堆垛系统结构设计机械自动化

1、 堆垛系统结构设计Structural design of stacking system摘 要世界的发展日新月异，在科技大爆炸的现代，物流的发展也异常迅猛。在这样的大环境下，自动化立体仓库应运而生。这是一种可以替代人力的，新型自动化的存取货物并加以存储的智能系统。近些年来随着科技水平的不断提高，企业的软实力提高的同时，也要求有更高的效率的机械设备，来满足公司日常的需求。自动化立体仓库的出现为大型物流公司的物流运输和货物存储带来新的福音。自动化立体仓库中，堆垛机是它的重要组成部分。它于巷道中来去穿行，将货物存入指定的货架内，或者将货架内的货物取到指定位置。下面我将初步的介绍现在公司经常使用的单双立柱堆垛机的解决方案，本文着重讨论三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并用柔性装置加以辅助。本文，首先对堆垛机的整体设计方案进行初步描述。然后针对堆垛机各个部分的零件结合机械结构进行相应的受力。并加以计算。最后通过实际的数值进行机械部分的小队校核，得到更为精确的实际值。并在数据的帮助下进行安全稳定性的分析。 关键词： 自动化立体仓库；堆垛机；安全机构；设计AbstractThe

2、development of the world is changing with each passing day. In the modern era of the big explosion of science and technology, the development of logistics is also exceptionally rapid. In such an environment, automatic three-dimensional warehouse emerged as the times require. This is a new type of intelligent system which can replace manpower and store goods automatically. In recent years, with the continuous improvement of science and technology level and the improvement of soft power of enterpr

3、ises, more efficient machinery and equipment are required to meet the companys daily needs. The emergence of automated warehouse pairs brings new evangelism to the logistics transportation and goods storage of large logistics companies. Stacker is an important part of automated warehouse. It travels through the roadways, stores goods in designated shelves, or takes goods from shelves to designated locations. Next, I will introduce the solution of the single and double pillar stacker which is oft

4、en used in our company. This paper focuses on the design of three parts: lifting mechanism, walking mechanism and fork expansion mechanism, which are assisted by flexible devices. Firstly, this paper gives a preliminary description of the overall design scheme of the stacker. Then the parts of each part of the stacker are combined with the mechanical structure to carry out the corresponding force. And calculate it. Finally, through the actual value of the mechanical part of the team check, get m

5、ore accurate actual value. With the help of data, the security and stability analysis is carried out.Keywords: automation three-dimensional storehouse; stacker cranes; safe organization; design目 录第1章 绪论11.1堆垛机简介11.2 堆垛机的发展21.3 有轨巷道式堆垛机31.3.1 有轨巷道式堆垛机的特点31.3.2 有轨巷道式堆垛机的类型41.4 堆垛机的结构设计综述61.4.1堆垛机结构的组成和形式61.4.2自动控制系统总述71.5 研究背景及内容81.5.1 研究背景及意义81.5.2研究的内容81.6 堆垛机所受载荷的简化方法9第2章 堆垛机立柱的设计计算112.2 单立柱堆垛机静态刚度分析142.3 堆垛机结构强度计算16第3章 堆垛机伸缩货叉的设计计算193.1 伸缩货叉的扰度与强度203.1.1下叉的受力分析计算:203.1.2 中叉的受力分析计算213.1.3 上叉的设计

6、分析计算233.2 货叉各参数的选择243.3 货叉内部零件的选取与校核253.3.1 轴承4的选取校核253.3.2 齿轮5的选取校核263.3.3 链轮、链条的选取校核283.4 货叉伸缩装置中的电机、减速器的选取29第4章 堆垛机行走机构的设计计算314.1 堆垛机走行轮的设计计算314.2 走行装置的电机、减速器32第5章 堆垛机起升机构的设计计算335.1 升降机构零部件的设计计算335.2 升降机构的电机减速器的选取335.3 制动器的制动容量的设计34第6章 堆垛机工作过程35总结37参考文献39致谢39第1章 绪论二十一世纪以来，随着企业生产力和管理水平的不断提高，越来越多的企业意识到物流系统的完善与合理性对企业提高生产率、降低生产成本起着至关重要的作用，堆垛机是自动化立体仓库里面基础的起重设备。因此要发展改进自动化立体仓库，改进完善堆垛机是当中重要的手段。自动化立体仓库(Automated High-rise Warehouse)是集仓库运输仓储的一门综合科学项目。它以原有的技术为框架，结合现代计算机技术实现搬运仓储一体化的精要机械。它在同等的占地面积的同时，拥有更加

