[CAD圖紙全套]堆垛機伸縮貨叉設(shè)計

買文檔就送全套 14951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過 圖書分類號： 密 級： 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 堆垛機伸縮貨叉設(shè)計 學(xué)生姓名 殷錄卿 學(xué)院名稱 機電工程學(xué)院 專業(yè)名稱 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 張磊 2008 年 6 月 02 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā) 表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。 本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 論文作者簽名： 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書 本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué) 位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 要 自動化立體倉庫目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)，是實現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵，對加快物流速度、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本都有重要意義 。 其中堆垛機又是自動化立體倉庫中最重要的搬運、起重、堆垛設(shè)備 , 對立體倉庫的出入庫效率有重要影響 。本文將注重研究 雙伸位堆垛機，它的使用不僅減少巷道占地，而且還減少了堆垛機臺數(shù)。在相同面積條件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同時能夠為用戶節(jié)約可觀的投資。由于雙伸位堆垛機的這個獨特優(yōu)勢，它已得到迅速推廣，并具有很大的市場空間。但與國外技術(shù)相比，目前我國堆垛機產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品覆蓋范圍、技術(shù)穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面均有差距。因此，本設(shè)計課題將從堆垛機的最主要的部分 貨叉展開研究，希望能進一步的提高堆垛機 的工作效率及使用壽命。 雙伸位堆垛機采用了 多級 雙伸位貨叉 ，通過行程倍增實行大距離伸出， 實現(xiàn)巷道內(nèi)單邊雙排貨架存取貨物，但由于貨叉懸臂加長，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，控制貨叉的下?lián)狭砍蔀榧夹g(shù)關(guān)鍵，同時也是技術(shù)難題。 堆垛機伸縮貨叉采用一種能使原動機動作行程增倍的雙向驅(qū)動直線運動機構(gòu)。為此，在方案設(shè)計中選擇鏈條鏈輪組成的傳動機構(gòu)。根據(jù)貨叉存物取貨的雙向伸縮行程要求，僅采用雙層貨叉行程增倍機構(gòu)是不夠的，還必須實現(xiàn)第 3層貨叉的行程增倍直線差動。但由于貨叉懸臂加長，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，因此需要通過嚴(yán)格的理論計算和實際中的 經(jīng)驗來控制貨叉的下?lián)狭俊?在這次設(shè)計過程中，將使用 建模，并進行運動仿真，其中主要建模的零件包括鏈輪、鏈條、齒輪、齒條、下叉、中叉、上叉等。難點在于各尺寸的確定及配合，和鏈傳動的運動仿真。 關(guān)鍵詞 ：貨叉； ；撓性；仿真 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) in it is to of to of is of to an on of on of of in a of of of it s in in of to of to of in a in is a a of by to in in of of of a by is we by in a in it a to of In it is E so E 州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 目 錄 1 緒論 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 . 