第20卷 第4期太原重型机械学院学报Vol.20 4 1999年12月JOURNAL OF TAIYUAN H EAVY MACH INERY INST ITUTE Dec.1999
文章编号:1000-159X(1999)04-0353-07
巷道式堆垛机工作制度的制定
周宏雷1,李光铃2,赵春明1
(1.太原重型机械学院,太原030024; 2.太原重型机械集团公司,太原030024)
摘 要:在定性分析与定量计算的基础上,对立体仓库的主要工作机械 堆垛机提
出了较为合理的工作制度及速度控制要求,提出了保证堆垛机自动控制条件下停准的措
施,并对主要执行检测零件进行选择。
关键词:自动化仓库;堆垛机;材料储运;自动控制
中图分类号:TH246 文献标识码:A
1 巷道式堆垛机控制系统性能要求及功能
1.1 问题的提出
自动化仓库(包括堆垛机)是某厂主要生产项目之一,适合经济发展需要,很有发展前途,但堆垛机自动控制系统的开发、合作和使用方面存在着一些问题。如系统功能不全,无倒库、多地址设定、路径优化等功能;在准确认址(计数)和精确地停准定位(误差 10mm)这一关键技术问题上稳定性较差。因此该厂与我院签定技术合作协议共同开发。
1.2 堆垛机控制方式及工作过程
在控制系统设计中,为了整个仓库控制系统的安装调试及维修,以及其它要求,手动控制方式是必不可少的,所以采用两种控制方式:手动控制和自动控制。在自动控制方式下堆垛机的工作过程如下:
1.2.1 入库
堆垛机从控制器内部状态得到入库命令或接收到由控制面板发来的入库控制信号,并有 开车 命令后自动地回到巷道口原始位置(X0,Y0),向入库台方向控测有货后伸叉,货叉到位后微提升,把货抬起取到叉上,收叉至中位,启动堆垛机到目的地址(X列,Y层)。这一目的地址已在地址设定程序中取到,并已建立在控制状态及地址表中。到达目的地后,载货
收稿日期:1999-08-20
作者简介:周宏雷(1965-),男,太原重型机械学院讲师,硕士,主要从事机电控制、数据技术及机制工艺等方面的教学与研究。
台要停在上浮位,货位探测器探到货格中无货,则向该目标货格伸叉,把货送进货格,再微下降至下浮位,置货物于货格中,然后收叉至中位,完成一个作业周期。若堆垛机将控制状态及地址表中的任务全部执行完后,则发出 待机 信号,可继续接受和执行其它任务。
1.2.2 出库
当堆垛机接收到出库命令后,自动去寻找出库货位,到达目的地址,对准下浮位,探测有货则伸叉,货叉到位后微提升至上浮位把货抬起,收叉至中位将货物取到堆垛机上,返回原点,定位于上浮位,探测出库台无货后向出库方向伸叉,微下降把货物搁于出库台,收叉到中位,完成出库作业。
1.2.3 倒库
倒库分两种情况:
(1)在同一巷道内倒库。当堆垛机收到倒库命令且得到第一目标地址(X 1、Y 1)和第二目标地址(X 2、Y 2)后,首先去第一目标地址取货,然后自动移动到第二目标地址送货。
(2)在两个巷道间进行倒库。由于本立体库为回流式仓库,每个巷道各有一台堆垛机在其间服务,因此当堆垛机接到此命令后,其操作是第一目标地址所在巷道的堆垛机执行出库作业,将货物送往第一目标所在巷道的出库台,货物由运输机控制自动送往第二目标地址所在巷道的入库台(联合运输机的自动控制不在本文研究之列),由该巷道堆垛机执行入库操作。
1.3 自动控制系统的功能
通过细致分析并按工厂要求,本系统应该具备下述功能:
a)手动控制系统亦可引入可编程序控制器,减少了许多中间继电器,使外部联线简化,并提高了整个系统的响应速度和可靠性。
b)将八个巷道堆垛机自动控制面板集中于同一操作面板上,通过切换开关实现对各巷道堆垛机的自动控制。
c)可一次设定多个地址,堆垛机依次执行工作,有条不紊地连续作业,待全部作业完成后发 待机 信号,再次请求接受任务。
d)实现入库、出库、倒库功能,并可在一次命令中混合设定,进行混合作业。
e)有运行路径的优化控制功能,以提高作业效率,增强运行的平稳性。
f)具有水平和垂直方向提前自动减速和极限限位保护功能。
g)认址与定位过程中,意外情况堆垛机过冲时,可自动校正,低速返回重新对准。
h)对各货位及货物情况进行探测,避免堆垛机在货格无货时的出库空操作以及有货时入库、货位不正或倒塌带来的事故。
