毕业设计[论文]
题目：立体车库堆垛机结构设计
学生姓名：学号：
学部（系）：机械与电气工程学部
专业年级：
指导教师：职称或学位：
2011年 5 月18 日
目录
摘要 (1)
关键词 (1)
Abstract (2)
Key words (2)
前言 (3)
1. 绪论 (4)
1.自动化立体仓库的起源与发展 (4)
1.2 课题的提出及主要任务 (5)
1.2.1 课题的提出 (5)
1.2.2 课题的主要任务 (5)
1.3 堆垛机的分类 (6)
1.3.1 巷道式堆垛机的分类 (6)
1.3.2 巷道式单立柱堆垛机 (6)
1.3.3 双立柱巷道堆垛起重机 (7)
1.3.4 桥式堆垛起重机 (7)
1.4.1单立柱堆垛机的结构 (8)
1.4.2 单立柱堆垛机的优点 (9)
1.5 单立柱堆垛机的工作方式 (10)
2.堆垛机的运动循环和各部分速度计算 (11)
2.1 堆垛机的运动循环 (11)
2.2 堆垛机各个部分运动速度计算 (11)
2.2.1走行速度 (12)
2.2.2升降速度 (13)
2.2.3 货叉的伸缩速度 (13)
2.2.4 额定数据表 (14)
3. 堆垛机各部分的结构设计和力学分析 (14)
3.1 堆垛机的外载荷计算 (14)
3.2 沿巷道纵向平面受力分析 (19)
3.3．1 单立柱堆垛机静态刚度分析 (20)
3.3.2 弯矩放大系数 (23)
3.3.3 立柱结构临界载荷 (24)
3.4 堆垛机的设计计算 (26)
3.4.1 主动行走轮直径的确定 (26)
3.4.2 行走电动机的选用 (27)
3.4．3 升降电动机的选用 (28)
3.4.4 伸缩运动电动机的选用 (29)
3.5 验算运行速度和实际所需功率 (29)
结论 (30)
参考文献 (32)
【附表1】 (33)
【附表2】 (34)
致谢 (35)
立体车库堆垛机结构设计
摘要
关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
THE STRUCTURE AND DESIGNING OF STACKER IN THE AUTOMATED MUTI-LAYERDE STOREHOUSE
Abstract
Automated multi-layered storehouse, also call for automated
warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure.
This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking.
KEY WORDS:Automated multi-layered storehouse,Stacker,structure, Stress checking
前言
1 绪论
自动化仓库是近代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分，具有节约用地和人力，作业迅速准确，提高保管效率以及降低储运费用等许多优点。随着物流系统的进一步合理化，采用电子计算机连线控制的自动化仓库，已经发展成为连接生产与消费的重要环节，即不仅具有高效率储存的功能，而且兼有控制生产或销售活动的功能。堆垛机是自动化立体仓库中重要的起重设备，本文着重就堆垛机的结构设计进行初步研究。
1.1自动化立体仓库的起源与发展
近几年我国计算机自控技术的飞速发展，为我国自动化立体仓库的发展提供了重要的技术支持。自动化立体仓库不仅具有节省和减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等优势，而且在沟通物流信息、衔接产需、保证生产均衡、合理利用资源、进行科学储备与生产经营决策等方面发挥着独特的作用，使人们可以真正享受到现代计算机技术应用于企业物流管理的益处。
1.2 课题的提出及主要任务
1.2.1课题的提出
使用巷道式起重堆垛机的立体仓库（或称自动化仓库），由于能节约劳动力，作业迅速准确，提高保管效率，降低物流费用而问世。并且只要需要，课满足在规定的时间内把指定的物品进行自动收集和分发的要求，因而受到产业的重视自动化立体仓库的优点主要有以下方面：1．由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库(一般是单层仓库的4-7倍)。目前，世界上最高的立体仓库可达40多米，容量多达30万个货位。2．仓库作
