立體倉儲系統(tǒng)穿梭車導(dǎo)軌換向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

需要購買對應(yīng) 紙  咨詢 14951605 買對應(yīng)的 紙  14951605 或 1304139763 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題     目 : 立體倉儲系統(tǒng)穿梭車   導(dǎo)軌換向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)   英文題目 :   系       :   專     業(yè) :   班     級 :   學(xué)     生 :   學(xué)     號 :   指導(dǎo)教師 1:  職稱 :   指導(dǎo)教師 2:  職稱 :    聲     明  本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研究結(jié)果。論文在引用他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果時(shí)，已經(jīng)作了明確的標(biāo)識；除此之外，論文中不包 括其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，均為獨(dú)立完成。其它同志對本文所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表達(dá)了謝意。  學(xué)生簽名： _                  年       月      日  導(dǎo)師 1 簽名： _                  年       月      日  導(dǎo)師 2 簽名： _                  年       月      日   體倉儲系統(tǒng)穿梭車導(dǎo)軌換向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  摘  要  自動(dòng)化立體倉庫 具有占地小、容量大、周轉(zhuǎn)率強(qiáng)、準(zhǔn)確率高、自動(dòng)化程度高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在機(jī)械、冶金、煙草、電子、醫(yī)藥等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，成為現(xiàn)代物流業(yè)倉儲與配送不可缺少的重要組成部分。此情況下， 需要 一種 用于兩條平行軌道切換 的 導(dǎo)軌換向 的 系統(tǒng)， 包含 換向提升機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu) ，通過提升機(jī)完成對小車的提升以及橫向和垂向的直角轉(zhuǎn)彎 。  本次設(shè)計(jì)首先根據(jù)設(shè)計(jì)功能及參數(shù)要求提出了多種設(shè)計(jì)方案；接著，通過對比分析確定了本次設(shè)計(jì)的 穿梭車 導(dǎo)軌換向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案采用 升降 旋轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)彎系統(tǒng) ；然后，對各機(jī)構(gòu)中主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核；最后，采用 圖軟件繪制了本系統(tǒng)的裝配圖及主要零件圖。  通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識，如：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用件，本次設(shè)計(jì)代表了普通機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程，對今后的設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。  關(guān)鍵詞： 穿梭車 ，導(dǎo)軌，換向系統(tǒng)，設(shè)計(jì)   of is an of of in an of be In a a of of to to to of a on in to of of of of of of be to of in   錄  摘  要  . 1 . 2 引     言  . 5 1 緒  論  . 7 梭車類型  . 7 梭車系統(tǒng)的構(gòu)成與結(jié)構(gòu)  . 7 梭車系統(tǒng)的構(gòu)成  . 