3 究內(nèi)容 . 3 2自動化立體倉庫設(shè)計 . 5 . 5 . 6 . 6 . 6 . 6 貨箱 ) . 6 . 7 . 7 2 3巷道 堆垛機設(shè)計 . 7 . 7 制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 10 度控制 . 11 置確定 . 11 3貨叉方案設(shè)計 . 13 . 13 . 13 . 15 . 15 . 15 4零件設(shè)計 . 18 速器的選擇 . 18 . 18 . 19 . 21 . 21 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 堆垛機貨叉強度的計算 . 22 . 23 4 3鏈輪鏈條傳動計算 . 26 . 26 . 27 . 30 . 30 限位置） . 31 5 零件建模仿真 . 35 零件建模仿真 . 35 . 35 . 38 . 39 . 40 . 42 6. 碼 . 44 . 44 叉上的鏈條槽 . 44 . 52 結(jié)論 . 56 致謝 . 57 參考文獻 . 58 附錄 . 59 英文原文 . 59 中文譯文 . 71 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 1緒論 動化立體倉庫在國民經(jīng)濟中的重要地位及堆垛機的意義 動化立體倉庫 在現(xiàn)代物流系統(tǒng)中，自動化立體倉庫是一個重要的組成部分，它是一種新型的倉儲技術(shù)，自動化立體倉庫又稱為自動存儲檢索系統(tǒng)，它是物料搬運和倉儲科學(xué) 中的一門綜合科學(xué)技術(shù)工程。它集機械、電子、計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、傳感器和自動控制等多種技術(shù)于一體，以搬運機械化、控制自動化、管理微機化、信息網(wǎng)絡(luò)化為特征，成為現(xiàn)代化物流設(shè)計中產(chǎn)品生產(chǎn)與存儲的樞紐。 以自動化功能齊全的立體倉庫取代傳統(tǒng)的普通房式倉庫己成為世界倉儲建設(shè)發(fā)展的潮流。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國擁有各種類型的自動化立體倉庫 20000 多座，日本擁有 38000多座，德國擁有 10000 多座，英國有 4000 多座，前蘇聯(lián)有 1500 多座。高度達 40 米以上的巨型立體倉庫數(shù)量越來越多。我國進人 80 年代以來，一些交通運輸 部門，物資儲存部門以及現(xiàn)代大中型企業(yè)對老式倉庫進行了技術(shù)改造，開始采用自動化立體倉庫，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國擁有立體倉庫 500 余座，其中高度在 15 米以上的大型立體倉庫 100 多座。 自動化倉庫作為物流系統(tǒng)的一個樞紐和核心，是物流系統(tǒng)實現(xiàn)物流合理化的關(guān)鍵所在，在國民經(jīng)濟中有著舉足輕重的地位。通常，一種產(chǎn)品要從原材料做成成品，再把成品作為商品，送到消費者手中，需經(jīng)過兩個基本物流環(huán)節(jié) :前者是物流生產(chǎn)過程 (如 :加工流水線，自動生產(chǎn)線 )，后者是把商品送到消費者手中的物流流通過程?；谏鲜鰞蓚€基本物流環(huán)節(jié)，目前立 體倉庫系統(tǒng)主要有兩大應(yīng)用領(lǐng)域 :其一是各種自動化生產(chǎn)線中的在線立體倉庫系統(tǒng) (如 的在線立庫系統(tǒng) );其二是各種物資配送中心 (如超市配貨中心等 )。 在制造業(yè)，其備件時間占整個加工和裝配周期的近 10%。在加工過程中，原材料、備件及半成品的存貯及運輸占大部分時間。在制造業(yè)中，材料的存貯及運輸問題須引起國有企業(yè)的重視，因為現(xiàn)代化物料搬運系統(tǒng)將帶來巨大的經(jīng)濟效益，主要表現(xiàn)在以下幾個方面 : . 