立柱有轨巷道堆垛机
(2)按支承方式分类，有轨巷道堆垛机分为悬挂型和地面支承型。
①悬挂型有轨巷道堆垛机
悬挂型有轨巷道堆垛机悬挂在巷道上方的轨道上运行，其运行机构安装在堆垛机门架的上部。在地面铺设导轨，使门架下部的导向轮以一定的间隙夹在导轨的两侧，从而防止堆垛机运行时产生摆动和倾刹。悬挂式堆垛机有如下优点:在设计门架时，可以不考虑横向的弯曲强度，钢结构的自重可以减轻，加减速时的惯性摆动小，稳定所需的时间短;其缺点是维修和检查不方便。
②地面支承型有轨巷道堆垛机
堆垛机的运行轨道铺设在地面上，堆垛机用下部行走轮支承和驱
动，上部导向轮用来防止堆垛机倾倒或摆动。和悬挂型有轨巷道堆垛机相比，这种堆垛机的立柱主要考虑轨道平面内的弯曲强度，因此，需要加大立柱在行走方向截面的惯性矩。由于驱动装置均装在下横梁上，容易保养和维修。
(3)按其运行轨迹形式不同，分为直线运行型堆垛机和曲线运行型堆垛机。
①直线运行型堆垛机
直线运行型堆垛机只能在巷道内直线轨道上运行，不能自行转换巷道。只能通过其他输送设备转换巷道，直线运行型堆垛机可以实现高速运行，能够满足出入库频率较高的立体仓库作业，应用最为广泛。
②曲线运行型堆垛机
曲线运行型堆垛机行走轮与下横梁是通过垂直轴铰接的，能够在环形或其他曲线轨道上运行，不通过其他输送设备便可以从一个巷道自行转移到另一个巷道。曲线运行型堆垛机在使用上有局限性，只适用于出入库频率较低的立体仓库。
本文研究的堆垛机是结构形式为双立柱，支承方式为地面支承型，并且其运行轨迹为直线型巷道堆垛机。
1.1.4巷道堆垛机的特点
由于使用场合的限制，巷道堆垛机在结构和性能方面有以下特点：
(1) 整机结构高而窄，其宽度一般不超过储料单元的宽度，因此限制了整机布置和结构选型。
(2) 金属结构件除应满足强度和刚度要求外，还要有较高的制造和安装精度。
(3) 采用专门的取料装置，常用多节伸缩货叉或货板机构。
(4) 各电气传动机构应同时满足快速、平稳和准确。
(5) 配备可靠的安全装置，控制系统应具有一系列连锁保护措。
第1.2节设计的目的和意义
仓储自动化建设是一项系统工程，物资储运作业自动化是其重要的内容。实现仓库物资储运作业自动化，仓储机械设备、设施及管理、信息、人才系统配套、协调发展是重要的发展趋势。
通过引入计算机、自动控制技术和人工智能等高新技术对仓储机械的技术该做，仓储机械的技术性能将较大提高。载重量大、机动性强、操作方便、可维修性好的叉车、无人叉车、牵引车、托盘运输车、堆高车、堆垛机、码垛机、管道输送机、带状输送机、自动拣选机等先进的装卸搬运机械设备将广泛应用于仓储系统。
本设计通过设计用于仓储货架的堆垛机，完成堆垛机水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备的设计，能及时、准确地把物品自动送到指定位置，从而加深对堆垛机的认识与了解。第1.3节设计的内容及要求
有轨巷道堆垛机的内容包括:
第一，分析、论述目前堆垛机堆垛的原理、方法，堆垛机的设计思路，探讨各种解决途径。
第二，论述本设计采用的方法、原理及可行性，进行结构设计、运动学计算和强度计算。
第三，堆垛机的工作方式及货物识别控制原理。
第四，绘制堆垛机总装图和主要零部件图及控制电气原理图。
有轨巷道堆垛起重机的设计要求包括：
1，结构简单、操作方便。
2，堆垛方式准确可靠。
3，结构紧凑坚固，使用维护方便，外形美观。
第1.4节设计参数
立体仓库为8巷道16排40列7层
堆垛机总高度：8m 总长度：3.1m 总宽度：1m
堆垛机额定起重量300kg
行走最大速度130m/min(2.2m/s)
升降最大速度30m/min(0.5m/s)
货叉速度9m/min(0.15m/s)
加减速度：升降0.62
/
m s
m s伸缩0.22
/
/
m s行走0.62
货架上下7层，层高1100mm2
m s
/
货架每层40格，格宽900mm
货箱尺寸：长×宽×高＝600×500×800mm
货格尺寸：长×宽×高＝900×600×1100mm
宽度方向为货叉叉取方向
第2章总体设计方案的确定
为使堆垛机能够准确、快速、安全、自动搬运货物出人库，必须满足以下设计要求:(1)具备三维运动功能，即堆垛机沿巷道来回运动、载货台垂直运动、货叉沿货架方向双向伸缩; (2)满足一定的定位精度，重复定位精度误差不能超过10 mm; (3)具备安全保护措施;(4)在满足强度、刚度和可靠性的前提下，尽量减小堆垛机各部分的重量，以减小提升功率和行走时的摩擦阻力;(5)保护仓库环境，避免货物污染受损。
堆垛机的组成：
图2.1 有轨巷道式双立柱堆垛机
1.天轨
2.天轨导向轮
3.上横梁
4.立柱
5.链轮
6.载货台导向轮
7.载货台顶轮
8.电器柜
9.轮系 10.地轨 11.下横梁 12.电机 13.卷筒 14.减速器 15.载货台 16.货叉 17.载货台立板 第2.1节 堆垛机三维运动速度的确定
(1)行走速度的确定：40×900=36000mm=36m
行走加速度为20.6/m s
最优行走速度为 2.324/139.43/min m s m ==，取为130m/min
(2)升降速度的确定货
架高度为7×1100＝7700mm=7.7m 最优升降速度为7.713929.7/min 36
m ?=，取为30m/min,即0.5m/s (3）货叉速度的确定：
货叉伸缩长度为0.46m=460mm 伸缩加减速度为20.2/m s
最优伸缩速度为0.15/9.1/min m s m ==，取为9m/min 取微升降高度为8mm
第2.2节 堆垛机各个部分的方案选择
2.2.1堆垛机起升机构传动方式的选择
巷道式堆垛起重机的起升机构是使载货台垂直运动的机构，主要由电动机、制动器、减速器、卷筒或链轮以及相应的柔性件组成。电动机通过减速器带动柔性件使载货台升降。常用的柔性件有钢丝绳和起重链两种。链条传动的缺点是自重量大，有可能突然断裂，不安全，因而本传动机构选用钢丝绳，钢丝绳的优点是质量轻，使用安全，工作噪声低，
便于维护保养等等。
在堆垛机特殊的工作环境下，为了使起升机构结构紧凑，本设计使用带制动器的电动机。这种电动机具有锥形转子，通电时，转子在磁拉力作用下产生一定的轴向位移，使尾部的锥形盘式制动器同时打开。断电时，磁拉力消失，制动器在弹簧作用下又重新上闸，使电动机很快地停住。起升机构的位置布置在堆垛机的下部，位于立柱外侧。
联轴器选用梅花形弹性联轴器，此联轴器是由带突爪的形状相同的两个半联轴器和梅花形弹性元件组成，将梅花形弹性元件置于两个半联轴器的突爪之间以实现联结。联轴器工作时，梅花瓣受压。单向运转时只有半数花瓣参与工作，半数不承载；反向运转时，亦是如此。此联轴器具有结构简单，零件数少，径向尺寸小，不需润滑；弹性块受压，承载能力较高等特点。
减速器选用JZQ型减速器，它是特为起重机设计制造的低硬度齿面的减速器，制造工艺较容易，有很多中小型厂均有现成产品供货。卷筒为与减速器配合的自制卷筒，通过齿轮连接盘与减速器的低速轴齿轮轴端相连。此卷筒的特点是卷筒轴不受转矩，只承受弯矩，为封闭式传动，不易受外界环境干扰。
钢丝绳的一端固定在卷筒上，另一端固定在机架的上横梁上，钢丝绳通过安装在立柱上的定滑轮导向，带动安装在载货台上的两个动滑轮使载货台升降。
2.2.2堆垛机行走机构传动方式的选择
堆垛机的行走机构是堆垛机水平运行的驱动装置。一般由电动机、联轴器、制动器、减速箱和行走车轮组成。本设计选用三合一减速器，把突缘电动机、盘式制动器和减速器做成整体，选用标准件，提高了系统的可靠性。采用带平衡架及水平轮的车轮组，平衡架使两个车轮的轮
压相等，车轮为无轮缘圆柱车轮，是为了避免车轮在运行时轮缘啃轨，同时为了防止出轨在轨道两侧加水平导向轮。
本传动系统为地面支承式，三合一减速器和车轮组安装在堆垛机下横梁下方起支承和驱动作用，上部用导向轮运行在工字钢的下翼缘上来防止堆垛机倾倒或摆动。由于驱动装置装在堆垛机下下部，容易维修保养。