7 梭車的結(jié)構(gòu)  . 8 內(nèi)外研究現(xiàn)狀  . 10 統(tǒng)自動(dòng)化立體倉庫  . 10 動(dòng)小車存取系統(tǒng)  . 11 梭車系統(tǒng)技術(shù) 研究方向  . 12 究內(nèi)容與意義  . 13 2 總體方案設(shè)計(jì)  . 15 計(jì)要求  . 15 能要求  . 15 數(shù)要求  . 15 案分析  . 15 案一：軌道轉(zhuǎn)彎  . 15 案二：升降旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎  . 16 案確定與原理分析  . 16 3 升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)  . 17 降電機(jī)的選擇  . 17 機(jī)類型介紹  . 17 擇電動(dòng)機(jī)類型  . 19 動(dòng)機(jī)容量的選擇  . 19 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇  . 19 降凸輪的設(shè)計(jì)  . 20 輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)概述  . 20 輪結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)  . 24 的選擇與校核  . 24   旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)  . 25 擇電機(jī)的選擇  . 25 擇電動(dòng)機(jī)類型  . 25 動(dòng)機(jī)容量的選擇  . 25 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇  . 25 輪齒圈設(shè)計(jì)  . 26  精度等級、材料和齒數(shù)  . 26 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)  . 26 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)  . 28 何尺寸 計(jì)算  . 29 的選擇與校核  . 30 5 電氣控制系統(tǒng)  . 31 梭車結(jié)構(gòu)組成  . 31 梭車電機(jī)的選擇  . 31 梭車電氣控制系統(tǒng)  . 33 氣控制系統(tǒng)組成  . 33 統(tǒng)通訊  . 34 梭車定位與速度控制  . 35 全運(yùn)行控制  . 35 向系統(tǒng)控制系統(tǒng)  . 36 動(dòng)芯片模塊  . 36 源模塊  . 36 電耦合器（  . 37 路的設(shè)計(jì)  . 37 結(jié)  論  . 39 參  考  文  獻(xiàn)  . 40 附   錄  . 41 在  學(xué)  取  得  成  果  . 42 致   謝  . 43       言  自動(dòng)化 立體倉庫 (信息技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)飛速發(fā)展的產(chǎn)物，是物流作業(yè)全流程中具有重要意義的節(jié)點(diǎn)?，F(xiàn)階段，大多數(shù)自動(dòng)化立體倉庫是由負(fù)責(zé)存儲貨物單元 (幾層、十幾層乃至幾十層高層貨架系統(tǒng)和能在二維空間按歐式軌線高速運(yùn)行的堆垛機(jī)組成。自動(dòng)化立體倉庫具有占地小、容量大、周轉(zhuǎn)率強(qiáng)、準(zhǔn)確率高、自動(dòng)化程度高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在機(jī)械、冶金、煙草、電子、醫(yī)藥等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，成為現(xiàn)代物流業(yè)倉儲與配送 不可缺少的重要組成部分。  然而在傳統(tǒng)自動(dòng)化立體倉庫中，這種由堆垛機(jī)負(fù)責(zé)貨物存取的方式存在兩方面的不足。一方面是魯棒性不強(qiáng)，當(dāng)堆垛機(jī)發(fā)生敵障時(shí)，其所服務(wù)的巷道隨即處于癱瘓狀態(tài)，無法繼續(xù)進(jìn)行相應(yīng)的出入庫作業(yè)，且一般不存在備用設(shè)備，只能停機(jī)維修造成停工。另一方面是柔性不足，當(dāng)傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫設(shè)計(jì)建造完成后，其出入庫能力隨之固定。