省流動資金 動化立體倉庫的重要地位 歷史和現(xiàn)實己充分證明，使用自動化立體倉庫能夠產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。效益主要來自以下幾方面高層貨架存儲由于使用高層貨架存儲貨物，存儲區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉庫地面和空間，因此節(jié)省了庫存占地面積，提高了空間利用率。徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 目前世界上最高的立體倉庫己達。立體倉庫單位面積的存儲量是普通倉庫的一倍。采用高層貨架儲存并結(jié)合計算機管理，可以實現(xiàn)貨物的先入先出原則，防止貨物的自然老化、變質(zhì)、生銹或發(fā)霉。立體倉庫也便于防止貨物的丟失及損壞，對于防火防潮等大有好處。集裝箱化的存儲也利于防止貨物搬運過程中的破損。自 動存取使用機械和自動化設(shè)備，運行和處理速度快，提高了勞動生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動強度。同時，能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。計算機控制能夠始終準(zhǔn)確無誤地對各種信息進行存儲和管理，減少了貨物處理和信息處理過程中的差錯。而人工管理則不能做到這一點。同時借助第二章自動化立體倉庫概述于計算機管理還能有效地利用倉庫儲存能力，便于清點和盤庫，合理減少庫存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動資金。從而提高倉庫的管理水平。如某汽車廠的倉庫，在采用自動化倉庫后，庫存物資金額比過去降低了，節(jié)約資金數(shù)百萬元自動化倉庫的信 息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動化。同時，由于使用自動化倉庫，促進企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費，保證均衡生產(chǎn)。從而也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。由于倉儲信息管理及時準(zhǔn)確，便于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)隨時掌握庫存情況，根據(jù)生產(chǎn)及市場情況及時對企業(yè)規(guī)劃做出調(diào)整，提高了生產(chǎn)的應(yīng)變能力和決策能力，同時會帶動企業(yè)其他部門人員素質(zhì)的提高，還有其他間接的社會效益，如提高裝卸速度等。 軌巷道堆垛機的意義 在立體倉庫中的搬運設(shè)備有高位叉車、工業(yè)機器人、橋式堆垛機和有軌式單雙立柱堆垛機。有軌巷道式 雙立柱堆垛機由于效率高 , 高度可達 30 40 m , 便于實現(xiàn)無人操作 , 行走穩(wěn)定 , 載貨量大 ,噪聲小 , 在目前的立體倉庫中得到廣泛應(yīng)用。 堆垛機是立體倉庫中最重要的一種運輸設(shè)備，是代表立體倉庫特征的標(biāo)志。其主要用途是在立體倉庫的通道內(nèi)運行，將位于巷道口的貨物存入貨格，或者將貨位中的貨物取出，運送到巷道口。堆垛機的分類方式有很多種，主要分類形式如下按照有無導(dǎo)軌，堆垛機可以分為有軌堆垛機和無軌堆垛機。有軌堆垛機是指堆垛機沿著巷道內(nèi)的軌道運行無軌堆垛機又稱高架叉車。在立體倉庫中主要的作業(yè)設(shè)備為有軌巷道堆垛機，無軌 巷道堆垛機和普通叉車。按照高度不同，堆垛機可以分為低層型，中層型和高層型。低層型堆垛機一般起升高度在以下，主要用于分體式高層貨架倉庫及簡易立體倉庫中層型堆垛機是指起升高度在一之間高層型堆垛機是指起升高度在以上，主要用于一體式的高層貨架倉庫。 圖 1州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 按照驅(qū)動方式不同，堆垛機可以分為上部驅(qū)動，下部驅(qū)動和上下部相結(jié)合的驅(qū)動方式。按照自動化程度不同，堆垛機可分為手動，半自動，自動堆垛機。手動和半自動堆垛機上有司機室， 自動堆垛機不帶有司機室，采用自動控制裝置進行控制，可以進行自動尋址，自動裝卸貨物。