i)对运行的货位地址具有校验功能,以免堆垛机认址错格。
j)有对机、电及其它故障的报警及诊断显示功能,并对某些报警可自动进行处理。
2 保证堆垛机自动控制条件下停准的措施
2.1 起升驱动装置及准停计算为了使起升定位精度达到 10mm,而又不影响其工作效率,取一档高速11m/min 和354 太原重型机械学院学报 1999年
一档低速3.5m/min,起升载荷(包括操作员重量)3700N,载货台机构自重载荷6045.3N 载重,参照[2]、[3]、[4]计算选定电机型号为ZDD31-4/12,其主要参数见表1。
表1 提升电机参数型号
功率kW 转速r/min 最大转矩倍数额定转矩N m 制动力矩N m 转动惯量kg m 2ZDD31-
4/12 3.0/1.01417/462 2.424420.13
在每个工作循环中,起升机构被继续地开动与停止,而每次开动过程中又包括起动(加速),稳定运动(等速)及制动(减速)三个时期,当起动、制动时间过长时,加速度固然很小,但这会影响堆垛机的生产率,对定位精度也有影响;而起动、制动时间过短时加速度太大,会给金属结构和机械部分带来很大的动载何,因此对起动与制动时间的验算是有意义的。起动时间计算公式:
t 起=[J ] n d
9.55(M 起-M 静)
式中 M 起 起动力矩,M 起=0.9M 最大=51.84(N m )[J ] 起升时换算到电动机轴上的总转动惯量(kg m 2),[J ]=1.15J g +
(Q +Q 0)D 20
4g m 2i 2
n d 额定起升载荷作用下的电机转速,即相当于N 静时的转速
n d =n 0-N 静N
(n 0-n)=1442(r/min )由已知的卷筒卷绕直径D 0=0.32、滑轮组倍率m =2、减速器传动比i =60.5,以及表1中参数计算得起动时间t 起为0.62s ,平均加速度 平=V /60t 起=0.296m/s 2。从平均起动加速度判断,起动时间合适。
制动时间对于停准是至关重要的。下降时制动时间t 制,计算公式:t 制=
[J ] n 9.55(M 制-M 静降)上升时制动时间t 制计算公式:t 制=[J ] n
9.55(M 制+M 静)
按满载和空载两种情况计算出制动时间及制动距离见表2。
表2 制动时间及制动距离制动时间(s)
制动距离(m m)满载
空载满载空载上升
0.130.143.84下降0.270.2487
提升升降方向上的定位分两个位置:上浮位和下浮位,根据作业方式的不同定位顺序不同。检测片安装在立柱上,三个检测点安装在载货台上,随载货台升降。由于上升和下降两
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a )下浮位
b )上浮位
c )定位误差示意图图1 起升定位示意图种运动过程制动距离不同,因此以两种
过程在同一位置定位时必然产生定位
误差 。若取两检测点距离为100mm ,
检测片长为120mm 。定位及定位误差
示意图见图1。当不考虑其他因素时,
定位误差 为: 120-(100+3.8+
7)=9.2(mm)可满足定位要求。
2.2 运行驱动装置及准停计算
2.2.1 运行驱动装置计算
根据已知参数运行部分的自重载荷,28120N 和起升载荷3700N 以及车轮轴径0.07m 、车轮踏面直径0.25m,堆垛机满载运行时的最大摩擦阻力参照[3]方法计算得F 摩擦为231N 。由于堆垛机在室内工作,且轨道坡度在1/2000~1/1000之间,小于0.005,故不计风阻力和坡阻力。取运行最大速度为80m/min ,由于F 摩擦计算并选用构造简单重量轻的鼠笼式电动机(起重冶金用),其型号参数见表3。
因此可计算出电
动机起动时间t 起为4.
13s ,起动平均加速度
平为0.32m/s 2,起动
表3 运行电机参数电机型号功率N 40转速N 40转动惯量J d 定子电流YZ112M -61.5kW 920r/min 0.1kg m 24.25A
时间合适(参照[1])。取满载时的最大制动时间为t =4s ,则制动力矩M 制计算得13.6N m .由[5]选取TJ2-100型制动器,[M 制]为200kg cm ,使用时将其制动力矩调整到13.6N m .