隨著電子商務(wù)的發(fā)展和定制化服務(wù)的深入，產(chǎn)品生命周期不斷縮短，小批量、多批次、多品種、高時(shí)效特點(diǎn)的訂單不斷增多，使得現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)需求原則從“可靠性第一”逐漸轉(zhuǎn)變成“柔性第一”。  此情況下，一種由負(fù)責(zé)水平運(yùn)動(dòng)的軌道導(dǎo)引車輛 (穿梭車 )和負(fù)責(zé)垂直運(yùn)動(dòng)的 升降 機(jī) (同組成的新型倉儲系統(tǒng)一一自動(dòng)小車存取系統(tǒng)( 2000 年左右在歐洲、美國等地開始陸續(xù)投入使用。該系統(tǒng)融合了自動(dòng)導(dǎo)引車輛系統(tǒng) (穿梭車 )的柔性和傳統(tǒng)堆垛機(jī)式自動(dòng)化立體倉庫的高速出入能力，被認(rèn)為是自動(dòng)化立體倉庫的發(fā)展方向。在自動(dòng) 小車存取系統(tǒng)中，其每一層貨架均有一輛或多輛軌道導(dǎo)引車輛，因此系統(tǒng)不會由于某輛車的故障而全線停機(jī)，使其柔性要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫。但是，自動(dòng)存取小車系統(tǒng)也存在著其相應(yīng)的弊端。一方面，該自動(dòng)小車存取系統(tǒng)更適用于標(biāo)準(zhǔn)托盤化的貨物倉儲，即單次出入的貨物單元內(nèi)存貨數(shù)量多，難以應(yīng)對以周轉(zhuǎn)箱為主要存儲單元的小規(guī)格、多頻次的存取需求；另一方面，每層貨架上均有一輛或多輛小車，對車輛管理系統(tǒng)的調(diào)度、控制、防堵塞等方面要求高，存在著控制系統(tǒng)繁復(fù)、成本巨大等問題。因此，上述原因也限制自動(dòng)小車 取系統(tǒng)的大量應(yīng)用。  為了 解決上述難題，在自動(dòng)存取小車系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，另一種新興的簡化的自動(dòng)化倉儲系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，這就是多層穿梭車倉儲系統(tǒng) (該系統(tǒng)既很好的解決自動(dòng)存取小車系統(tǒng)難以適應(yīng)以周轉(zhuǎn)箱為主的小規(guī)格貨物高頻次存取問題，其簡潔的系統(tǒng)設(shè)計(jì)又能使控制調(diào)度系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，降低信息管理系統(tǒng)與設(shè)備控制系統(tǒng)的開發(fā)難度以及設(shè)備調(diào)度過程中可能的出錯(cuò)率。隨著顧客的訂單日趨呈現(xiàn)多批次、小批量、多頻次的趨勢以及電子商務(wù)環(huán)境下對高效顧客訂單履行的迫切需求，物流行業(yè)對于倉儲配 送的柔性化要求的日漸提高，該系統(tǒng)得到越來越多物流廠商的重視，并在醫(yī)藥、煙草等領(lǐng)域得到應(yīng)用，例如 司的、 司的 及 團(tuán)的 DS 。  雖然多層穿梭車倉儲系統(tǒng)在一些行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)得到了認(rèn)可和應(yīng)用，但是關(guān)于多層穿梭車倉儲系統(tǒng)的研究尚未深入。尤其是在儲位分配和任務(wù)調(diào)度方面，大多沿用傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫的研究成果，沒有充分發(fā)揮多層穿梭車倉儲系統(tǒng)的優(yōu)勢和特點(diǎn)。因此 ，有必要對多層穿梭車倉儲系統(tǒng)進(jìn)行深入的分析，對其儲位分配和任務(wù)調(diào)度進(jìn)行研究，將該研究成果與實(shí)際工程項(xiàng)目相結(jié)合，以提高物流配送中心、倉儲中心的管理水平與服務(wù)質(zhì)量。    緒  論  近年來隨著物流行業(yè)的發(fā)展 ， 穿梭車廣泛應(yīng)用于立體倉庫和日用百貨、醫(yī)藥、煙草以及瓶裝和盒裝產(chǎn)品等多種行業(yè)的生產(chǎn)中 ， 并以其快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)而逐步獲得廣大用戶的認(rèn)可。  目前 ， 穿梭車的主要模式有直行穿梭車和環(huán)形穿梭車兩種。