按照用途不同，堆垛機可以分為橋式堆垛機和巷道堆垛機。 巷道堆垛機沿貨架倉庫巷道內(nèi)的有軌運行，又稱有軌巷道堆垛機。有軌巷道堆垛起重機簡稱為堆垛機。它是由叉車、橋式堆垛機演變而來的。橋式堆垛機由于橋架笨重因而運行速度受到很大的限制，它僅適用于出入庫頻率不高或存放長形原材料和笨重貨物的倉庫。其優(yōu)點在于可以方便地為多個巷道服務(wù)。目前應(yīng)用最廣的是有軌巷道式堆垛機。巷道堆垛機使得作業(yè)高度提高采用貨叉伸縮機構(gòu)，使貨叉可以伸縮，這樣就可以使巷 道寬度變窄，提高倉庫的利用率巷道堆垛機一般采用半自動和自動控制裝置，運行速度和生產(chǎn)效率都較高其只能在貨架巷道內(nèi)作業(yè)，因此要配備出入庫裝置機架除應(yīng)滿足一般起重機的強度和剛度要求以外，還有較高的制造與安裝精度要求采用特殊形式的取物裝置，常用多節(jié)伸縮貨叉或貨板各機構(gòu)電氣傳動調(diào)速要求高，且要求制動平衡，采用安全保護裝置，措施齊全。 巷道堆垛機適用于各種高度的高層貨架倉庫，可以實現(xiàn)半自動，自動和遠距離集中控制。巷道堆垛機的起重量是指被起升單元貨物的重量包括托盤或貨箱。根據(jù)使用要求，檢選入庫，出庫方式的起重量取或單元化 入庫，出庫方式的起重量一般為 5t。巷道堆垛機起重機的起升速度為 40m/行速度為 25 180m/叉伸縮速度為 530m/ 題研究的目的及意義 自動化立體倉庫目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)，是實現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵，對加快物流速度、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本都有重要意義 。 其中堆垛機又是自動化立體倉庫中最重要的搬運、起重、堆垛設(shè)備 , 對立體倉庫的出入庫效率有重要影響 ,本文將注重研究 雙伸位堆垛機，它的使用不僅減少巷道占地，而且還減 少了堆垛機臺數(shù)，在相同面積條件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同時能夠為用戶節(jié)約可觀的投資。由于雙伸位堆垛機的這個獨特優(yōu)勢，它已得到迅速推廣，并具有很大的市場空間。但與國外技術(shù)相比，目前我國堆垛機產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品覆蓋范圍、技術(shù)穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面均有差距。因此，本設(shè)計課題將從堆垛機的最主要的部分 貨叉展開研究，希望能進一步的提高堆垛機的工作效率及使用壽命。 垛機及貨叉的技術(shù)要求，研究內(nèi)容 在自動化立體倉庫中 ,堆垛機的運行不是一個獨立的單一系統(tǒng) , 它受到多種因素的制徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 約 ,是一個動態(tài)變化 的多因素系統(tǒng) ,它不僅涉及到自身各項技術(shù)參數(shù)的改變與綜合性能的提高 ,還涉及其它相對獨立因素的制約 ,需要多項技術(shù)的創(chuàng)新和改進 , 更需要新技術(shù)的支持。總體上來講 ,堆垛機控制從功能上需要以下幾部分 :(1)三維動作控制 :控制堆垛機在水平、垂直、左右方向的運行 ;(2)位置控制 :控制堆垛機以適合的速度運行并精確的定位在貨格或入出庫口處 ;否則就可能取錯貨物、碰壞貨架、貨物等 ,嚴(yán)重時會損壞堆垛機本身。因此位置控制技術(shù)就成為堆垛機控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一種。 (3)保護功能 :為了確保堆垛機安全可靠的運行 ,以下的保護功能在設(shè)計中是必須 考慮到的 :提供各種電氣和機械保護 ,保證堆垛機在高速、頻繁的運行和取送貨過程中不會發(fā)生事故 ;(4)人機界面 : 通過 其它輸入和顯示設(shè)備 ,提供本機或遙控操作及向操作人員提供堆垛機的各種狀態(tài)信息。 (5) 通訊功能 :在自動化立體倉庫系統(tǒng)中 ,為了實現(xiàn)設(shè)備的自動運行 ,堆垛機與上位機或其它倉庫設(shè)備需要進行頻繁的信息交換。