2.2.3堆垛机机架的设计思路
上横梁是由四块钢板焊接而成的箱形结构，其与立柱间通过焊接联结在一起。
立柱由角钢和钢板焊接而成的箱式矩形断面，具有抗扭、抗弯刚度大，重量轻，耐磨性好等特点。
下横梁也是由四块钢板焊接的箱式矩形断面，具有较大的抗扭、抗弯刚度。下横梁与立柱间通过焊接联结在一起。
2.2.4堆垛机货叉的设计思路
货叉装置是堆垛机存取货物的执行机构，装设在载货台上。本机构采用二级直线差动式伸缩货叉，由上叉、下叉及起导向作用的滚针轴承等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。
由于存取货物时货叉伸出的距离已经超过本身的长度，所以货叉为级伸缩装置，下叉固定在载货台本体上，起支承作用，上面的上叉叉取货物。
货叉的伸缩可以采用齿轮齿条传动或者链轮链条传动，本设计采用齿轮齿条传动，齿轮齿条传动具有结构简单，传动关系清晰等优点。
货叉装置采用二级直线式伸缩货叉，叉体体积小、刚性大，且具有超载保护功能。
货叉主要由电动机、联轴器、减速器、链轮链条传动装置、齿轮齿
条传动装制、下叉、上叉和滚针轴承等组成。
图2.1 货叉结构示意图
1.上叉叉板
2.上叉活动导轨
3.上叉支承板
4.上叉挡板
5.上叉齿条板
6.滚针轴承
7.下叉立板
8.下叉底板
9.轴承支承板10.传动轴11.链条 12.减速器 13.联轴器 14.传动齿轮 15.电动机 16.下叉挡板
结构示意图如上图2－2所示。上叉由上叉叉板、上叉支承板、上叉齿条板组成，上叉叉板直接承载货箱，为了防滑选用花纹钢板，上叉支承板则安装有支承上叉的四个滚针轴承，使上叉相对于中叉运动，上叉齿条板下方焊接有齿条，由装在中叉连接板上的双啮合齿轮传递动力。中叉由中叉活动导轨、中叉连接板、中叉齿条板组成，中叉活动导轨支承在四个滚针轴承上，四个滚针轴承分别装在下叉立板和下叉支承板上，中叉连接板则把中叉齿条板、中叉活动导轨和双啮合齿轮连接起
来，中叉齿条板下方焊接有齿条，通过传动轴上的齿轮传递动力。下叉由下叉支承板、下叉立板、下叉齿条板和下叉底板组成，下叉支承板下部安装有滚针轴承，支承起传动轴，上部安装有支承中叉活动导轨的滚针轴承，下叉立板也安装有支承中叉活动导轨的滚针轴承，下叉齿条板的顶部装有齿条，提供与双啮合齿轮啮合的下齿条，下叉底板则是整个货叉的支承板，其上固定有电动机、减速器、下叉立板、下叉齿条板、下叉支承板和双向挡板。焊接在下叉底板上的双向挡板则限制货叉的极限伸缩位置。
整个货叉的传动原理是，电动机通过联轴器、减速器减速把动力传递给减速器轴端的链轮，轴端链轮通过链条把动力传递给传动轴，传动轴上的链轮和减速器轴端的链轮一样大，链轮链条传动比为1。安装在传动轴轴端的齿轮通过中叉齿条板把动力传递给中叉，使中叉以一定的速度相对于下叉运动，而安装在中叉连接板上的双啮合齿轮以中叉速度与中叉一起运动，双啮合齿轮下面与下叉齿条板上的齿条啮合，上面与上叉齿条板上的齿条啮合，下叉齿条板不动，那么上叉齿条板则以二倍于中叉的速度向前运动。
当电动机反向时中叉与上叉则反方向运动，从而实现货叉的双向存取货物。焊接在下叉底板上的双向挡板与焊接在中叉连接板底部的双向挡板配合使用，当货叉运行到极限位置时上、下双向挡板相碰，从而使货叉停止运动。联轴器为限力矩联轴器，当力矩超过设定值时，联轴器内部的钢珠打滑，从而保护货叉受到破坏，提高系统的安全性。
本货叉传动系统除了电动机、联轴器和减速器安装在货叉左侧以外，基本为对称布置，左半部分相当于左货叉，右半部分相当于右货叉，这样链轮链条传动布置于货叉中间，从而提高系统的平稳性。
2.2.5堆垛机安全方案的确定
为了保护人身、设备和货物的安全，堆垛机必须具有完善的安全保护措施：
（1）堆垛机在行走、载货台升降和货叉伸缩终端处都设有机械和电气限位装置。
（2）货物检测载货台上设有货物超高、超长和超宽检测装置。在货物进入载货台时，当检测到货物超过设定高度、长度或宽度时，堆垛机便停止运行并报警。一般允许误差为30一40 mm，检测元件采用对射或反射式光电传感器。
（3）载货台上还设有检测货叉是否回位、货叉上有无货物和货位中有无货物的装置。如货叉没有回位，堆垛机不能水平运行;如货叉上已有货物，则不能再取货;人库时，必须检测货位中有无货物，以避免发生事故。
（4）断电保护如载货台升降过程中忽然断电，则通过提升电机制动使载货台停在当前位置，不会掉落下来。
（5）载货台断链保护提升链条通过压簧与载货台相连，当链条由于长时间使用或意外原因忽然断裂时，弹簧弹开链条，检测装置检测到链条时，便驱动相应装置使载货台停在当前位置，不至于掉下来，同时整个堆垛机停止运行。
2.2.6堆垛机电控部分的设计
巷道式堆垛起重机电气设备主要包括电气传动和控制设备。
电气传动设备采用变频调速，具有较好的调速性能。
控制设备采用可编程序控制器，具有可靠性高，抗干扰能力强等特点。
第2.3节堆垛机的技术参数
堆垛机作为立体仓库中重要的运输设备，其各项技术参数的选用，将直接影响到整座立体仓库的运行效率和经济效益。合理的选择各项参数，将大大提高整个系统的运行效率和经济效益。我国现阶段立体仓库中，堆垛机技术参数的选用上，和世界先进水平相比，存在着较大的差别。
（1）堆垛机的速度参数。与堆垛机的速度有关的参数，主要指水平运行速度、起升速度和货叉伸缩速度。这三项参数的高低，直接关系到出入库频率的高低。
（2）堆垛机的尺寸参数。堆垛机的尺寸参数较多，例如起升高度、下降深度、整机全长、最低货位极限高度等。其中最低货位极限高度，即货叉上表面从最低一层货格的低位到地轨安装水平面的垂直距离。该参数涉及合理利用有效空间，增加库容量，亦是评价堆垛机设计水平的标准之一。目前，国内立体仓库堆垛机的最低货位极限高度普遍偏高。
（3）堆垛机的货叉下挠度。货叉下挠度，是堆垛机的一项非常重要的性能参数，直接关系到堆垛机是否能正常工作。因结构型式、材料及加工热处理工艺的限制，同等状况下，目前国内立体堆垛机的货叉下挠度要比国外大20%~30%。改进货叉结构，合理选材，提高工艺手段，是减少货叉下挠度，保证堆垛机工作性能的重要措施。
（4）堆垛机的噪音。堆垛机在高速运行和升降中，特别是在同时进行时，由于车轮与轨道摩擦和提升链条或钢丝绳的振动、摩擦等，将产生较大的噪音。标准中规定，堆垛机在工作时，其噪声值不高于84分贝。目前立体仓库实际应用表明，对于行走速度不超过80米/秒的，还可以保证，超过100米/秒以上的，一般难以保证。
（5）堆垛机的驱动机构。目前，国内立体仓库堆垛机的驱动机构中，电机减速机普遍采用德国、日本、意大利的产品，也有少数采用国内的电机减速机。由于堆垛机是立体仓库中最重要的运输设备、各项技术参数和综合性能要求都非常严格，如无故障率应大于97%，停准精度±10mm，以及噪音要求等。这就要求电机减速机的可靠性非常高。因此，现阶段在驱动机构中电机减速机的选用上，建议选用国外先进的产品，以保证堆垛机的整机性能。
（6）堆垛机的起重量和载荷参数。包括额定起重量、总起重量、堆垛机总重量、堆垛机设计重量和轮压。额定起重量是堆垛机的主要性能参数、它是堆垛机允许起升的货物和托盘（或货箱）的质量的总和。总起重量是被起升的货物，托盘（或货箱）、货叉、司机室、载货台、固定在载货台上的属具（包括动滑轮组，起重钢丝绳及其它零、部件）及人的质量的总和。堆垛机总重量是堆垛机各部分质量的总和（包括机上电源装置、信号传输装置、控制柜、平衡重和润滑剂在内）。堆垛机设计重量是整机总质量中，除去润滑剂的堆垛机质量。轮压是一个车轮传递到轨道或地面上的最大垂直载荷。按工况不同，分为工作轮压和非工作轮压。
第2.4节堆垛机的技术要求
堆垛机是自动化立体仓库的心脏部分。自动化立体仓库的优越性必须通过堆垛机才能充分体现出来。为此，堆垛机必须有严格的技术要求。