2.2.2 运行停准的分析计算
堆垛机在运行速度方面要求较为特别:
(1)由于仓库大,堆垛机运行距离长,这就要求堆垛机要以较快的速度接受目标取货或送货并能较快地返回。
(2)由于堆垛机到达目标地址时,要求定位准确,这就要求堆垛机在接近目标时,以低速行驶,以保证停准。
(3)由于货物或操作人员在堆垛机上,为不使货物倒塌、保障人身安全,要求堆垛机加速、减速要平稳。
若运行电机选用子母电机,从一般工作角度看是可以的,但不可能同时满足以上三条件。若选用双速电机,高速与低速相差不大,也不令人满意,而且在两速度转换时有冲击。因此选用YZ112M -6电机相匹配的变频调速器,可以较好地满足以上三条要求。通过设定变频调速器,使运行低速控制在4m/min 左右,此时电机转速约为49r/min ,电机在满载低速制
动时的制动时间t 制:t 制=[J ] n d 9.55(M 制+M 阻)=0.196s 制动平均加速度为: 平=V 60t 制
=0.34(m/s 2)堆垛机定位制动距离为:S =12 平 t 2制=0.0061(m) 堆垛机运行驱356 太原重型机械学院学报 1999年
动为下部驱动,运行检测片安装在下导轨较为合理,可以消除制动引起的立柱挠度的影响,但下导轨机构较多,不便安装,故多数自动立体库运行检测片安装在上导轨上。这就必须考虑挠度对准确定位的影响。
堆垛机结构为一悬臂梁,梁的载面如图2所示,应用达郎伯[D JALEM BERT ]原理,将动力学问题转化为静力学问题形式来处理,制动时,在梁上加以均匀分布的惯性力(梁的单位长度质量产生的惯性力),集度为q ,考虑到最不利情况,制动时载货台在最高点,则在梁的顶端加以集中惯性力F(操作者质量70kg 、货物质量300kg 、载货台质量430.85kg 以及司机室质量173.68kg 之和产生的惯性力),见图3。分别计算两力作用引起的挠度,并应用弯曲变形的迭加原理,可解得制动时堆垛机立柱顶端挠度为1.7mm
。
图2 堆垛机立柱截面 图3 堆垛机立柱受力图
与前面起升定位的分析方法一样,若取前后两检测点距离为100mm ,检测片长为120mm ,定位精度可以保证,因此取运行底速为4m/min 较为合理。
但是制动距离受到许多因素的影响,对于一台给定的堆垛机来讲,除了制动前的运行速度外,主要有下列诸因素影响制动距离:(1)载荷情况。由于起升质量的不同,制动距离也不同。(2)制动过程中,在轮滚动时有无轮缘(或水平轮)摩擦。(3)位置检测元件在反应速度和重复精度上的误差(正反两方向不同)。(4)运行轨道在制动点的坡度大小。(5)检测系统的扫描周期和信息传输时间。
为了保证达到 10mm 的定位精度,除了起升及运行机构配备一档低速外,还应采取控制轨道的倾斜度、运行车轮采用无轮缘结构、选用灵敏、准确、重复精度高的检测零件等措施,此外,认址系统要有自动修正的功能,以便由于偶然因素对不准时可以修正到位,这点将在软件设计中实现。
3 自动控制时提高堆垛机工作效率的措施
3.1 堆垛机工作速度的合理确定
由堆垛机运行电机起动时间和加速度可以算出起动距离为2.73m ,约为三个货格的距离,见图4,假如运行距离为五个货格,如果堆垛机运行电机只有两种速度:高速和低速,那
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图4 运行机构近距离起动运行速度图
么,当堆垛尚未启动到满速时,它
已来到了离开目的地址三格的地
方,也就是按控制要求,运行电机
应该开始减速的地方。这样减速
的结果必将使低速提早出现(如
图中虚线所示),也即有更长的距
离要用低速运行。因此,为了缩短
近距离运行(例如小于6个货格
的距离启动运行)时堆垛机慢速
爬行的时间,在高速和低速之间
还需加一档中速,如果加一档中
速,并要求堆垛机在距目标地址
前三格开始降为中速运行,直到到达目的地址前一格时开始减速至低速爬行,这样就可以缩短爬行距离和时间,从而缩短作业周期,提高工作效率。当然,如果堆垛运行距离只有4格或更近,其效益将更为明显。
3.2 改变工作过程,提高工作效率
该厂原来的立体库堆垛机在自动控制时,只能一次设定单一任务,任务完成后返回巷道口待命。假设下一命令为出库或倒库,那么堆垛机又将返回巷道内取货,这样前一任务完成后的空载返回就为无用功了。我们在编制自动控制程序时,使之可一次设置多个任务,并且前一任务完成后,不返回,直接接受下一命令。这样就减少了空程问题,使效率得到提高。若需要其返回,按下 返回 键,堆垛机将自动返回巷道口。
4 其它主要执行、检测元件的选用
4.1 调速系统
经过前边对堆垛机速度要求的分析,可以看出选用变频调速器进行调速较为满意,通过对变频器的设定,既可满足运行速度的要求,又可避免速度转换时引起的冲击。一般来说,一台变频器驱动一台电机,选定的变频器的额定电流I 必须大于电动机额定电流I f 的110%,即I 4.68(A )故选用容量为5.5kVA 的变频器SVF -552,其额定电流为8.5A ,制动电阻选150 以上400kW 的。
4.2 检测元件