由于堆垛機是在巷道中運行 ,其通訊大都采用無線方式或通過供電滑觸線的載波通訊方式。其中載波通訊易受電力線雜波等干擾 ,所以除彎道堆垛機外不宜采用 ;在無線通訊方式中 ,紅外通訊穩(wěn)定性好 ,不受干擾 ,是目前 應(yīng)用最多的方式。在一座立體倉庫中 ,往往有多臺堆垛機和其它自動化設(shè)備 ,它們都需要與上位機或與其它設(shè)備進行通訊 ,系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)也有多種方案。 堆垛機作為自動化立體倉庫的心臟部分。其優(yōu)越性必須通過堆垛機才能充分體現(xiàn)出來。為此，堆垛機必須有嚴(yán)格的技術(shù)要求： (1)堆垛機的正常工作條件 1)堆垛機正常工作的環(huán)境溫度范圍為 40，在 24h 內(nèi)平均溫度不超過 35。在40的溫度條件下，相對濕度不超過 50。溫度較低時相對濕度可以高一些。 2)堆垛機工作環(huán)境的污染等級應(yīng)在國家規(guī)定范圍之內(nèi)。 3)供電電網(wǎng)進線電源為頻率是 50壓是 380壓波動的。允許偏差為 10 。 (2)堆垛機用的金屬結(jié)構(gòu)件的材質(zhì) 根據(jù)貨叉存物取貨的雙向伸縮行程要求，僅采用雙層貨叉行程增倍機構(gòu)是不夠的，還必須實現(xiàn)第 3層貨叉的行程增倍直線差動。但由于貨叉懸臂加長，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，因此需要通過嚴(yán)格的理論計算和實際中的經(jīng)驗來控制貨叉的下?lián)狭俊?徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 2自動化立體倉庫設(shè)計 對于倉庫的設(shè)計，不是越大越好，也不是越先進越好，而是要綜合各方面的指標(biāo)限制，在滿足使用目的功能的前提下全面來衡量，一般來說， 評價一個立體倉庫有如下指標(biāo)：降低費用、充分利用空間、對需求作出快速響應(yīng)、擴充或更改的可能性、提高供應(yīng)水平、提高作業(yè)效率等。 動化立體倉庫總體規(guī)劃時需要考慮的問題 在確定自動化立體倉庫總體規(guī)劃方案時主要考慮三部分，一是貨架系統(tǒng)，主要是創(chuàng)造一個固態(tài)環(huán)境，為研究堆垛機及測試定位尋址提供基礎(chǔ)條件；二是堆垛機系統(tǒng)，目的是采用精簡的安裝系統(tǒng)、合理運行方式，模擬顯示運輸存取貨物，三是堆垛機控制系統(tǒng)，采用驅(qū)動自動化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動控制系統(tǒng)。 自動化立體倉庫設(shè)計步驟如下圖 2 圖 2研是設(shè)計的基礎(chǔ)，為了使設(shè)計方案為最佳，應(yīng)該調(diào)研分析各種必要的資料，比如：將要進行存放的貨物品種、特征、外形及尺寸，單件重量；模擬傳送的各種貨物的出庫頻率、出庫量等。對這些數(shù)據(jù)進行分析處理，再根據(jù)分析結(jié)果為依據(jù)即可進行倉庫的規(guī)劃與設(shè)計。 選擇倉庫類型時，要根據(jù)出入庫頻率，對是否采用全自動、立體化進行判斷；在形式上是采用整體式還是分離式；在貨架構(gòu)造上是采用單元貨叉式、貫通式、旋轉(zhuǎn)式還是旋臂式倉庫，以此來決定總體框架。本文僅討論單元貨叉式倉庫的設(shè)計方法。 在確定主要參數(shù)時，主要對以下參數(shù)進行確定 ；貨架數(shù)目及尺寸、堆垛機設(shè)計尺寸、堆垛機平均作業(yè)循環(huán)時間、倉庫的出入能力、采用的尋址及其控制方式等，這是自動化倉庫總體設(shè)計的總要內(nèi)容。 對于控制方案和管理系統(tǒng)方案的設(shè)計，總要是考慮用兩級或三級控制系統(tǒng)，還是采用現(xiàn)場總線技術(shù)，以及倉庫管理和控制軟件及其算法的確定。 計算機仿真分析，是利用專業(yè)的仿真軟件，建立方案的工藝模型并模擬系統(tǒng)的運行情徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 況，得到準(zhǔn)確的流量和使用效率分析報告，并根據(jù)仿真的結(jié)果對原設(shè)計方案進行修改，以達到最優(yōu)的方案。 