业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力，减少劳动力费用的支出，另一方面能大大提高作业效率。3．采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到"先进先出"，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。4．货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。5．能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。例如，胶片厂把胶片卷轴存放在自动化立体仓库里，在完全黑暗的条件下，通过计算机控制可以实现胶片卷轴的自动出入库。6．采用托盘或货箱存储货物，货物的破损率显著降低。
1.2.2课题的主要任务
本次毕业论文需要完成的主要任务如下：
1、研究堆垛机的结构，了解堆垛机的分类，结构特点以及各自适合的不同
场合
1.3堆垛机的分类
1.3.1巷道式堆垛机的分类
按用途分：单元型，拣选型，单
元—拣选型三种
按控制方式分：手动，半自动和
全自动三种
按应用巷道数量分：直道型，转
弯型和转轨型三种
按照金属结构的形式分：单立柱
和双立柱两种
图1-1 巷道式单立柱堆垛机
1.3.2巷道式单立柱堆垛机
单立柱结构的堆垛机机架由一根立柱和下横梁组成。立柱多采用较大的H型钢焊接制作，立柱上附加导轨。整机重量较轻，消耗材料少，因此制造成本相对较低，但刚性稍差。该设备的参数如下所示。
主要性能：仓库高度6～24m,最大40m；
运行速度：标准型80m/min、高速型200m/min；
起升高度：标准型Hmax = 20m/min、高速型Hmax=50m/min；
货叉伸缩速度：Vmax = 12m/min(标准性)、50m/min(高速型)。
1.3.3双立柱巷道堆垛机
机机架由两根立柱和上横梁、下横梁组
成一个长方形框架。立柱形式有方管和
圆管，方管兼做起升导轨，圆管需附加
起升导轨。
图
1-2 双立柱巷道堆垛
1.3.4桥式堆垛起重机
主要由桥架、大车运行机
构、小车运行机构、电气设备
等部分组成。其工作原理可参
考第五章桥式起重机部分。操纵司机室有单独的起升机构，保证司机有良好的视野，同时司机室还安装有安全装置，保证了操纵者的安全。起重机还装有多种安全装置，保证了起重机的安全工作。
图1-3 桥式堆垛起重机
1.4.1单立柱堆垛机的结构
如图4-1和图4-2所示，单立柱堆垛机是有下横梁，立柱和带货叉的载货台组成。装在下横梁上的行走轮在固定于地面上的轨道行驶，立柱顶端装有导轮，它行走在巷道顶部的工字钢中。下横梁上装有行驶机构，主，从动行走轮，电机，通信，控制部件等。立柱为一箱形结构。
图1-4单立柱堆垛机示意图
单立柱堆垛机主要由以下几个部分组成：1.上横梁，2.上水平导轮，3.货叉机构，4.载货台，5.松绳过载安全装置，6司机室，7断绳安全装置，8立柱，9.起升机构，10.电气控制柜，11.运行机构。
图1-5 单立柱堆垛机结构图（proe）
1.4.2单立柱堆垛机的优点
单立柱堆垛机的优点主要集中在以下几点：
结构简约
节省材料从而节省投资，简单实用，故障率低，维护方便。
运行高速
在超长超高巷道满载运行时，运行和升降速度分别最高可达到150米/分和45米/分，货叉叉取速度最快达到30米/分。
操作简单
人机操作界面（HMI）采用西门子触摸屏；取消大部分按钮、旋钮和表示灯，仅保留电源开关和急停按钮。操作非常简单和方便；多重冗余操作模式：联机自动/单机自动（地面设置操作站时可在地面操作）/手动（自动定位）/维修（点动），且在操作界面上一键切换：；HMI帮助可指导用户轻松完成各部件的日常维护工作。
高安全性
运行、升降和货叉机构设有多重机械安全保护装置和电控安全保护功能，总计达到19种之多，确保堆垛机设备安全平稳工作和货物的安全储存与传送。
高可靠性
电控器件全部采用国际知名品牌，关键器件无故障工作时间达到2万小时以上。
高智能化
自动接收、分析和执行指令；自动记录并上传所有状态信息和故障数据；当运行过程中发生各种异常时，能瞬间自动停止运行并报警。
现今，越来越多的商家把注意力集中在单立柱堆垛机上。单立柱堆垛机以其结构简单，重量轻巧著称，但其受力情况比较复杂，在设计时，必须对各个部分进行优化设计，避免自重过大。
1.5单立柱堆垛机的工作方式
巷道单立柱堆垛机共有三中运动，在轨道
上的运动为行走运动，将其视为Y轴向运
动。在竖直方向为载物台的升降运动，将
其视为Z轴向运动。载物台上的货叉进行
存储作业的运动为伸缩运动，将其视为X
轴向运动。可将三个运动建立三维坐标系，
图4-3是堆垛机正常作业的示意图。
图中：1.立柱；2.货叉机构；3.载物台；4.