为了节省设备投资,采用了相对认址方法,既通过计数运算确定地址。检测器选用广州市自动化控制研究所生产的FHK 型红外光电开关,抗普通光干扰,可靠性和精度高,其参数如表4。
原位开关、行程开关和运行提升强制减速限位开关可选用无触点开关、舌簧开关或有触电机械开关,根据具体情况而定。为安全起见,货位及货物探测是必须的。选用天津自动化仪表十六厂生产的GD 型透358 太原重型机械学院学报 1999年
射式脉冲调制电光开关,其参数见表5。
表4 运行、提升检测开关参数型号
检测距离cm 外形尺寸m m FHIK -20<20 3.0 3.0 35表5 检测电光开关参数型 号检测物体检测距离m 工作电压功耗(W)GT2-5WL 不透明体5(设定距离)
220VAC 或
24VDC <55 结论
上述立体仓库堆垛机工作制度的分析及计算,在实际应用中证明是正确可行的。另外,通过控制软件的设计,使系统新增了多种功能,提高了系统运行的可靠性,得到厂方认可,通过验收。
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Instituting the Working System of Alley Stack -Crane
ZHOU Hong -lei 1, LI Guang -ling 2, ZHAO Chun -ming 1
(1.Taiyuan Heavy Mach.Inst.,Taiyuan 030024;2.Taiyuan Heavy Machinery Group Co.,Taiyuan 030024)
Abstract:On the basis of qualitative analysis and quantitative calculation ,areasonable control requirement in w orking system and velocity of the stack -crane,w hich is main machinery of three -dimensional warehouse,w as given.The guaranteed measure of accurate stop for stack -crane w as expounded in condit ion of automat ic control.And the main executive and check elements w ere selected.
Key words:automated w arehouse;stack -crane;materials handing;automat ic control 359第20卷第4期 周宏雷等:巷道式堆垛机工作制度的制定
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
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。
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起重机械管理制度(最新版) Safety management refers to ensuring the smooth and effective progress of social and economic activities and production on the premise of ensuring social and personal safety. ( 安全管理) 单位：_______________________ 部门：_______________________ 日期：_______________________ 本文档文字可以自由修改
起重机械管理制度(最新版) 为了加强起重机械的管理，保证起重机械的正常运行和安全生产，特制定本制度。 一、本管理制度适用于桥式起重机、门式起重机、门座式起重机、汽车起重机、履带起重机、卷扬机、电动葫芦等。不适用于载人起重设备等。 二、根据起重机械的种类、数量和复杂程度，在设备动力管理部门设立专职或兼职的工程技术人员负责起重机械的管理工作。 三、使用单位应建立必要的起重机械检修维护、定期检验、操作、安全规程和交接班制度等规章制度。
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立体仓库巷道式堆垛机设计 摘要： 随着经济的发展，有轨巷道堆垛机作为立体仓库的核心设备,应用越来越广泛。我国物流业的蓬勃发展，对有轨巷道堆垛机的性能提出了更高的要求。 综合比较了几种升降方案后，升降装置采用钢丝绳卷筒式，其结构简单，受力明确，用户也比较熟悉。安全防坠器、高度限位装置作为有轨巷道堆垛机的安全保护装置，当有轨巷道堆垛机遇到突发事故时它可以防止载货台坠落事故的发生，保证人员及货物的安全。安全防坠器采用楔块式制动，灵敏度高、可靠性好、结构简单、能够有效地防止载货台坠落事故的发生。货叉采用带有行程倍增机构的三级伸缩货叉，货叉收回时，其本身的长度远小于堆垛机运行巷道的宽度，货叉进行存取货物时，货叉的行程远远大于巷道的宽度。 关键词：有轨巷道堆垛机三级伸缩货叉安全防坠器