動化立體倉庫總體規(guī)劃 貨架是自動化立體倉庫系統(tǒng)實現(xiàn) 貨物立體存放的主要支撐結(jié)構(gòu)，作為倉庫不可或缺的組成部分，其性能直接影響倉庫及其設(shè)備的使用目前高層貨架主要有焊接式和組合式 2種形式，而組合式貨架因其制造運輸、表面處理、現(xiàn)場組裝等優(yōu)勢，逐漸得到越來越廣泛的應(yīng)用 。貨架的排、列、層數(shù)的多少，決定了倉儲的密度；目前世界上最高的立體倉庫高度已達 50m，單位面積的儲存量可達 7 5 t 架設(shè)計時需要對基礎(chǔ)的承載能力及不平度提出明確要求，而且應(yīng)考慮貨架施工的條件，通常將天軌、地軌的安裝一并進行，并以地軌作為施工基準(zhǔn)滿載狀態(tài)下的橫梁撓度是檢驗貨架的一個重要指標(biāo) 此外，考慮到倉庫的消防需要，應(yīng)為倉庫預(yù)留消防空間。 在自動化立體倉庫的物流輸送過程中，堆垛機實現(xiàn)貨物在各出入庫端到貨格的搬運?；竟δ馨?動作控制，有水平，垂直及貨叉的左右動作。 位置控制，以合適的速度運行并精確定位在貨位或出入庫臺。 通訊功能，與上位機通訊和與倉庫其他設(shè)備之間的通訊。 保護功能，提供各種電氣和機械的保護。 人機界面，通過觸摸屏或者控制面板，提供本機狀態(tài)或者進行遙控操作。 巷道堆垛機通過安全滑觸線供電，在巷道內(nèi)進行水平往復(fù)直線、垂直升降、貨叉左右伸縮叉取等一系列協(xié)調(diào)動 作，實現(xiàn)存儲單元貨物在巷道端口和指定貨位問的出、入庫作業(yè)按結(jié)構(gòu)形式它可分為單立柱和雙立柱 2種基本形式；按服務(wù)方式可分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車 3種基本形式巷道堆垛機的動作由行走、起升、貨叉伸縮等機構(gòu)來實現(xiàn)；通過參考目標(biāo)位置確保精確定位，同時載貨臺上裝有各種檢測器和安全裝置，保證巷道機能高速、精確、安全地在貨架中存取貨物單元目前，貨叉多采用 3節(jié)指形叉機構(gòu)，特殊的可以做成 5節(jié)，實現(xiàn)巷道內(nèi)單邊雙排貨架存取貨物。 立體庫的主要外圍設(shè)備，負責(zé)將貨物運送到巷道端口或從巷道端口將貨物移走常見的有輥道 輸送機、鏈條輸送機、升降臺、分配車、提升機、皮帶機等；近年 據(jù)其導(dǎo)向方式可分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。 貨箱 ) 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 用于承載貨物的器具，有鋼、塑料、木制托盤，其中木托盤具有較高的性能價格比。 驅(qū)動自動化立體庫系統(tǒng)各設(shè)備的自動控制系統(tǒng)該系統(tǒng)除了作為完整的系統(tǒng)獨立運行外還預(yù)留和上級管理系統(tǒng)及倉庫內(nèi)部其他管理系統(tǒng)的接口。目前，立體倉庫自動控制方式有集中控制、分離式控制和分布式控制 3種。分布式控制是目前國際發(fā)展的主要方向，大型 立體倉庫通常采用三級計算機分布式控制系統(tǒng)；三級控制系統(tǒng)是由管理級、中間控制級和直接控制級組成的。管理級對倉庫進行在線和離線管理；中間控制級對通訊、流程進行控制，并進行實時圖像顯示；直接控制級是由 編程序控制器 )、微處理器組成的控制系統(tǒng)，對各設(shè)備進行單機自動操作。 可編程控制器 (主要特點有： 軟硬件功能強大，其內(nèi)部具有很多功能，如時序、計數(shù)器、主控繼電器、各種寄存器等，能夠方便的實現(xiàn)延時、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強制 I/僅可以進行邏輯運算、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、以及順序控制，還可以實現(xiàn) 模擬運算、顯示、監(jiān)控、打印及報表生成等功能，并具有完備的輸入輸出系統(tǒng)。 使用維護方便， 以直接與現(xiàn)場設(shè)備相連的接口。 要利用其自診斷功能和監(jiān)控功能，就可以迅速查找到故障并及時排除。 運行穩(wěn)定可靠，由于 量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路完成，同時還采用了屏蔽、濾波、隔離等抗干擾措施，所以其平均無故障時間在 2萬小時以上。 