堆垛机的正常工作条件：
（1）堆垛机正常工作的环境温度范围为-5～40摄氏度，在24小时内平均温度不超过35摄氏度。在40摄氏度的温度条件下，相对
湿度不超过50％。温度较低时相对湿度可以高一些
（2）堆垛机工作环境的污染等级应在国家规定范围之内。
（3）堆垛机工作环境的污染等级应在国家规定范围之内。
（4）供电电网进线电源为频率是50赫兹，电压是380伏的三相交流电，电压波动的允许偏差为10
±％。
堆垛机用的金属结构件的材质：
必须按国家规定的行业标准来选择钢材，如上横梁、下横梁、立柱和载货台等重要构件。对车轮、齿轮、滑轮、卷筒和货叉等重要零件的材质必须保证。
堆垛机结构件的焊接：
首先要求焊条、焊丝和焊剂必须与被焊接的材料相适应。焊接坡口应符合国家技术标准。焊接不得有明显缺陷，重要构件的主要受力部件的焊缝质量等级不得低于GB/T3323——1987中的∏级。
对通用零部件的要求：
（1）对链条链轮的要求
堆垛机载货台频繁地上下运动主要是靠链轮和链条来完成的。为此要求采用短节距精密滚子链。要求链轮的齿形和公差应符合GB/T1243——1997的规定，特别要求链轮的轮齿和凹槽不得有损伤链条的表面缺陷。此外，必须经常润滑链条和链轮。链条强度许用安全系数不得低于6。
（2）对钢丝绳的要求
钢丝绳必须采用GB/T8918——1996中规定的圆股钢丝绳。绝对不能把钢丝绳接长之后再用。钢丝绳强度许用安全系数不得小于6。
（3）为了防止堆垛机停止时产生冲击和振动，必须采用缓冲器减振
缓冲器采用橡胶、工程塑料或液压方式。要求缓冲器能承受堆垛机以70％的额定载荷运行速度的撞击。
（4）对螺栓和螺母的要求
要求主要受力部件所用螺栓性能等级不低于8.8级，螺母性能等级不低于8级。要求高强度螺栓性能等级不低于10.9S 级，高强度螺母性能不低于10H 级。
（5）制造和组装要求
要求下横要求堆垛机上横梁的水平弯曲1/1000f K <，K 为上横梁全长。梁的水平弯曲2/1000f B <，B 是主、从动轮轴距。按照机械工程实际经验，只允许下横梁向上拱曲，其上拱度/1000F B <。
在制造中必须严格要求按照标准制造堆垛机的每一个零部件。此外，对组装后的堆垛机框架必须严格检查各种尺寸。要求导轨之间平行度误差小于6mm 。对角线1d 和2d 的误差小于4mm ，道轨内侧C 值的误差为3mm ±，两道轨同一侧面的平面度公差值在4mm 以内，对角线检测点在距立柱上、下安装面100mm 处， 1n 和2n 之差在3mm 之内。
（6）性能要求
①货叉的工作性能
堆垛机工作台升降时，货叉对各货位存取位置和最高、最低工作位置应满足设计要求。货叉在承载额定载荷条件下，工作行程应满足设计要求，并且伸至最大行程时，货叉下挠度应小于20mm 。货叉伸缩的额定速度误差不大于5%±，货叉伸缩和复位的停准精度小于5mm ±。为了安全，要求货叉伸出过程中碰到障碍物，当阻力达到一定值时，货叉离合器打滑，使货叉停止伸叉运动。
②堆垛机的运行性能
堆垛机运行的额定速度应符合设计值，误差应小于10mm ±。
③载货台升降性能
载货台的升降额定速度应符合设计要求，误差应小于5%±，在速度
自动化立体仓库堆垛机设计开题报告
燕山大学 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：自动化立体仓库堆 垛机设计 学院（系）：里仁学院 年级专业：08级机电2班 学生姓名：张仕进 指导教师：边辉 完成日期：2011年3月22日
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着科技的进步，社会的发展，物流技术的应用日益广泛，以自动化立体仓库为代表的现代物流技术得到了长足的发展。 自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下，自动地完成物品仓储和取出的系统，它以高层立体货架为主题，以堆垛机为首的搬运设备为基础，是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率，大容量储存机构。 堆垛机则是随着立体仓库出现并发展起来的专用起重机，是立体仓库最重要的起重运输设备，可大大提高空间面积和空间利用率，是自动化仓库的主要设备，是代表立体仓库的特征标志。 早起的堆垛机是在桥式起重机基础上发展起来，通过在起重车上悬挂一门架，利用货叉在立柱上运动旋转运输货物，称为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，这种堆垛机是在地面的导轨上行走，利用货架上部的导轨防止倾倒，或者相反，在上部导轨上行走，利用地面导轨防止倾倒随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐替代了桥式堆垛机。随着现代社会计算机技术和微电子技术的日益发展，堆垛机的结构性能也有了较大的改变，承载能力大幅度加强，自动化性能更加提高，应用更为广泛。 自动化立体仓库的使用能够产生巨大的经济效益和社会效益。通过高层化货架储存，合理的使用了存储空间，提高了空间利用率，使存储空间向高空发展；通过自动化技术，加速了了存储的处理和运行速度，提高了劳动生产率，降低了工作人员的劳动强度，减少了劳动力；自动化立体仓库结合计算机的管理，能够充分保证先进先出的合理作业，防止物品的腐蚀，老化，使作业效率明显提高；结合通过计算机联网和控制，能够准确的对各种存储物品信息进行管理，有效地提高了仓库的管理能力和存储能力，便于清点和盘库，合理安排库存，节约资金；由于自动化的应用，使各种危害人体的有毒，易爆，低温，黑暗，污染等特殊物品能够在保证人员安全的情况下得到合理安全的存储。 美国学者J.A.White将自动化立体仓库的发展分为五个阶段，人工仓储阶段。机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能化仓储阶
堆垛机设计
题目：堆垛机设计（机械部分） 专业：机械设计制造及其自动化 学生：（签名） 指导教师：（签名） 摘要 本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计，包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩机构的设计，其中重点放在了行走机构的设计上。根据比较选择了单立柱堆垛机，在进行机构的设计时，根据电机确定机构的总体结构，再由运行阻力计算行走电机的功率，进而确定电机型号。本设计升降轨道采用双柱型轨道，结构简单工艺性好，货叉伸缩机构借鉴了抽屉轨道的原理。根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的校核，来保证选择的合理性。在本文最后部分，对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为详细的分析，从而保证了堆垛机工作时运行的平稳性和可靠性。 关键词：有轨堆垛机，行走机构，双柱型轨道 Subject:The Design of the mechanical structure of a Stacker Crane