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桥式起重机安全管理制度 一、起重机械安全管理人员岗位职责 二、起重机械作业人员岗位职责 三、起重机械安全技术档案管理制度 四、起重机安全技术管理规程 五、起重机安全操作规程 六、起重机日常维护保养和常规检查制度 七、使用登记和定期报检制度 八、起重机交接班制度 九、挂钩工安全操作规程 十、意外事件和事故的紧急救援措施 及紧急救援演习制度 十一、特种设备作业人员培训制度 十二、特种设备事故报告处理制度 十三、起重机之吊具索具安全管理制度
起重机械安全管理人员岗位职责 1.熟悉并执行起重机械有关的国家政策、法规，结合本 公司的实际情况，制定相应的管理制度。不断完善起重机械的管理工作，检查和纠正起重机械使用中的违章行为。 2.熟悉起重机的基本原理、性能、使用方法。 3.监督起重机作业人员认真执行起重机械安全管理制度 和安全操作规程。 4.参与编制起重机械定期检查和维护保养计划，并监督 执行。 5.协助有关部门按国家规定要求向特种设备检验机构申 请定期监督检查。 6.根据单位职工培训制度，组织起重机械作业人员参加 有关部门举办的培训班和组织内部学习。 7.组织、监督、联系有关部门人员进行起重机械事故隐 患整改。 8.参与组织起重机械一般事故的调查分析，及时向有关 部门报告起重机械事故的情况。 9.参与建立、管理起重机械技术档案和原始记录档案。 10.组织紧急救援演习。 11.起重机械安全管理人员必须经专用培训，有特种设备 安全监察部门考核合格。
起重机作业人员岗位职责 1.熟悉并执行起重机械有关的国家政策、法规。 2.作业人员必须经过知识培训，由特种设备安全监察部 门考核合格后方可上岗。做到执证操作，定期复审。 3.有高度责任心和职业道德。 4.做到懂性能、懂原理、懂构造、懂用途，会操作，不 断提高专业知识水平和工作质量。 5.协助起重机械日常检查，配合维护保养人员对起重机 械进行检查和维护。 6.严守岗位，不得擅自离岗。 7.密切注意起重机的运行情况，如发现设备、机件有异 常情况或故障，及时向部门相关人员报告，及时排除隐患后方可继续使用，严禁带病运行。 8.做好当班起重机械运行情况记录和交接班记录。 9.保证起重机械清洁卫生。
第20卷 第4期太原重型机械学院学报Vol.20 4 1999年12月JOURNAL OF TAIYUAN H EAVY MACH INERY INST ITUTE Dec.1999 文章编号:1000-159X(1999)04-0353-07 巷道式堆垛机工作制度的制定 周宏雷1,李光铃2,赵春明1 (1.太原重型机械学院,太原030024; 2.太原重型机械集团公司,太原030024) 摘 要:在定性分析与定量计算的基础上,对立体仓库的主要工作机械 堆垛机提 出了较为合理的工作制度及速度控制要求,提出了保证堆垛机自动控制条件下停准的措 施,并对主要执行检测零件进行选择。 关键词:自动化仓库;堆垛机;材料储运;自动控制 中图分类号:TH246 文献标识码:A 1 巷道式堆垛机控制系统性能要求及功能 1.1 问题的提出 自动化仓库(包括堆垛机)是某厂主要生产项目之一,适合经济发展需要,很有发展前途,但堆垛机自动控制系统的开发、合作和使用方面存在着一些问题。如系统功能不全,无倒库、多地址设定、路径优化等功能;在准确认址(计数)和精确地停准定位(误差 10mm)这一关键技术问题上稳定性较差。因此该厂与我院签定技术合作协议共同开发。 1.2 堆垛机控制方式及工作过程 在控制系统设计中,为了整个仓库控制系统的安装调试及维修,以及其它要求,手动控制方式是必不可少的,所以采用两种控制方式:手动控制和自动控制。在自动控制方式下堆垛机的工作过程如下: 1.2.1 入库 堆垛机从控制器内部状态得到入库命令或接收到由控制面板发来的入库控制信号,并有 开车 命令后自动地回到巷道口原始位置(X0,Y0),向入库台方向控测有货后伸叉,货叉到位后微提升,把货抬起取到叉上,收叉至中位,启动堆垛机到目的地址(X列,Y层)。这一目的地址已在地址设定程序中取到,并已建立在控制状态及地址表中。到达目的地后,载货 收稿日期:1999-08-20 作者简介:周宏雷(1965-),男,太原重型机械学院讲师,硕士,主要从事机电控制、数据技术及机制工艺等方面的教学与研究。
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
桥式起重机 安全管理制度及操作规程 2017年1月 目录 一、目的 (1) 二、适应范围 (1) 三、起重机安全管理人员岗位职责 (1) 四、起重机作业人员岗位职责 (2) 五、意外事件的紧急救援措施及紧急救援演习制度 (3) 六、起重机安全技术档案管理规程 (4) 七、起重机安全技术管理规程 (5) 八、起重机安全操作规程 (5) 九、挂钩工安全操作规程 (9) 十、起重机之吊具索具安全管理制度 (11)