設(shè)計施工周期短， 向問題的梯形圖語言編程方法，既繼承了傳統(tǒng)控制線路清晰直觀的優(yōu)點，又符合電氣技術(shù)人員的習(xí)慣，易于編程和修改調(diào)試，十分靈活方便。同時接線簡單，只需將輸入信號的設(shè)備與輸入端子連接，輸出端子連接執(zhí)行元件即可。 也稱中央計算機管理系統(tǒng)，是全自動化立體庫系統(tǒng)的核心。目前，典型的自動化立體庫系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) (如 構(gòu)筑典型的客戶機服務(wù)器體系，可以與其他系統(tǒng) (如 聯(lián)網(wǎng)或集成 2 3 巷道 堆垛機設(shè)計 作為自動化立體倉庫的核心設(shè)備，巷道堆 垛機發(fā)揮著不可替代的作用，本節(jié)將就巷道堆垛機的設(shè)計思路、結(jié)構(gòu)和控制部分進行探討。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 為使堆垛機能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動搬運貨物出入庫 , 必須滿足以下設(shè)計要求 : (1) 具備三維運動功能 , 即堆垛機沿巷道來回運動、載貨臺垂直運動、貨叉沿貨架方向雙向伸縮 ; (2) 滿足一定的定位精度 , 重復(fù)定位精度誤差不能超過 10 (3) 具備安全保護措施 ; (4) 在滿足強度、剛度和可靠性的前提下 , 盡量減小堆垛機各部分的重量 , 以減小提升功率和行走時的摩擦阻力 ;（ 5) 保護倉庫環(huán)境 , 避免貨物 污染受損。 圖 2 根據(jù)以上設(shè)計思路， 巷道 堆垛機的結(jié)構(gòu)見下圖 2 圖 2堆垛機由金屬結(jié)構(gòu) 、 起升機構(gòu) 、 運行機構(gòu) 、 貨叉伸縮機構(gòu) 、 載貨臺 、 司機房 、 電器控制柜等幾大部件組成 ， 其特點如下 ： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 1 機架 機架是由上橫梁、左右立柱和下橫梁構(gòu)成的長 方形框架 , 主要用于承載。為了便于安裝零件和減輕堆垛機重量 , 上、下橫梁用槽鋼制作 , 立柱用方鋼制作。上橫梁上設(shè)有天軌阻擋器和緩沖器 , 下橫梁上設(shè)有地軌阻擋器。 。如果堆垛機的高度很高、起重量較大、運行速度較快，立柱最好由圓管制成。上橫粱及下橫粱一般由槽鋼及鋼板焊接而成。堆垛機的機架沿天軌運行，為防止框架傾倒，在上橫粱上裝有導(dǎo)向輪。天軌一般由角鋼、糟鋼或熱軋 2 鋼絲繩起升機構(gòu) 起升機構(gòu)主要由電機減速器、驅(qū)動鏈輪、驅(qū)動鏈條、升降鏈輪、升降鏈條、配重塊等組成。升降鏈條與載貨臺相連接，它與升降鏈輪、上 下橫粱的鏈輪及載貨臺組成封閉結(jié)構(gòu)。當(dāng)電機減速機通過驅(qū)動鏈輪帶動升降鏈輪旋轉(zhuǎn)，升降鏈輪再通過升降鏈條帶動載貨臺上下運動。起升機構(gòu)用以驅(qū)動載貨臺上升及下降 。 采用變頻調(diào)速控制的減速電機 ， 可使上升及下降速度實現(xiàn)無級調(diào)速 ， 減小機械沖擊 ， 便于載貨臺的準(zhǔn)確定位 。 鋼繩式曳引起升機構(gòu)大大地減小了起升電機功率和減速機體積 ， 降低了運行費用 。 采用直聯(lián)式減速電機 ， 起升曳引輪安裝于減速機伸出軸上 ， 結(jié)構(gòu)緊湊 ， 工作可靠 。 3 運行機構(gòu) 運行機構(gòu)主要由電機減速器、行走車輪、導(dǎo)向輪等組成。在堆垛機下橫梁的下面裝有2個車輪，車輪一般由鑄鋼制成 。在每個車輪的側(cè)面有兩個導(dǎo)向輪，以保證堆垛機能夠在地軌上正常行駛。軸裝式電機減速器裝在前面構(gòu)車輪上，它帶動堆垛機在地軌上運行，當(dāng)切斷電機電源時，電機能夠自動制動，使堆垛機停止在立體庫的巷道中。 為了保證堆垛機平穩(wěn)運行 , 在上橫梁上裝有天軌導(dǎo)向輪。 4 貨叉伸縮機構(gòu) 貨叉伸縮機構(gòu)是堆垛機中最主要的部分，可以向堆垛機左右兩側(cè)伸叉作業(yè)， 主要由電機減速器、鏈連接裝置（或者齒輪傳動等，根據(jù)選用的方案來定）、叉板、活動導(dǎo)軌、固定導(dǎo)軌、輥輪軸承和一些定位裝置組成。