直行穿梭車 (通常為雙軌形式 )又稱往復(fù)式穿梭車 ， 它在一段直線軌道上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng) ， 通過直線路徑將物料從一個(gè)站點(diǎn) 輸送到另一個(gè)站點(diǎn) ， 該模式的穿梭車具有系統(tǒng)簡單、設(shè)備少、占地面積小、輸送快捷等優(yōu)點(diǎn) ； 缺點(diǎn)是輸送能力有限 ， 同時(shí) ， 系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于單臺往復(fù)穿梭車的可靠性。  環(huán)形穿梭車 ( 通常為單軌形式 ) 由往復(fù)式穿梭車發(fā)展而來 ， 穿梭車軌道在平面內(nèi)呈閉環(huán)布置 ， 穿梭車沿軌道單向運(yùn)行 ， 該環(huán)形軌道可以同時(shí)運(yùn)行多臺穿梭車 ， 但過多的穿梭車在一條閉環(huán)軌道上運(yùn)行也將會導(dǎo)致交通堵塞 ， 致使穿梭車使用效率不高 ， 形成穿梭車運(yùn)力的浪費(fèi)。  梭車 系統(tǒng)的構(gòu)成與結(jié)構(gòu)  梭車 系統(tǒng)的構(gòu)成  穿梭車 一般采用輪式驅(qū)動(dòng)，具有電動(dòng)車的特征。 穿梭車 小車能在地面控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度下，自動(dòng)搬運(yùn)貨物，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物料傳送。因其具有靈活性、智能化等特點(diǎn)，能夠方便地重組系統(tǒng)，達(dá)到生產(chǎn)過程中的柔性化運(yùn)輸之目的。較之傳統(tǒng)的人工或半人工的物料輸送方式， 穿梭車 系統(tǒng)大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，提高了工作效率，在機(jī)械、電子、紡織、卷煙、醫(yī)療、食品、造紙等行業(yè)都可以發(fā)揮作用。國外的 穿梭車 系統(tǒng)設(shè)計(jì)，應(yīng)用水平都比較高，應(yīng)用范圍也很廣泛。國內(nèi)的應(yīng)用相對少一些，但是在各方面的共同努力下，國內(nèi)的 穿梭車 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平和應(yīng)用水平正在接近或趕超國際先進(jìn)水平。  穿梭車 系統(tǒng)由控制臺、通訊 系統(tǒng)、地面導(dǎo)航系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、 穿梭車 和地面移載設(shè)備組成，如圖 1示。    1梭車 系統(tǒng)示意圖  其中主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé) 穿梭車 系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的聯(lián)系與管理，它根據(jù)現(xiàn)場的物料需求狀況向控制臺下達(dá) 穿梭車 的輸送任務(wù)。在 穿梭車 電池容量降到預(yù)定值后，充電系統(tǒng)給 穿梭車 自動(dòng)充電。地面移載設(shè)備一般采用滾道輸送機(jī)、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等將物料從自動(dòng)化倉庫或工作現(xiàn)場自動(dòng)移載到 穿梭車 上，反之也可以將物料從 穿梭車 上移載下來并輸送到目的地。 穿梭車 、充電系統(tǒng)、地面移載設(shè)備等都可以根據(jù)實(shí)際 需要及工作場地任意布置，這也體現(xiàn)了 穿梭車 在自動(dòng)化物流中的柔性特點(diǎn)。  梭車 的結(jié)構(gòu)  穿梭車 由車載控制系統(tǒng)、車體系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、移載系統(tǒng)和安全與輔助系統(tǒng)組成。  （ 1）車載控制系統(tǒng)  車載控制系統(tǒng)是 穿梭車 的核心部分，一般由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、操作面板及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成 片機(jī)及工控機(jī)等。導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航方式不同可分為電磁導(dǎo)航、磁條導(dǎo)航、激光導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航等不同形式 梭車 確定其自身位置，并能沿正確的路徑行走。通訊系統(tǒng)是 穿梭車 和控制臺之間 交換信息和命令的橋梁，由于無線電通訊具有不受障礙物阻擋的特點(diǎn)，一般在控制臺和 穿梭車 之間采用無線電通訊，而在 穿梭車 和移載設(shè)備之間為了定位精確采用光通訊 梭車 調(diào)試時(shí)輸入指令，并顯示有關(guān)信息，通過 口和計(jì)算機(jī)相連接。 