十一、使用登记和定期报检制度 (12) 十二、起重机交接班制度 (13) 十三、特种设备事故报告处理制度 (14)
一、目的 为加强中心起重机械的管理，保证起重机的正常运行和安全生产，特制定此制度。 二、适应范围 本制度适应我中心桥式起重机使用人员以及起重机管理人员。 三、起重机安全管理人员岗位职责 1、熟悉并执行起重机械有关的国家政策、法规，结合本公司的实际情况，制定相应的管理制度。不断完善起重机械的管理工作，检查和纠正起重机械使用中的违章行为。 2、熟悉起重机的基本原理、性能、使用方法。 3、监督起重机作业人员认真执行起重机械安全管理制度和安全操作规程。 4、参与编制起重机械定期检查和维护保养计划，并监督执行。 5、按国家规定要求向特种设备检验机构申请定期监督检查。 6、根据单位职工培训制度，组织起重机械作业人员参加有关部门举办的培训班和组织内部学习。 7、组织、监督、联系有关部门人员进行起重机械事故隐患整改。
8、参与组织起重机械一般事故的调查分析，及时向安全环保部门报告起重机械事故的情况。 9、参与建立、管理起重机械技术档案和原始记录档案。 10、组织紧急救援演习。 11、起重机械安全管理人员必须经专用培训，有特种设备安全监察部门考核合格。 四、起重机作业人员岗位职责 1、熟悉并执行起重机械有关的国家政策、法规。 2、作业人员必须经过知识培训，由特种设备安全监察部门考核合格后方可上岗。做到执证操作，定期复审。 3、有高度责任心和职业道德。 4、做到懂性能、懂原理、懂构造、懂用途，会操作，不断提高专业知识水平和工作质量。 5、协助起重机械日常检查，配合维护保养人员对起重机械进行检查和维护。 6、严守岗位，不得擅自离岗。 7、密切注意起重机的运行情况，如发现设备、机件有异常情况或故
无轨巷道堆垛机 随着我国经济和科学技术的不断发展，现代物流技术在我国也得到了很大的提高，特别是作为现代物 流技术典,规范的自动化仓库技术尤其令人关注。无轨巷道堆垛机由于其自动化程度高，劳动效率高，可 进行计算机集成管理和控制，从而可以方便地纳入整个企业的物流系统中，因此，在一些自动化程度较高 的流通企业和生产企业得到了很好的应用。近几年来，堆垛机在自动化仓库中发展很快，不仅规模越来越大、数量越来越多，而且自动化仓库种类也越来越多，以适应不同场合的需求。 有轨巷道堆垛机可以完成左右两排货架的货物存储工作。这种堆垛机在固定的轨道上运动，控制简单，造价低。 仓库配备的库区作业设备一般有3 种，即有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机（又称高架叉车）和普 通叉车。3 种配置方式的自动化仓库性能比较：普通叉车巷道宽度比较大<5ｍ，叉车可以在库区任意移动，作业比较灵活，一般为手动，自动化程度低；无轨巷道堆垛机巷道宽度5 ～12ｍ。堆垛机可以服务于两 个以上的巷道，并完成部分高架区外的作业。可以为手动、半自动、自动控制和远距离集中控制。有轨巷 道堆垛机巷道宽度比较小>12 ｍ，堆垛机只能在高层货架巷道内作业，必须配备出入库输送系统或设备，可以为手动、半自动、自动控制和远距离集中控制，无轨巷道堆垛机的特性：无轨巷道堆垛机又称高架叉车，是专门用于窄巷道自动化仓库的堆垛设备。它是在前移式叉车基础上发展起来的，是一种变型叉车。 其比较大堆放高度可达12ｍ，主要用于高度小于12ｍ，作业不太频繁的仓库，既保留了叉车的一些特性，又发展了适用于在高货架巷道中工作的性能，具有如下特性。 自动化仓库中的：（1 ）无轨巷道堆垛机采用多节门架，起升高度比一般叉车高，但比普通堆垛机所能达到的高度低得多。（2 ）备有特殊的货叉机构，其货叉不仅能单独侧移、旋转，而且也能侧移与旋转 联动。从而大大缩小了仓库巷道宽度，能有效地利用仓库面积。所需巷道宽度比一般叉车窄得多，但比普 通堆垛机要求的巷道宽。（3）机动性比普通堆垛机好，可以在巷道外作业，一台设备可服务于多个巷道，也可在仓库外作为一般叉车使用。（4 ）控制方式分为有人操作和无人操作两种，有人操作又分为手动 和半自动；无人操作分为自动和远距离集中控制（多数用计算机控制）。（5 ）一般都采用蓄电池作为电源。蓄电池可直接装入车内，但由于耗电量大，蓄电池需要频繁充电。运行机构普遍采用直流串励电动机，通过改变电动机的端电压值实现调速。起升机构一般采用液压传动，其升降速度可通过液压或电—液系统 进行调节，从而使货叉能准确定位并缩短作业时间。货叉的侧移和回转机构有液压马达和电动机两种拖动 方式，一般不需要调速。 自动化仓库就是采用无轨巷道堆垛机作为出入库作业设备的自动化仓库。其总体构成与有轨巷道堆垛 机自动化仓库相似，主要由建筑物、货架、无轨巷道堆垛机、理货区、管理区和配套机械等组成。根据货 架的结构不同又可以有各种不同的布置形式，而比较常见的布置形式为单元货格巷道式自动化仓库。在自 动化仓库设计中，恰当地确定货格尺寸是一项很重要的设计内容，它直接关系到仓库面积和空间的利用率，也关系到设备能否顺利完成存取作业。 间隙取值主要决定于货架的安装误差、受载时货架等设备的变形以及堆垛机的控制方式（手动或自动）、安装误差、定位精度和立柱的挠曲变形等。一般来讲，间隙越小，对设备的精度和变形要求越高， 反之，间隙越大，出入库作业就越容易。在保证出入库作业顺利进行的前提下，应尽量减小间隙尺寸，以 利于提高仓库的空间利用率。 无轨巷道堆垛机的导向方式有两种，即机械导向和诱导导向。这里主要介绍常用的机械导向系统的巷 道及导轨结构和设计要点。由于无轨巷道堆垛机的货叉可以降得很低，因此货架的第一层高度也可以设计