為了使貨叉伸縮到位 , 保證準(zhǔn)確存、取貨物 ,在貨叉上裝有機械定 位裝置 (雙向阻擋器 ) 和電氣定位感應(yīng)開關(guān) (極限感受塊和接近開關(guān) ) 組成的雙重定位報護裝置。另外 , 還有檢測貨叉是否回到原位的中位感應(yīng)條和接近開關(guān)。關(guān)于伸縮貨叉的相關(guān)內(nèi)容，在下一章將詳細介紹。 5 載貨臺 載貨臺是堆垛機承接貨物并進行升降運動的部件 ， 是由垂直吊架和水平結(jié)構(gòu)兩部分牢固地焊接成型的結(jié)構(gòu)件 ， 其上裝置貨叉伸縮機構(gòu) 、 松繩過載和斷繩安全裝置 、 升降動滑輪 、升降導(dǎo)向輪和側(cè)向?qū)л?。 載貨臺主要由扁通、鋼板焊接而成 , 主要用于安裝貨叉和一些安徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 全保護裝置。為了保證載貨臺平穩(wěn)上下運行 , 在它的每個側(cè)面裝有沿立柱的 4個導(dǎo) 向輪和 2個頂輪。 6 電氣設(shè)備及控制 主要包括電力拖動、信號傳輸和堆垛機控制。 在電氣拖動方面目前主要采用交流變頻調(diào)速及交流變極調(diào)速，電力拖動要同時滿足快速、平穩(wěn)和準(zhǔn)確三方面的要求。 堆垛機采用滑觸線供電 ; 由于用供電滑觸線載波通訊易受電力雜波等干擾 , 所以采用抗干擾性好的紅外通信方式與計算機等倉庫設(shè)備進行信息交換。堆垛機運行特點是必須精確定位和準(zhǔn)確認(rèn)址 ,否則就會取錯貨物 , 碰壞貨物、貨架 , 嚴(yán)重時會損壞堆垛機本身。堆垛機的位置控制采用絕對認(rèn)址方式 , 用激光測距儀通過測量堆垛機到基點的距離和事先儲存在 的數(shù)據(jù)進行比較來確定堆垛機當(dāng)前位置 , 成本較高 , 但可靠性很高。 7 安全保護裝置 堆垛機是一種起重機械，它要在又高又窄的巷道內(nèi)高速運行。 為了保護人身、設(shè)備和貨物的安全 , 堆垛機必須具有完善的安全保護措施 : (1) 堆垛機在行走、載貨臺升降和貨叉伸縮終端處都設(shè)有機械和電氣限位裝置。 終端極限限位保護。堆垛機在行走、升降和伸縮貨叉的終端都設(shè)有限位保護裝置。 (2) 聯(lián)鎖保護 堆垛機在行走與升降時，貨叉伸縮電路切斷；相反貨叉伸縮時，行走與升降電路切斷。 (3)正位虛實檢測控制 只有堆垛機在垂直和水平方向停準(zhǔn) 時，貨叉才能伸縮。堆垛機到某貨格入庫，在伸叉存入貨物前，需要先探測貨格內(nèi)有無貨物，以防止雙重入庫，造成事故。探測器可以是反射式光電開關(guān)，當(dāng)貨格內(nèi)有貨物時則停止送貨，同時發(fā)出“雙重入庫”報警信號。 (4) 貨物檢測 載貨臺上設(shè)有貨物超高、超長和超寬檢測裝置。在貨物進入載貨臺時 , 當(dāng)檢測到貨物超過設(shè)定高度、長度或?qū)挾葧r , 堆垛機便停止運行并報警。一般允許誤差為30 40 檢測元件采用對射或反射式光電傳感器。 (5) 斷電保護 如載貨臺升降過程中忽然斷電 , 則通過提升電機制動使載貨臺停在當(dāng)前位置 ,不會掉 落下來。 (6) 載貨臺斷鏈保護 提升鏈條通過壓簧與載貨臺相連 , 當(dāng)鏈條由于長時間使用或意外原因忽然斷裂時 , 彈簧彈開鏈條 , 檢測裝置檢測到鏈條時 ,便驅(qū)動相應(yīng)裝置使載貨臺停在當(dāng)前位置 , 不至于掉下來 , 同時整個堆垛機停止運行。 制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 堆垛機的行列行走和升降臺運動采用了交流電動機變頻調(diào)速，配有電磁制動器，由光字盤顯示運行狀態(tài)。組成結(jié)構(gòu)如圖 2州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 11 圖 2 速度 控制 為保證堆垛機運行中精確定位和工作效率，要對堆垛機的運動速度進行控制。根據(jù)實際需要，設(shè)計多檔速度運行方式。速度控制主要是對列、層行走電機進行控制。以列速度控制為例說明速度控制的方法 :巷道口最底層為第 1列第 0層，設(shè)運行過程中距目的貨位的距離 (位置定位計數(shù)器當(dāng)前值 )為 制算法如下 : 3 0 m / m i n S 61 5 m / m i S 65 m / m i n