穿梭車 上的能源為蓄電池，所以 穿梭車待命站  充電系統(tǒng)  路徑  面移  栽設(shè)備   動(dòng)作執(zhí)行元件一般采用直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和直流伺服電機(jī)等。  （ 2）車體系統(tǒng)  它包括底盤、車架、殼體和控制器、蓄電池安裝架等，是 穿梭車 的軀體，具有電動(dòng)車輛的結(jié)構(gòu)特征。  （ 3）行走系統(tǒng)  它一般由驅(qū)動(dòng)輪、從動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組成 四輪、六輪及多輪等，三輪結(jié)構(gòu)一般采用前輪轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)，四輪或六輪一般采用雙輪驅(qū)動(dòng)、差速轉(zhuǎn)向或獨(dú)立轉(zhuǎn)向方式。  （ 4）移載系統(tǒng)  它是用來完成作業(yè)任務(wù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在不同的任務(wù)和場地環(huán)境下，可以選用不同的移載系統(tǒng)，常用的有滾道式、叉車式、機(jī)械手式等。  （ 5）安全與輔助系統(tǒng)  為了避免 穿梭車 在系統(tǒng)出故障或有人員經(jīng)過 穿梭車 工作路線時(shí)出現(xiàn)碰撞， 穿梭車一般都帶有障礙物探測及避撞、警音、警視、緊急停止等裝置。另外，還有自動(dòng)充電等輔助裝置。  （ 6）控制臺  控制臺可以采用普通的 ，如條件惡劣時(shí)，也可采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，控制臺通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接受主控計(jì)算機(jī)下達(dá)的 穿梭車 輸送任務(wù)，通過無線通訊系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集各 穿梭車 的狀態(tài)信息。根據(jù)需求情況和當(dāng)前各 穿梭車 運(yùn)行情況，將調(diào)度命令傳遞給選定的 穿梭車 。 穿梭車 完成一次運(yùn)輸任務(wù)后在待命站等待下次任務(wù)。如何高效地、快速地進(jìn)行多任務(wù)和多 穿梭車 的調(diào)度，以及復(fù)雜地形的避碰等一系列問題都需要軟件來完成。由于整個(gè)系統(tǒng)中各種智能設(shè)備都有各自的屬性，因此用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的 C+語言來編程是一個(gè)很好的選擇。在編程時(shí)要注意的是 穿梭車 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性較強(qiáng)，為了加快控制臺和 穿梭車 之間的無線通訊以及在此基礎(chǔ)上的 穿梭車 調(diào)度，編程 中最好采用多線程的模式，使通訊和調(diào)度等各功能模塊互不影響，加快系統(tǒng)速度。  （ 7）通訊系統(tǒng)  通訊系統(tǒng)一方面接受監(jiān)控系統(tǒng)的命令，及時(shí)、準(zhǔn)確地傳送給其它各相應(yīng)的子系統(tǒng)， 成監(jiān)控系統(tǒng)所指定的動(dòng)作 :另一方面又接收各子系統(tǒng)的反饋信息，回送給監(jiān)控系統(tǒng)，作為監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)調(diào)、管理、控制的依據(jù)。  由于 穿梭車 位置不固定，且整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)備較多，控制臺和 穿梭車 間的通訊最適宜用無線通訊的方式?？刂婆_和各 穿梭車 就組成了一點(diǎn)對多點(diǎn)的無線局域網(wǎng)，在設(shè)計(jì)過程中要注意兩個(gè)問題 : 無線電的調(diào)制問題  無線電通訊中，信號調(diào)制可以用調(diào)幅和調(diào)頻兩種方式。 在系統(tǒng)的工作環(huán)境中，電磁干擾較嚴(yán)重，調(diào)幅方式的信號頻率范圍大，易受干擾，而調(diào)頻信號頻率范圍很窄，很難受干擾，所以應(yīng)優(yōu)先考慮調(diào)頻方式。而且調(diào)幅方式的波特率比較低，一般都小于3200s，調(diào)頻的波特率可以達(dá)到 9600K s 以上。  