立体式仓储堆垛机的设计概述(共50页).doc

立体式仓储堆垛机的设计作者姓名：XXXXX专业名称：机械工程及自动化指导教师：XXXXXX讲师摘要自动化立体仓库是现代物流随经济、科技发展而产生的新型物流系统旨在利用电力科学驱动机械设备解放人力，提高生产率，降低生产成本它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统它是现代工业社会发展的高科技产物堆垛机能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格或者将位于货格内的货物取出并运送到巷道口近年来，随着企业对生产与管理认识的不断提高，物流系统的改善与合理性对企业的发展也至关重要事实上，堆垛机已经越来越广泛地参与生产运输中，它是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备本文依据在学校实验室自动化立体仓库，详细论述了堆垛机的设计方案，对其中的货架、堆垛机结构和货叉机构进行设计文章的重点放在堆垛机的三个部件：升降机构、行走机构、货叉机构的设计上首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值本次设计的有轨堆垛机性能良好、动作灵活、操作方便、故障率低、维护简单方便，满足了生产的需要关键词：自动化立体仓库 货架 堆垛机AbstractAutomated Warehouse is a newly logistics system exploited with the development of the modern science and economy which aims at using mechanical equipment to liberate human effort , increase productivity and reduce production costs. While its saving and taking out goods ,manual intervention is needless .It is high-tech product in the development of modern industrial society.Stackers can run back and forth in the automated three-dimensional roadway, putting the goods located at the mouth of roadway into the cargo boxes or delivering the goods to the mouth of roadway after taking them out from cargo boxes.In recent years, with the continuous improvement of enterprise knowledge on production and management, improvement and rationalityof logistics system isalso vital to enterprises development.Stac-ker have, in fact, more and more widely involved in the production and transportation,for it is the most important lifting piling equipment in Automated Warehouse.This thesis detailedly discusses the design proposal of stacker based on laboratory automation stereoscopic warehouse at school ,especially the detailed design on goods shelves, the structure of the stacker and fork mechanism .The article focuses on the three parts of stackers: the stacker lifting mechanism, deliver mechanism and the organization of cargo fork.First of all, the paper puts forward the overall design scheme of each components ;Secondly, the force of the each components are analyzed and calculated. Then the actual values have been put out after estimating and checking the data . The guide rail machine that I have designed perform well and have the advantages of flexible motion, easy operation, low failure rate, and convenient maintenance which can meet the needs of the production.Keywords:Automationthree-dimensionalstorehouse,Shelf,Stacker cranes目录摘要IAbstractII目录III前言11 堆垛机的发展21.1 堆垛机的定义21.2 堆垛机的特点21.3 堆垛机的分类21.4 堆垛机的发展趋势32 总体设计方案设计及机构简图42.1 设计题目42.2 设计要求42.3 主要设计参数及技术指标如下42.4 总体设计方案设计42.5 机构简图52.5.1 堆垛机总体装配图52.5.2 堆垛机整体局部图72.5.3 零件图103 堆垛机总体设计293.1 货叉机构电机选取及校核293.1.1 最大工作负载下电机轴所承受的负载转矩293.1.2 快速空载起动时电机轴所承受的负载转矩293.1.3 电机1的选取303.1.4 电机1的性能校核303.2 货叉机构齿轮、齿条传动设计313.2.1 齿轮1转速校核323.2.2 齿轮1、齿条1参数计算323.2.3 齿轮2角速度校核323.2.4 齿轮2、齿条2参数计算333.3 行走机构电机选取及性能校核333.3.1 最大工作负载下电机轴所承受的负载转矩333.3.2 快速空载起动时电机轴所承受的负载转矩343.3.3 电机3的选取343.3.4 电机3的性能校核353.4 行走机构齿轮、齿条传动设计363.4.1 齿轮3转速校核363.4.2 齿轮3、齿条3参数计算363.5 链传动（升降机构）设计374 控制设计与程序编程394.1 堆垛机有两种控制方式394.2 堆垛机PLC自动控制流程序图394.3 四种作业方式地址传送路径表404.4 程序清单40总结43致谢44参考文献45前言高层货架仓库简称高架仓库，是当代货架存储系统发展的一个阶段。