Abstract This paper describes the design of the mechanical structure , including the walking、lifting、stretch outing and draw backing mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of the walking mechanisms. According to the comparison we choice the single pillar stacker , In the design of the mechanism ,we according to he motor institutions determine the general structure of a stacker crane, Then cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good in usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selection, then to parts of checking intensity. to ensure that the choice of rationality . In the last part of this paper , the stacker strength and stability for a more detailed analysis , so as to ensure the smoothness of work stacker slide may run and reliability . Keywords: stacker crane, walking mechanism, double column type orbit
自动化立体仓库的设计毕业设计
摘要 随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。 对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。 关键词：立体仓库电气控 PLC
Abstract With the development of computer information technology, modern enterprise production scale expanding and competition intensifies day by day, market of enterprise logistics system proposed new requirements, automated warehouse more and more by concern and has been widely used. This paper introduces the structure and features of the double column stacking machine with the rail roadway, and analyzes and discusses the main design points of the double column stacking machine with the rail roadway Keywords: automated warehouse; stacking machine; design
自动化立体仓库输送系统调度的优化仿真及其应用研究
自动化立体仓库输送系统 调度的优化仿真及其应用研究* 山东工业大学自动化系,济南 250061 常发亮 刘长有 摘 要 分析了自动化立体仓库输送系统的若干调度问题,给出了启发式调度规则和优化算法,建立了该离散系统的仿真Petr i网模型,在此基础上,对系统进行了动态的优化仿真,仿真结果表 明了调度规则和算法的正确性和有效性,使得系统物流更加畅通和平滑。 关键词 自动化立体仓库 输送系统 系统仿真 系统优化 The Study of Optimal Simulation and Its Application in Vehicle Scheduling for Automatic Space Warehouse Chang Faliang Liu Changy ou A utomation De p ar tment,S hand ong Univ ersity o f Tech nology,J inan250061 Abstract In this paper,some scheduling pro blems o f the vehicle for automat ic space w areho use ar e analy zed,the optim al algo rithms and heur istic scheduling r ules are presented,and the simulatio n mo del of this discrete ev ent dy na mic sy st em is established in P etri-net mode.T he dynamic optim al simula tion of the vehicle system is done based o n the a bo ve wo rks,and t he simulatio n r esults has pr ov ed that t he o ptimal al-go rithms and scheduling r ules are co rr ect and r easonable,and the g oo ds dispat ching is made sm oot hly. Keywords A uto matic spa ce w ar ehouse Vehicle system Sy st em simulation System optimizat ion 引 言 自动化立体仓库作为工厂物流系统和CIM S柔性加工系统的重要环节,应用已越来越多。根据使用方式的不同,可分为周转库和供应库,周转库主要用来作为工厂中间产品的缓冲存储库,以保证制造系统各个生产阶段的供需要求;供应库作为整个工厂元器件的供应基地,提供快速的保障供应能力[1][2]。该自动化仓库包括货物的自动存取系统(高层固定货架,多层水平旋转货架等)、货物的自动分拣系统、货物的自动输送系统和多个出入库库台,属于供应库,其结构示意图如图1所示。其中输送系统作为连接存取系统和分拣系统的桥梁部分,其运输效率和顺序直接关系到整个仓库的出入库效率。因此,对于作为仓库瓶颈的输送系统,在建模的基础上,进行系统的动态仿真很有必要。本文针对出库进行讨论,入库过程类似[3]。输送系统的调度优化仿真系统适合于一般的自动化立体仓库的物流调度。 *本课题得到国家863高技术CIM S主题基金资助 本文收稿日期:1997-01-09
自动化立体仓库设计方案
自动化立体仓库设计方案 第1章绪论 1.1 引言 当前世界经济发展的两大趋势是全球化和市场化。集扮流、信息流和资金流于一身的物流配送中心，在全球化和市场化的时代里，进一步促进了世界经济与贸易的发展。代表21世纪国林物流先进技术的物流配送中心的特征是自动化、计算机化、信．息化、两络化、智笼化、柔性化、电子商务化、标准化和社会化。自动化立体仓库在现代化的物流配送中心中起到了重大的作用，可以说没有自动化立体仓库就没有现代化的物流系统。在全球化和市场化的国际经济活动中，流通是联系生产和消费的纽带。只有通过商品流通才能体现出商品的价值及其使用价值，流通是国民经济运行的大动脉。自动化立体仓库加速了商品流通，减少了商品损坏，降低了流通成本，节约了土地面积、人力和财力。此外，它还提高了库存周转率、经营灵活性和工作效率。它以最快速度、最低价格和最佳服务来满足用户需求，从而获得最大利益。 我国加入WTO之后，加速了工业化和现代化的建设．物流配送中心和自动化立体仓库的需求量越来越大．它必将为国民经济的腾飞做出巨大的贡献。 基于这一现状提出了本课题。 自动化立体仓库由计算机控制系统、高层货架、堆垛机、输送机一和周边机械等构成，它是现代化物流配送中心的关键设备系统。 1.2 特点及其研发意义 物流系统中的自动化立体仓为又称立库、高层货架仓库、自动仓储要SA/RS，是以高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。仓库的功能从单纯地进行物资的储存保管，发展到担负物资的接受、分类、计量、包装、分拣、配送、存档等多种功能，实现高效率物流和大容量存储，以满足现代化生产和商品流通的需要。 近年来，我国为了发展经济，各地都在大力发展交通，海、路、空并举，进行大规模的基本项目的投资建设，成为现代化经济发展建设的主旋律。而交通事业发展的最终目的，就是使物资能够迅速流通，促进经济的发展。在现代社会中，