通訊協(xié)議問題      在通訊中，通訊的協(xié)議是一個(gè)重要問題。協(xié)議的制定要遵從既簡潔又可靠的原則。簡潔有效的協(xié)議可以減少控制器處理信號的時(shí)間，提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。  （ 8）導(dǎo)航系統(tǒng)  穿梭車 導(dǎo)航系統(tǒng)的功能是保證 穿梭車 小車沿正確路徑行走，并保證一定行走精度。 穿梭車 的制導(dǎo)方式按有無 導(dǎo)引路線分為三種 :一是有固定路線的方式 :二是半固定路線的方式，包括標(biāo)記跟蹤方式和磁力制導(dǎo)方式 ;三是無路線方式，包括地面幫助制導(dǎo)方式、用地圖上的路線指令制導(dǎo)方式和在地圖上搜索最短路徑制導(dǎo)方式。  多層穿梭車倉儲系統(tǒng)作為一種新型自動(dòng)化立體倉庫，對其研究尚處于概念解釋和應(yīng)用介紹方面。考慮其與傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫和自動(dòng)小車存取系統(tǒng)具有一定的傳承性和相似性，因此借鑒這兩種自動(dòng)化立體倉庫的相關(guān)研究成果，將對本文的研究有著極大的幫助。同時(shí)，在集裝箱碼頭的堆場管理領(lǐng)域，針對基于相似原理的堆場多車 倉儲系統(tǒng)的研究也為本文研究提供了很大幫助。  自動(dòng)化立體倉庫最早于二十世紀(jì)五六十年代出現(xiàn)在美國。其打破了傳統(tǒng)平面堆放的倉儲管理模式，有效地減少了倉庫占地面積，兼有高效率出入的特點(diǎn)，使其在世界 國得到了廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)自動(dòng)化立體倉庫的作業(yè)管理領(lǐng)域研究，大多集中在儲位分配和任務(wù)調(diào)度兩個(gè)方面。  （ 1）儲位分配。倉儲管理的首要任務(wù)就是要對入庫貨物分配相應(yīng)的倉位，因此儲位分配一直是自動(dòng)化立體倉庫研究的熱點(diǎn)。首先，貨位管理有著不同的存儲策略，如共享存儲、定位存儲、分類存儲和隨機(jī)存儲等。其次 ，為了減少堆垛機(jī)完成貨物出入庫的行程時(shí)間，低周轉(zhuǎn)率貨物應(yīng)放在離 I O 站臺遠(yuǎn)的倉位，高周轉(zhuǎn)率貨物應(yīng)放在離 I O 站臺近的倉位。再次，為提高貨架安全性和穩(wěn)定性，重量大的貨物應(yīng)該放在低層，重量小的貨物應(yīng)該放在高層。基于上述思想，常見的儲位分配原則有全周轉(zhuǎn)率、訂單體積指數(shù) (貨物重量、貨物體積、溫濕度要求等，其中 出的訂單體積指數(shù)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。  （ 2）任務(wù)調(diào)度。在傳統(tǒng)自動(dòng)化立體倉庫中，堆垛機(jī)行駛在二維垂直平面內(nèi)，運(yùn)動(dòng)線路為兩點(diǎn)間的歐式距離 ，其任務(wù)調(diào)度的關(guān)鍵在于如何在最短的行駛距離內(nèi)遍歷所有的出入庫貨位。該思路與旅行商問題 (似，因此傳統(tǒng)自動(dòng)化倉庫的任務(wù)調(diào)度研究大多基于旅行商問題進(jìn)行優(yōu)化和求解。 最早將物流倉庫訂單揀選作業(yè)看作旅行商問題來進(jìn)行研究。進(jìn)而，以遺傳算法為代表的各類啟發(fā)式算法被應(yīng)用于求解自動(dòng)化立體倉庫內(nèi)的任務(wù)調(diào)度問題，如田國會等提出了多種調(diào)度規(guī)則，并利用遺傳算法及其改進(jìn)算法對其進(jìn)行對比分析。  動(dòng)小車存取系統(tǒng)  美國倫斯勒理工學(xué)院的 隊(duì) 最早開始自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的分析研究。現(xiàn)階段關(guān)于自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的研究集中在建模分析、阻塞與死鎖、任務(wù)調(diào)度與設(shè)計(jì)指導(dǎo)三個(gè)方面。  （ 1）建模分析。對自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的建模分析始自 設(shè)計(jì)了一套概念化方法來分析貨架尺寸、倉儲策略和車輛配比等因素對該系統(tǒng)出入效率的影響：對比單指令循環(huán) (雙指令循環(huán) (種作業(yè)模式下自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的出入庫效率。