它与一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备，例如堆垛机，进行货物入库和出库作业的仓库由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“立体仓库”自动化立体仓库是物流仓储中出现的新概念，是当前技术水平较高的形式利用立体仓库设备可以实现仓库的高层合理化、存取自动化、操作简便化它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点与厂级计算机管理信息系统联网以及与生产线紧密相连的自动化立体仓库更是当今CIMS(计算机集成制造系统)及FMS(柔性制造系统)必不可少的关键环节自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义它的主要系统优点在于：一、节约仓库用地，使仓库的空间实现了充分利用二、自动化管理提高了仓库管理水平三、自动化立体仓库可以形成先进的生产链，促进生产力的进步世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。

在堆垛机方面，我们应当看到我国和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的设计理念和更高性能的堆垛机相信，通过从业者们的不断努力，一定能够设计出高效、安全、可靠性高的堆垛机，升级我国物流系统，增强我国综合国力1 堆垛机的发展1.1 堆垛机的定义堆垛机是立体仓库中的主要起重运输设备，是随立体仓库发展起来的专用起重机械设备运用这种设备的仓库最高可达40m大多数在10～25m之间堆垛机的主要用途是在立体仓库的巷道间来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格或将货格中的货物取出运送到巷道口这种设备只能在仓库内运行，还需配备其他设备让货物去入库1.2 堆垛机的特点堆垛机减轻了工人的劳动强度，提高了仓库的利用率和周转率；它具有如下特点：⑴ 堆垛机的整机结构高而窄，适合于在巷道内运行⑵ 堆垛机有特殊的取物装置，如货叉、机械手等⑶ 堆垛机的电力控制系统具有快速、平稳和准确的特点，保证能快速、准确、安全地取出和存入货物⑷ 堆垛机具有一系列的连锁保护措施由于工作均地窄小，稍不准确就会机毁人亡，所以堆垛机上配有一系列机械和电气的保护措施1.3 堆垛机的分类⑴ 按堆垛机的起升高度不同可分为高层型、中层型、低层型。

高层型是指起升高度在15m以上的堆垛机，主要用于一体式的高层货物仓库中；中层型是指起升高度在5～15m之间的堆垛机；低层型是指起升高度在5m一下的堆垛机，主要用于分体式高层货架仓库和简易立体仓库中⑵ 按堆垛机有无轨道可分为有轨堆垛机和无轨堆垛机有轨堆垛机是指堆垛机工作时沿着巷道内的轨道运行，其工作范围受轨道的限制，需配备出入库设备；而无轨堆垛机是没有轨道的堆垛机，又称高架叉车，没有轨道限制，工作范围较大⑶ 按堆垛机自动化程度不同可分为手动堆垛机、半自动堆垛机和自动堆垛机手动堆垛机和半自动堆垛机上带有操作室，由工人操作控制堆垛机；而自动堆垛机可实现无人操作，由计算机自动控制堆垛机的整个操作过程，实现自动寻址，自动完成取出或存入作业⑷ 按堆垛机的用途不同可分为巷道式堆垛机和桥式堆垛机两种1.4 堆垛机的发展趋势⑴ 系列化、大型化 系列化是堆垛机发展的重要趋势国外著名大公司逐步实现其产品系列化，形成了从微型到特大型不同规格的产品，与此同时产品更新换代的周期明显缩短大型堆垛机产品特点是科技含量高、研制与生产周期较长、投资大、市场容量有限，市场竞争主要集中在少数几家公司因此，我国必须加大研发力度才不至于受制于人。

⑵ 专业化、多品种自动仓储系统 大型超市的纷纷建立，刺激了对室内搬运机械需求的增长高性能电动叉车、前移式叉车、窄巷道堆垛机等各类仓储叉车迅速发展，为了尽可能地用机器作业替代人力劳动，提高生产效率，适应城市狭窄施工场所以及货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求，小型及微型堆垛机有了用武之地，并得大了较快发展另一方面，堆垛机的通用性还在不断地提高，这样可使用户在不增。