立体仓库堆垛机的设计
立体车库堆垛机机械结构设计 学生姓名：郑超李昭白鹤鹏封二佳 学院：机械工程学院 专业年级：机械10级 指导教师：单根立 2014年 1 月6 日
目录 摘要 (4) 前言 (5) 第一章绪论 (4) 1.1自动化立体仓库的起源与发展 (6) 1.2 课题的提出及主要任务 (7) 1.2.1 课题的提出 (7) 1.2.2 课题的主要任务 (7) 第二章堆垛机的分类 (8) 2.1 巷道式堆垛机的分类 (8) 2.1.1 巷道式单立柱堆垛机 (8) 2.1.2 双立柱巷道堆垛起重机 (9) 2.1.3 桥式堆垛起重机 (9) 第三章堆垛机门架的结构设计计算 (10) 3.1堆垛机各个部分运动速度计算 (10) 3.1.1行走速度 (10) 3.1.2升降速度 (11) 3.1.3货叉的伸缩速度 (11) 3.2额定数据表 (12) 第四章减速电机的选取 (12) 4.1行走装置的减速电机的选取 (12) 4.2升降电动机的选用 (13)
4.3伸缩运动电机的选用 (14) 第五章堆垛机伸缩货叉机构的校核 (14) 5.1叉架的受力分析计算 (15) 第六章结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
堆垛机结构设计
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键词:立体仓库、堆垛机、结构、受力校核。
Abstract Automated multi-layered storehouse, also call for automated warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure. This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking. Keywords: Automated multi-layered storehouse，Stacker,structure，Stress checking
自动化立体仓库堆垛机设计
目录 第1章绪论 (1) 第1.1节研究的背景与容 (1) 1.1.1概述 (1) 1.1.2有轨巷道堆垛机的发展现状及特点 (2) 1.1.3有轨巷道堆垛机的类型 (3) 1.1.4巷道堆垛机的特点 (5) 第1.2节设计的目的和意义 (5) 第1.3节设计的容及要求 (6) 第1.4节设计参数 (6) 第2章总体设计方案的确定 (7) 第2.1节堆垛机三维运动速度的确定 (8) 第2.2节堆垛机各个部分的方案选择 (9) 2.2.1堆垛机起升机构传动方式的选择 (9) 2.2.2堆垛机行走机构传动方式的选择 (10) 2.2.3堆垛机机架的设计思路 (10) 2.2.4堆垛机货叉的设计思路 (11) 2.2.5堆垛机安全方案的确定 (13) 2.2.6堆垛机电控部分的设计 (14) 第2.3节堆垛机的技术参数 (14) 第2.4节堆垛机的技术要求 (16) 第3章堆垛机起升机构的设计 (22) 第3.1节起升机构的总体选型 (22) 第3.2节卷筒的设计 (26) 3.2.1卷筒部件计算 (26) 3.2.2齿轮连接盘的计算 (31) 第4章堆垛机行走机构和机架的选型设计 (35) 第4.1节堆垛机行走机构的选型设计 (35)
第4.2节堆垛机机架的选型设计 (38) 第5章堆垛机货叉的设计 (39) 第5.1节货叉传动装置的总体选型 (39) 第5.2节货叉传动齿轮、齿条的计算 (39) 第5.3节货叉传动链轮、链条的设计计算 (43) 第5.4节制动器的制动容量的设计 (45) 第6章堆垛机安全装置 (47) 第6.1节防撞保护装置 (48) 第6.2节钢丝绳断绳保护装置 (48) 第7章堆垛机电控部分设计 (49) 第7.1节电器控制系统 (50) 7.1.1可编程控制器的结构及各部分的作用 (50) 7.1.2可编程控制器的工作原理 (52) 7.1.3可编程控制器的主要功能和特点 (54) 第7.2节电器传动系统 (55) 7.2.1常用变速系统 (55) 7.2.2变频器的分类 (56) 7.2.3变频器的特点 (60) 第7.3节电控原理 (60) 第8章总结 (62) 参考文献 (63) 翻译 (63) 致 (82)
自动化立体库规划和设计方案
自动化立体库规划和设计方案 1、库场的选择，规划与设计 库场的选择和布置对于仓储系统的基建投资，物流费用，劳动条件，生产管理，环境保护等都有重要的意义，因此我们需首要考虑。其次就是确定库场各部分相关位置，并画出平面布置图。 2、确定仓库形式，作业方式和机械设备参数 立体仓库的形式有很多种，一般多用单元货格形式。根据工艺要求确定作业方式，选择或设计合适的物流搬运设备，确定他们的参数。 品种单一或品种较少：单元货格式仓库 特殊要求的货物：冷藏，防潮，恒温仓库 自动化立体仓库使用的机械设备有很多种，一般包括巷道堆垛机，连续输送机，高层货架和自动导向车。设计师需要根据仓库的规模，货物的品种，出入库频率选择最合适的机械设备进行设计。 3、确定货物单元形式及规格 根据调查和统计结果，并综合考虑多种因素，确定合理的单元形式及规格。对于那种形状和尺寸比较特殊或者很重的货物，可以单独处理。 货物单元尽量采用标准推荐的尺寸，以便于与其他物料搬运和运输机具相匹配。 货格尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸和货架构件的尺寸。 4、确定库容量，合理规划库房面积 和其他面积的分配 库容量是指同一时间仓库可容纳的货物单元数，这对自动化立体仓库是一个非常重要的参数。由于在库存周期会受到许多来自外界因素的影响，所以在设计的过程中应合理安排货架区与缓存区之间的容纳面积关系。 由于总面积是一定的，所以在设计立体仓库的时候，应将办公，实验的面积与库房面积相结合，从而减少许多不必要的投入和麻烦。 5、自动化立体仓库的布置 （1）U型布置 特点：物流路线合理，进出口码头资源可以充分利用，便于越库作业，便于扩展。 适用类型：工业制造行业居多，如汽车零部件库和家电企业零部件库。 （2）直径穿越式布置 特点：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰时同时进出货库作业。 适用类型：产品品种较为单一的成品库，如电子产品，香烟和医药行业的成品库。 （3）模块化干线布置 特点：可满足多种功能，适合多样化的产品存放。 适用类型：综合类的商品分拨中心，如大型商超物流中心。 6、自动化立体仓库的控制方式和管理方式，以及人员与设备的匹配 不管自动化立体仓库的自动化程度有多高，具体操作时仍需要一定的人力劳动，因此在选择员工的时候，既要保证质量，也要确保数量。人员不够会造成仓库的效率降低，太多又会浪费。由于自动化立体仓库采用了大量的先进化设备，因此需要对员工进行培训，以此来将智能仓库的使用效率达到最大效果。 人员和设备投入可以考虑以下因素： 人员投入：仓库管理和操作岗位，系统处理岗位等，高峰低谷时人员该如何配置；