在此基礎(chǔ)上，其科研團(tuán)隊(duì)開始使用不同的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型來研究自動(dòng)小車存取系統(tǒng)。 于 隨機(jī)存儲和停在任務(wù)完成處的停靠點(diǎn)策略 (利用嵌入式排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型分析平均任務(wù) 業(yè)時(shí)間，其將礦輛軌道導(dǎo)引車和三臺 升降 機(jī)看做兩個(gè)子系統(tǒng)。對于軌道導(dǎo)引車輛子系統(tǒng)而言，車輛作為服務(wù)機(jī)構(gòu)，任務(wù)作為顧客，將其設(shè)計(jì)為 M G V 隊(duì)列；對于 升降 機(jī)子系統(tǒng)而言， 升降 機(jī)作為服務(wù)機(jī)構(gòu)，車輛作為顧客，將其設(shè)計(jì)為 M G L 隊(duì)列。通過迭代分析來估算車輛平均等待時(shí)間和 升降 機(jī)服務(wù)率等。相比而言， 出了一種將出入庫任務(wù)看作顧客，自動(dòng)導(dǎo)引車輛和 升降 機(jī)看作一組并行服務(wù)機(jī)構(gòu)的隊(duì) 列，進(jìn)而分析了系統(tǒng)效率。相較于前人所提出的開環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò) (  提出利用半開放排隊(duì)網(wǎng)絡(luò) (分析跨層作業(yè)的自動(dòng)小車存取系統(tǒng)。  （ 2）阻塞與死鎖。自動(dòng)小車存取系統(tǒng)由多輛自動(dòng)導(dǎo)引車輛和 升降 機(jī)組成，存在著大量沖突點(diǎn)、阻塞點(diǎn)，易于出現(xiàn)死鎖問題。在此方面，我國廈門大學(xué)羅鍵團(tuán)隊(duì)開展了廣泛的研究。何善君在其博士論文中，利用雙重著色動(dòng)態(tài)賦時(shí)心護(hù)網(wǎng)分析自動(dòng)小車存取系統(tǒng)行為，建立了作業(yè)任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)、裝載、 卸載、輸送等行為模型，并對其出入庫過程進(jìn)行可行性分析，最后利用有向圖和心刪網(wǎng)知識研究穿梭車環(huán)路死鎖控制。與此同時(shí)，吳長慶、陳火國也基于忍們網(wǎng)建模和死鎖控制提出了相應(yīng)優(yōu)化方法。  （ 3）任務(wù)調(diào)度與設(shè)計(jì)指導(dǎo)。羅鍵引先后用遺傳算法、粒子群算法、模擬退火算法和量子粒子群算法等啟發(fā)式算法對自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的貨位分配和 升降 機(jī)調(diào)度進(jìn)行了優(yōu)化求解。齊昌盛基于旅行商模型對自動(dòng)小車存取系統(tǒng)的任務(wù)指派以及 升降 機(jī)、車輛配合問題進(jìn)入了深入研究。此外，  倉儲貨架形式、 升降機(jī)數(shù)量、自動(dòng)導(dǎo)引車輛數(shù)量等方面對 自動(dòng)小車存取系統(tǒng)和傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫進(jìn)行了比較。他們考慮了 15 種情況，包括庫存容量從 10， 000 到 30， 000，任務(wù)數(shù)量從每小時(shí) 100 個(gè)到每小時(shí) 300 個(gè) (假設(shè)都是按照泊松分布到達(dá) )。  而確定最優(yōu)解決方案。  梭車 系統(tǒng)技術(shù)研究方向  （ 1）導(dǎo)引技術(shù)：八十、九十年代，正當(dāng)國內(nèi)的一些院校廠所致力基于埋線電磁導(dǎo)引技術(shù)并剛開始應(yīng)用，基于 邊圖像識別導(dǎo)引技術(shù)停滯不前之時(shí)，美國 則以汽車行業(yè)為代表，應(yīng)用推廣了基于陀螺導(dǎo)航的定位技術(shù)；瑞典的 13- 公司則推出了基于激光反射測角定位技術(shù)。近年來，出現(xiàn)了激光測角與測距相結(jié)合的導(dǎo)引技術(shù)，其導(dǎo)引頭已經(jīng)商品化。導(dǎo)引技術(shù)的進(jìn)步，提高了行程路徑的柔性化，同時(shí)提高了停位精度，由 10 毫米，縮小至 5 毫米，乃致 3 毫米。 位導(dǎo)航技術(shù)則在大型（最大可達(dá) 40t） 穿梭車 上得到應(yīng)用。  （ 2）移載技術(shù)：針對不同應(yīng)用需求，出現(xiàn)了背輥式，背鏈?zhǔn)?，推挽式，牽引式，龍門式，側(cè)叉式、前叉式、后叉式、三向叉式、升降伸縮叉式等。