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
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 起重机械安全管理制度(最新版)
起重机械安全管理制度(最新版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 第一条为了切实贯彻国家《特种设备安全监察条例》、《起重机械安全监察规定》的精神，为加强本单位起重机械的安全管理工作，预防起重机械事故，保障人身和设备安全，特制定本规定。 第二条本规定所称“起重机械”实指本单位内各类起重机、电动葫芦、升降机等。 第三条起重机械使用单位必须购置有安全技术监督检验合格证书的产品。安装前应到本市特种设备安全监督管理部门登记。 第四条安装、修理起重机械必须由取得许可证书的起重机械安装、修理单位进行。 第五条起重机械使用单位应先具备下列条件，并向本市特种设备安全监督管理部门申请取得起重机械准用证后方可使用。 具体条件如下： 一、起重机械经市特种设备检验检测机构检验合格; 二、起重机械作业人员本市特种设备安全监督管理部门考核后签
学院本科毕业设计（论文） 巷道式堆垛机机械部分设计 学生：余威 学生学号： 7 院（系）：机械工程学院 年级专业：2012级机械设计制造及其自动化指导教师：新德讲师 二〇一六年六月
摘要 本文详细论述了普遍应用在现代大中型企业中的单立柱有轨巷道式堆垛机的设计方案。文中对堆垛机的分类，特点及其构造进行了详细的叙述。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机。它能够在自动化立体仓库的巷道中来回穿梭运行，将放置在巷道口的货物存入指定的货格，或者从货格中取出货物运送到巷口。 设计重点主要包括：堆垛机的机架、升降机构、行走机构、货叉伸缩机构以及安全机构。文章在确定堆垛机的总体设计方案的前提下，再对各个机构进行受力分析和设计计算，最后进行必要的相关校核并最终确定各个的机构实际取值。 本次的毕业设计运用多种起重机的现代设计方法，特别是运用计算机辅助设计（CAD）的方法，在计算机上将堆垛机的设计图纸CAD化，大大提高了设计的效率，节省时间。 关键词：自动化立体仓库；堆垛机；升降机构；行走机构；货叉伸缩机构；安全机构
ABSTERCT This article has discussed the design of the single-pillar type of Narrow-Aisle Stacker Crane which has been universally used in modern most enterprises in detail. This article described the kinds of stakers, features and the structure in detail. Stacker cranes is the most important part of the automation three-dimensional storehouse among the take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth. The design focus mainly include: The stacker's rack, walk organization, fork telescoping mechanism and safe organization. Under the premise of overall design scheme of stacking crane, then for organization analyze by force condition calculate. Finally, check nuclear necessarily and definite every numerical. This Graduation Design use many kinds of Modern Designs of the crane, especially to use the method of Computer-aided design(CAD),Stackers will be the design drawings of the CAD on the computer, which greatly improve the efficiency of the design and saving time. Keywords: Automation three-dimensional storehouse Stacker Crane Movement organization Walk organization Fork telescoping mechanism Safe organization