自动化立体仓库堆垛机设计介绍
有轨巷道堆垛起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，通常简称为堆垛机。 堆垛机是立体仓库中非常重要的起重运输设备，是代表立体仓库特征的标志。其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反，取出货格内的货物运送到巷道口，完成出入库作业。 堆垛机是自动化立体仓库里面的存取货设备，一般分单立柱和双立柱结构，由行走、提升和货叉三个驱动机构完成作业要求，采用国际先进的伺服控制系统和认址系统进行全闭环控制，配合条码或激光测距等高精度认址方式，实现堆垛机高精度运行。堆垛机载重量可达8吨左右，行走速度可高达400m/min。 根据轨道的走向可分为直轨型、弯轨型、转轨型和岔道型。 此外还有装有司机室的拣选堆垛机等多种类型堆垛机。 堆垛机结构稳定可靠，由矢量变频驱动和编码器位置控制，采用机械和电气双重保险装置，确保安全，采用信息传递全程跟踪技术，电气元件均采用进口产品，触摸屏界面操作简单，实现手动、单机自动和联机自动控制，与各种物流设备组合形成完整的物流系统。 堆垛机的手动控制是由操作人员通过操作面板上的按钮开关，直接操作堆垛机进行水平运行、载货台升降、货叉存取货物。 单机自动控制是由操作人员在出入库端通过堆垛机电控柜上的操作面板液晶触摸屏按钮输入出入库指令，堆垛机将自动完成出入库作业。 联机自动控制是由管理计算机自动分配出入库货位地址，通过监控计算机发出作业指令通过无线以太网将作业指令传输至堆垛机PLC，自动控制堆垛机完成作业，并将运行过程及工作状态反馈给监控计算机，显示在电脑屏幕上。 六维堆垛机主要选配SIEMENS、SEW、MIAS等全球先进供应商的标准化部件，使得产品质量更高，运行更稳定，维护成本更少。
堆垛机伸缩货叉设计
图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 堆垛机伸缩货叉设计Stacker Telescopic Fork Design 学生姓名殷录卿 学院名称机电工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化 指导教师张磊 2008年6月02日
徐州工程学院学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名：日期：年月日 徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名：导师签名： 日期：年月日日期：年月日
摘要 自动化立体仓库目前广泛应用于汽车、电子、医药、烟草、建材、邮电等许多行业，是实现物流系统合理化的关键，对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本都有重要意义。其中堆垛机又是自动化立体仓库中最重要的搬运、起重、堆垛设备, 对立体仓库的出入库效率有重要影响。本文将注重研究双伸位堆垛机，它的使用不仅减少巷道占地，而且还减少了堆垛机台数。在相同面积条件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同时能够为用户节约可观的投资。由于双伸位堆垛机的这个独特优势，它已得到迅速推广，并具有很大的市场空间。但与国外技术相比，目前我国堆垛机产品在技术参数、产品覆盖范围、技术稳定性和产业规模等方面均有差距。因此，本设计课题将从堆垛机的最主要的部分——货叉展开研究，希望能进一步的提高堆垛机的工作效率及使用寿命。 双伸位堆垛机采用了多级双伸位货叉，通过行程倍增实行大距离伸出，实现巷道内单边双排货架存取货物，但由于货叉悬臂加长，导致力矩相应增加，控制货叉的下挠量成为技术关键，同时也是技术难题。 堆垛机伸缩货叉采用一种能使原动机动作行程增倍的双向驱动直线运动机构。为此，在方案设计中选择链条链轮组成的传动机构。根据货叉存物取货的双向伸缩行程要求，仅采用双层货叉行程增倍机构是不够的，还必须实现第3层货叉的行程增倍直线差动。但由于货叉悬臂加长，导致力矩相应增加，因此需要通过严格的理论计算和实际中的经验来控制货叉的下挠量。 在这次设计过程中，将使用Pro/E建模，并进行运动仿真，其中主要建模的零件包括链轮、链条、齿轮、齿条、下叉、中叉、上叉等。难点在于各尺寸的确定及配合，和链传动的运动仿真。 关键词：货叉；Pro/E；挠性；仿真
蒙牛乳业自动化立体仓库案例
蒙牛乳业自动化立体仓库案例
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案例二蒙牛乳业自动化立体仓库案例 内蒙古蒙牛乳业泰安有限公司乳制品自动化立体仓库,是蒙牛乳业公司委托太原刚玉物流工程有限公司设计制造的第三座自动化立体仓库。该库后端与泰安公司乳制品生产线相衔接,与出库区相联接,库内主要存放成品纯鲜奶和成品瓶酸奶。库区面积8323平方米,货架最大高度２１米,托盘尺寸1200×1０00毫米，库内货位总数1963２个。其中，常温区货位数14964个；低温区货位4６６８7年。入库能力1５0盘／小时,出库能力300盘/小时。出入库采用联机自动。 一、工艺流程及库区布置 根据用户存储温度的不同要求，该库划分为常温和低温两个区域。常温区保存鲜奶成品,低温区配置制冷设备，恒温4℃,存储瓶酸奶。按照生产――存储――配送的工艺及奶制品的工艺要求，经方案模拟仿真优化,最终确定库区划分为入库区、储存区、托盘(外调）回流区、出库区、维修区和计算机管理控制室6个区域。入库区由66台链式输送机、３台双工位高速梭车组成。负责将生产线码垛区完成的整盘货物转入各入库口。双工位穿梭车则负责生产线端输送机输出的货物向各巷道入库口的分配、转动及空托盘回送。 储存区包括高层货架和17台巷道堆垛机。高层货架采用双托盘货位,完成货物的存储功能。巷道堆垛机则按照指令完成从入库输送机到目标的取货、搬运、存货及从目标货位到出货输送机的取货、搬运、出货任务。 托盘(外调）回流区分别设在常温储存区和低温储存区内部，由1２台出库口输送机、14台入库口输送机、巷道堆垛机和货架组成。分别完成空托盘回收、存储、回送、外调货物入库、剩余产品，退库产品入库、回送等工作。 出库区设置在出库口外端，分为货物暂存区和装车区,由３４台出库较输送机、叉车和运输车辆组成。叉车司机通过电子看板、ＲF终端扫描来叉车完成装车作业,反馈发送信息。
基于Flexsim的自动化立体仓库仿真毕业设计
题目：基于Flexsim的自动化立体仓库 仿真设计 装 订 线
基于Flexsim的自动化立体仓库仿真设计 摘要 随着计算机信息技术的发展和竞争的日益加剧，市场对企业物流系统提出了新的要求，自动化立体仓库受到了越来大的关注并得到广泛应用。其运营效率的研究也成为企业关注的焦点。Flexsim软件针对离散系统的建模和仿真，是自动化立体仓库仿真规划的理想选择。物流仿真利用计算机技术来模拟真实的物流系统，通过仿真活动和过程来验证物流项目建设的有效性，合理性和优化的效果。本文以一个公司的自动化立体仓库为例，根据自动化立体仓库基本组成和工作过程，进一步探究采用Flexsim软件进行建模仿真的一般方法。通过仿真自动化立体仓库物流系统，对仓库物流过程进行整体分析。根据各部分不同的运行特点，对仿真的整个流程进行研究，找出其不合理的地方并对其进行优化，结果显示优化后仓库作业效率得到提高。 关键词：自动化立体仓库；Flexsim；建模；仿真