7、合理的仓储方案。自动化的监控调度，精密的检测系统，堆垛机的自动运行共同协作组成了高效的自动化立体仓库系统。对这些技术的分级完善和高精密的配合是完善这套系统的必要条件。我国乃至世界各国各地的商贸公司随着时间的推进已经更加明确的意识到自动化立体仓库的优点和地位。更加高效的自动化立体仓库必然会加快工作效率的提高。自动化立体仓库相比其他仓库具有许多突出的优点，空间利用率高，搬运效率强，作业安全可靠，并且可以应对特殊环境（低温、低毒、黑暗）下的作业。它通常有七个组成部分：1、负责货物存储的货架。2、承载货物的托盘机构。3、用于搬运货物的基础部件，巷道堆垛机。4、运送机系统。5、AGV系统。6、自动控制系统。7、中央计算机管理系统。这些机构相互配合共同调度。组成了更为精密的堆垛机系统。在这些组成部件里面，堆垛机有着是举足轻重的地位，因此发展堆垛机会促进自动化立体仓库。堆垛机的高速发展和改进有着重要的意义。下面就堆垛机的机械结构，进行公式计算还有工作方式进行初研究。1.1 堆垛机的简介堆垛机是一种安装了起重装置的。有轨道或者无轨道的运输车。通过电机带动，将托盘上的货物运输到指定的位置，或者将货架中的

8、货物取出。堆垛机上装有位置传感器，能识别货架的同时检测货箱名称，辨别货位高度，成功的将货物存储或提出货架。下面是堆垛机的立体模型。2图1.1.1 早期堆垛机1.2 堆垛机的发展历史早期的堆垛机是由桥式堆垛机，加以研发改进得到的。这种桥式堆垛机利用门架支撑小车，在立柱上上下运动和旋转运动进行工作的。世界上第一台巷道堆垛机于1960年诞生在美国。这种堆垛机利用导轨在地面上进行行走，利用上部加以固定防止倾倒。或者相反悬挂于上部导轨，利用底部导轨加以辅助。在之后的时间里随着自动化立体仓库的发展和电脑科技的发展。堆垛机的性能也越来越好，应用也更加广泛，时至今日堆垛机的高度已经达到惊人的40m。有轨巷道堆垛机和桥式堆垛机有以下不同。（1） 桥式堆垛机自重较大，更加的笨重，但适合又长又大的货物。（2） 桥式堆垛机因为自重太大，所以更加重，要更好的支撑。（3） 相比巷道堆垛机，堆垛机的宽度更大，通过性好的同时也受到了大梁 的制约。有轨巷道堆垛机在结构上和桥式堆垛机有很大的不同。桥式堆垛机将托盘放置在门架上，通过上下移动和旋转运动，将货物运输到货架之中。而有轨巷道堆垛机采用钢轮在轨道上行驶运输货物，依托

9、的式结构的立柱。桥式堆垛机由于门架的间隙，导致货叉尖端会随着门架的位置发生改变。上面的一些特点间接的导致了无轨堆垛机精度的把控低于有轨堆垛机。1.3有轨式堆垛机1.3.1 有轨式堆垛机主要特点有轨巷道堆垛机的主要功能，是配合辅助的机械结构将货物通关轨道运输到指定的货架之中。或者将原本在货架上的货物取出运输到指定位置。或者将货格中的货物取出送到巷道口。（1） 堆垛机的形状又高又窄。因为堆垛机的货架很高，而因为堆垛机是轨道运行，这就决定了堆垛机的大小，堆垛机的宽度间接的制约了搬运货物的宽度（货物宽度只能小于等于堆垛机宽度）。（2） 对结构的精度和刚度要求较高。堆垛机的金属钢架结构除了满足应有的强度的同时，动刚度和静刚度也是非常重要的指标。在停止制动的状态下顶端的水平位移要控制在20cm以内。立柱上的升降导轨的垂直度要保持在一定范围以内。一般为3cm到5cm。（3） 复杂的取货装置。取货装置不仅有常用的伸缩货叉，还有针对特殊货物的特殊形状的机械手。这样就能更好的满足搬运需求。（4） 堆垛机对电机的要求很高。第一，电机在工作的同时要保持起制动速度足够快，这样就能加快堆垛机的速度。第二，堆垛机的电机要能满足停止准确的要求，这样使堆垛机存取货物时位置更加准确。第三，堆垛机的电机要有稳定的性能，因为是货架很高，属于高空作业，如

《堆垛系统结构设计机械自动化》由会员pu****.1分享，可在线阅读，更多相关《堆垛系统结构设计机械自动化》请在金锄头文库上搜索。