由于移載技術(shù)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電池技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn) 了載重 /自重比的大幅提高，由 1:4 提高到 1:同樣載重量，先進(jìn)車型自重下降為落后車型的 1/4。使車輛移動(dòng)的能耗成倍降低，因而可以少裝電池，使 穿梭車 的自重、功耗形成良性循環(huán)。  （ 3）電池技術(shù)：由采用酸性電池，進(jìn)步到高能酸性電池，近年來，又開始采用高能堿性電池，提高環(huán)保性能，大幅提高了充、放電比，由充電時(shí)間 /放電時(shí)間為 1:1提高到 1;12，大幅縮短了待機(jī)充電的時(shí)間。  （ 4）智能化：在企業(yè)物流自動(dòng)化技術(shù)中，現(xiàn)代 穿梭車 技術(shù)最具有智能化的特征，車載計(jì)算機(jī)的硬軟件功能日益強(qiáng)大不斷升級，使 穿梭車 及 穿梭車 系統(tǒng)具有從 網(wǎng)絡(luò)、無線或紅外接收上位及客戶指令，自動(dòng)導(dǎo)引，自動(dòng)行駛，優(yōu)化路線，自動(dòng)作業(yè)，交通管理，車輛調(diào)度，安全避碰，自動(dòng)充電，自動(dòng)診斷，實(shí)現(xiàn)了 穿梭車 的智能化，信息化，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化、敏捷化、節(jié)能化、綠色化?，F(xiàn)代 穿梭車 是 24 小時(shí)不知疲倦的聰明小車（僅在任務(wù)間隙時(shí)隨機(jī)進(jìn)行短時(shí)充電），能主動(dòng)、自序、有節(jié)拍按最安全、快捷的路線執(zhí)行作業(yè)。智能化的結(jié)果加上動(dòng)力強(qiáng)勁，行駛速度可達(dá) 160 米 /分，反映在選用車輛臺數(shù)上成倍減少。  綜合國內(nèi)外研究文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，雖然多層穿梭車倉儲系統(tǒng)己經(jīng)開始投入實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用， 但是相應(yīng)理論研究尚未及時(shí)跟上。而傳統(tǒng)堆垛機(jī)式的自動(dòng)化立體倉庫的研究成果并不完全適應(yīng)于該新型倉儲系統(tǒng)，無法為自動(dòng)化立體倉庫設(shè)計(jì)與管理人員提供更多的研究成果以參考借鑒。  本文以出庫任務(wù)完成為背景，分析單層作業(yè)的多層穿梭車倉儲系統(tǒng) (務(wù)作業(yè)完成時(shí)序特點(diǎn)，建立以并行流水線作業(yè)為基礎(chǔ)的作業(yè)時(shí)序模型，分析影響該 統(tǒng)出庫作業(yè)完成效率的關(guān)鍵因素。一方面，利用開環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，分析多層穿梭車倉儲系統(tǒng)的設(shè)備問等待時(shí)間和空閑狀態(tài)，利用蟻群聚類算法確定儲區(qū)劃分，再將儲區(qū)并按照一定原則在二維平面內(nèi)排列組合，最后在實(shí)例分 析中驗(yàn)證結(jié)果。另一方面，建立起多層穿梭車倉儲系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度優(yōu)化的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，利用基于 優(yōu)解的帶精英策略的非支配排序遺傳算法 (定一個(gè)固定時(shí)間窗內(nèi)的任務(wù)排序。  本文研究能夠豐富多層穿梭車倉儲系統(tǒng)的理論研究，為倉儲管理人員和設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行儲位分配和任務(wù)調(diào)度時(shí)提供理論依據(jù)，從而有效的提高多層穿梭車倉儲系統(tǒng)的牢間利用率和出入庫效率。    總體方案設(shè)計(jì)  完成 立體倉儲系統(tǒng)穿梭車 導(dǎo)軌換向系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ， 該系統(tǒng) 通過 升降 機(jī)完成對小車的 升降 以及橫向和垂向的直角轉(zhuǎn)彎， 主要用于兩條平行軌道的切換。  求  穿梭車參數(shù)（托盤： 1200*1000）  技術(shù)指標(biāo)  數(shù)值  溫度范圍（ C ）  升降 高度（  自由高度（車身高）（  小車長度（含防撞塊）（  小車寬度（含車輪導(dǎo)向）（  小車自重（  額定負(fù)荷（  空載速度（ m/ 滿載速度 (m/有效工作時(shí)間 (h) +45C；  0C （冷