AS/RS Simulation Design Based on Flexsim ABSTRACT With the development of computer information technology and the increasing competition, market has put new demands on enterprise logistics system and the AS/RS is paid more and more attention and widely used. The research of its operational efficiency has also become the focus of enterprise. Flexsim software, which is for discrete system modeling and simulation, is a good choice for AS/RS simulation planning. Logistics simulation use computer technology to simulate the real logistics system through simulation activities and processes and then verify that the construction of the logistics project effectiveness, rationality and optimization of the effect. This paper takes an automated warehouse of one company as an example to further explore the general method of using the Flexsim modeling and simulation, based on the basic components and work processes of the AS/RS. Warehouse logistics process is analyzed as a whole through the simulation of AS/RS logistics. Based on the various operating characteristics, researched on the simulation of the overall process, identified the unreasonable place and then optimized it, the results show that the efficiency of warehouse operations is improved after optimization. Key words:AS/RS; Flexsim; Modeling; Simulation
基于Flexsim的自动化立体仓库仿真设计毕业设计论文
基于 Fl exs i m的自动化立体仓库仿真设计 摘要 随着计算机信息技术的发展和竞争的日益加剧，市场对企业物流系统提出了新的要求，自动化立体仓库受到了越来大的关注并得到广泛应用。其运营效率的研究也成为企业关注的焦点。Fl exs i m软件针对离散系统的建模和仿真，是自动化立体仓库仿真规划的理想选择。物流仿真利用计算机技术来模拟真实的物流系统，通过仿真活动和过程来验证物流项目建设的有效性，合理性和优化的效果。本文以一个公司的自动化立体仓库为例，根据自动化立体仓库基本组成和工作过程，进一步探究采用Fl exs i m 软件进行建模仿真的一般方法。通过仿真自动化立体仓库物流系统，对仓库物流过程进行整体分析。根据各部分不同的运行特点，对仿真的整个流程进行研究，找出其不合理的地方并对其进行优化，结果显示优化后仓库作业效率得到提高。 关键词：自动化立体仓库；Fl exs i m；建模；仿真
AS/RS Si mul a t i on D e s i gn Ba s ed on Fl exs i m ABSTRACT W i t h t he devel opme nt of comput er i nf or m a t i on t echnol ogy and t he i ncr eas i ng compe t i t i on, m a r ket has put new de m a nds on ent er pr i s e l ogi s t i cs s ys t em a nd t he AS/RS i s pai d mor e a nd mor e a t t ent i on and wi del y us ed. The r es ea r ch of i t s oper a t i ona l ef f i c i ency ha s a l s o become t he f ocus of ent e r pr i s e . Fl exs i ms of t wa r e , whi ch i s f or di s cr e t e s ys t em mode l i ng and s i mul a t i on, i s a good choi ce f or AS/RS s i mul a t i on pl a nni ng. Logi s t i cs s i mul a t i on us e comput er t echnol ogy t o s i mul a t e t he r eal l ogi s t i cs s ys t em t hr ough s i mul a t i on a ct i vi t i es and pr oces s es and t hen ver i f y t hat t he cons t r uct i on of t he l ogi s t i cs pr oj ect ef f ect i venes s , r a t i ona l i t y and opt i m i zat i on of t he ef f ect . Thi s paper t a kes an a ut oma t ed wa r ehous e of one compa ny as an exa mpl e t o f ur t her expl or e t he gener a l m e t hod of us i ng t he Fl exs i m mode l i ng and s i mul a t i on, bas ed on t he bas i c compone nt s a nd wor k pr oces s es of t he AS/RS. W a r ehous e l ogi s t i cs pr oces s i s anal yzed a s a whol e t hr ough t he s i mul a t i on of AS/RS l ogi s t i cs . Ba s ed on t he va r i ous oper a t i ng char act er i s t i cs , r es ear ched on t he s i mul a t i on of t he over a l l pr oces s , i dent i f i ed t he unr eas onabl e pl ace and t hen opt i m i zed i t , t he r es ul t s s how t ha t t he ef f i c i ency of wa r ehous e oper a t i ons i s i mpr oved a f t er opt i m i za t i on.