目录 一、安全管理机构职责 (2) 二、单位负责人职责 (2) 三、起重机械安全管理人员岗位职责 (3) 四、作业人员岗位责任制 (4) 五、起重机安全操作规程 (5) 六、索具和备品备件采购、保管和使用要求 (11) 七、日常维护保养管理制度 (12) 八、自行检查管理制度 (14) 九、使用登记和定期报检制度 (16) 十、安全管理人员、起重机械作业人员教育培训制度和持证上岗要求 (17) 十一、安全技术档案管理制度 (18) 十二、事故报告处理制度 (18) 十三、应急救援预案和救援演练要求 (19) 十四、执行起重机械登记规则以及有安全技术规范和执行本规则并接受安全监察的要求 (22)
一、安全管理机构职责 1．在主要负责人或起重机械安全管理负责人领导下，全面负责起重机械的使用管理； 2．传达、贯彻上级有关起重机械安全的指示以及相关法律、法规、标准； 3．具体组织制定、修改、落实起重机械各项安全管理制度，安全操作规程等，并检查执行情况。 4．确保起重机械管理人员、起重机械司机持证上岗； 5．负责督促做好起重机械的定期检验工作； 6．明确起重机械的安全管理（购臵、使用、维保、检验等）的各个环节及责任人员； 7．对起重机械管理、操作人员进行安全技术培训、考核及管理；8．按规定对起重机械进行检查，发现问题、及时处理； 9．具体负责特种设备应急预案的制订、修订，具体负责应急预案的演练、突发事件或事故的响应、处理、调查和报告等。 10．在事故处理过程中，负责协助特种设备安全监督管理部门做好应急处臵、救援和善后处理工作。 二、单位负责人职责 起重机械使用单位是起重机械安全的责任主体。起重机械使用单
1 绪论 1.1 本课题研究的背景及意义 我国现在正处于工业化、城市化发展的高速期，未来一段时间，土地资源和劳动力资源将会成为制约企业发展的瓶颈，鉴于此，建造立体仓库是未来企业发展趋势，自动化立体仓库是现代物流中的重要组成部分，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、降低生产成本很重要，已开始应用于汽车、电子、医药、烟草、建材、邮电等许多行业。 堆垛机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决定性影响，是立体仓库能否达到设计要求的关键设备之一。而我国在堆垛机制造技术上和世界发达国家有很大差距，鉴于我国未来物流业发展的广阔空间，堆垛机技术落后必将成为限制我国自动化立体仓库发展的瓶颈，使我国在国际物流业竞争中处于不利地位。鉴于以上因素，发展堆垛机技术有积极意义。 1.2 有轨巷道堆垛机的发展现状 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。其主要用途是在高层货架仓库的巷道沿轨道运行，将位于巷道口的货物存入货格，或者相反，取出货格的货物运送到巷道口，完成出入库作业。 20世纪70年代初期，我国开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库，1980年我国第一座自动化立体仓库在汽车制造厂投产，从此自动化立体仓库在我国得到了迅速发展。据不完全统计，到目前已建成三百余座。堆垛机做为立体仓库中最重要的起重运输设备，也得到了较快的发展。 早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架，利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物，通常称之为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道堆垛机，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。随着立体仓库的发展，巷道堆垛机逐渐替代了桥式堆垛机。 随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展，堆垛机的应用越来越广泛，技术性能越来越好，高度也在不断增加，到1970年实现了由货架支承的高度为40米的堆垛机。堆垛机的运行速度也不断提高，目前堆垛机水平运行速度可达200m/min，起升速度高达120m/min，货叉伸缩速度达50m/min。2004年国际物流综合展览会上推出的超高效能巷道堆垛机“H-V1”，走行速度500m/min，加减速0.5G，处理能力每小时500箱，实现了自动化立体仓库存取效率的飞跃。 80年代初期，巷道堆垛机的运行能力主要由机械的速度模式来决定，速度控制是将子母电机或变极电机进行复合，机械式地进行速度切换来控制高速、低速运行。因此，
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。