自动化立体仓库解决方案
自动化立体仓库解决方案 一、立体库简介 自动化立体仓库又称自动化高架仓库或自动存储系统（AS/RS系统）。它是一种基于高层货架、采用计算机进行控制管理、自动化存取输送设备自动化进行存取作业的仓储系统。自动化立体仓库是实现高效率物流和大容量储藏的关键系统，在现代化生产和商品流通中具有举足轻重的作用。自动化立体仓库是当代货架储存系统发展的最高阶段，它与自动化分拣系统和自动导向车并称为物流技术现代化的三大标志。 所谓自动化高层货架仓库是指用高层货架储存货物，以巷道堆垛起重机配合周围其他装卸搬运系统进行存取出入库作业，并由计算机全面管理和控制的一种自动化仓库。 广义地说，自动化仓库系统是在不直接进行人工处理的情况下，能自动地存储和取出物料的系统，是一个将毛坯、半成品、配套件或产品、工具等物料自动存取、自动检索的系统，是物流系统的重要组成部分。 自动化高层货架仓库主要由货架、巷道堆垛起重机、出入库配套机械设施和管理控制系统等部分所组成。 自动化立体仓库的基本优势 1、科学存储，提高物料调节水平。作为仓库，立体仓库首先应具有储存的功能。系统应能对物料进行科学的管理，使物料合理存放，提高处理效率，适应储存与生产的工艺要求。 2、衔接生产，加快物资周转，降低成本。作为生产过程的中间环节，立体仓库应具有原材料、在制品和成品的缓冲存储功能。在自动化和机械化设备处理条件下，自动化程度提高，各种物料库存周期缩短，从而降低了总成本。 3、为企业的生产指挥和决策提供有效的依据。自动化仓库是企业信息系统的重要组成部分，尤其在集成化的环境下物流信息系统与企业信息系统成为有机的整体。企业的领导者根据库存信息制定相应的战略和计划，指挥、监测和调整企业的生产活动。 自动化立体仓库的社会效益和经济效益 1、由于使用高层货架存储货物，存储区可以大幅度地向高空发展，充分利用仓库地面和空间，因此节省了库存占地面积，提高了空间利用率。目前世界上最高的立体仓库已达70m。立体仓库单位面积的存储量是普通仓库的5~10倍。采用高层货架储存并结合计算机管理，可以实现货物的先入先出原则，防止货物的自然老化、变质、生锈或发霉。
自动化立体仓库详细设计方案
自动化立体仓库设计方案 1 物流中心总体规划 国际物流中心的业务对象涉及纺织、家电、通讯、机械等行业,要求仓储系统具有较大的柔性。为提高土地的利用率,国际物流中心仓储系统以自动化立体库为主体,同时考虑货柜式货架、立式旋转货架、平库结合的规划设计方案,以适应不同货物存储的需求。 国际物流中心基地根据发展需要建设自动化立体仓库。自动化立体仓库设计规模为占地面积１２０0０平方米,20个巷道，层数18，共计64800个标准货位。 表1 库区规划一览表
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２基础数据 根据物流中心业务的特点,提供每天2４小时服务,但考虑到出入库的频率，设计中按每天20小时计算。 物流中心年工作日为35０天。 货物存放周期按6天计算。 货品规格见下列各表。 方案一:入库及出库在同一平面，巷道方向及仓库长度方向平行。入出库方式采用电平叉车和辊道工艺，入库时采用叉车――积放输送机方式，叉车将货物单元运到输送机,再由输送机将货物送至立体库端部入库台,然后由堆垛机将货物单元从输送机上取走送入货位，出库时反方向运行。 方案二:货物单元作业采取在巷道一端入库，另一端出库的方式。
入库时采用――积放输送机方式，自动导引小车将货物单元运到输送机,再由输送机将货物送至立体库端部入库台,然后由堆垛机将货物单元从输送机上取走送入货位。出库时由堆垛机将货物从货位取出,送至出库端,由穿梭小车将货物送至出库作业出口。 3自动化立体库设计计算 3.１托盘设计 根据主要货品的规格并考虑托盘统一,设计托盘尺寸为(长x宽x 高):１2０0x10０0x150． 考虑存放货品的柔性,货物托盘的最大高度设计为１２80、113０和98０． 货物托盘的最大重量为:36０.实际设计设备(堆垛机及输送机等）的能力为4００。 3．2库存能力及设备配置 1)设计库存能力计算如下: 货架采用双货位方式，货架宽度为1100，每个货格长度为260０，货格高度分别为1200、13５0和1500。 货架排数：10（巷道数为５个,巷道方向及仓库长度平行） 货架列数:34列(*2) 货架层数:16层(1200货架5层、1３50货架５层和1500货架5层,及17００货架1层) 总货位数：１６*68*１０＝１088０个货位。