导轨；5地面导轨；6提升机构；7钢丝绳；
8滑轮；9上部导轨
图1-6堆垛机正常工作示意图。2堆垛机的运动循环和各部分速度计算
2.1堆垛机的运动循环
为了合理运用自动化立体仓库以及分析堆垛机的运动特性，必须掌握正确的出入库能力，即堆垛机的运动循环。在这里来讨论一个回流是仓库，它的出入库口设在货架的同一侧
图2-1垛机的运动循环图
由堆垛机的运动循环图可知堆垛机的运动分为以下几种：
1．入库（空载）——任意货位——出库（荷载）
2．入库（荷载）——任意货位——出库（空载）
3．入库（荷载）——任意货位——空载运转——任意货位——出库（荷载）4．入库（空载）——任意货位——荷载运转——任意货位——出库（空载）
2.2堆垛机各个部分运动速度计算
加速度时容易是货物倒塌。载人堆垛机的加减速度一般在0.3~0.5米/秒2。不容易产生货物倒塌的箱式托盘等减速度在1米/秒2以下，走行停止前得爬行速
度（即微动速度）宜为4~6米/秒2（爬行行程因堆垛机总质量不同而异，约为0.3~0.6米）。现在趋向于采用更快的最高速度。另一方面，为确保货台的停位准确，停止前得升降微速希望在5米/分以下。
2.2.1 走行速度
x v ≈
x v ≈=1.732m/s
通过对【附表1】选择走行速度为100m/min 。
式中 Vx ——堆垛机的走行速度（米/秒）：
b x ——堆垛机的走行加速度（米/秒2）；
L ——最大走行距离（米）
即使选择的速度超过这个数值，作业周期的缩短也少于10%。选择的速度如果显著少于这个数值，作业周期就要大大增加
2.2.2 升降速度
6 1.6730
Z w w H V v L v ?≈?≈ =0.334m/s
通过对【附表1】选择升降速度为20m/min 。
式中 V w ——堆垛机的升降速度（米/秒）：
H ——最大走行距离（米）
即使超过这个速度，作业周期的缩短一般也远远少于10%的值。
双立柱巷道堆垛机的设计 （The design of the Double Mast stacker machine） 学生 姓名 学号 所在学院 班级 所在 专业 申请 学位 工学学士 指导教师 职称
副指导教 职称 答辩时间
目录 摘要………………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。 INTRODUCTION ....................................... 错误!未定义书签。 第一章绪论...................................... 错误!未定义书签。 1.研究背景及内容................................. 错误!未定义书签。 概述........................................... 错误!未定义书签。 有轨巷道堆垛机的类型............................. 错误!未定义书签。 双立柱巷道堆垛机 ............................... 错误!未定义书签。 巷道堆垛机的特点 ............................... 错误!未定义书签。 设计的目的和意义 ............................... 错误!未定义书签。 设计内容及要求 ................................. 错误!未定义书签。 设计参数....................................... 错误!未定义书签。 堆垛机的结构设计概述............................. 错误!未定义书签。 堆垛机的结构的组成与形式 ....................... 错误!未定义书签。 堆垛机提升机构的设计计算 ......................... 错误!未定义书签。 堆垛机钢丝绳设计计算 ........................... 错误!未定义书签。 钢丝绳直径的确定 ............................... 错误!未定义书签。 堆垛机卷筒计算 ................................. 错误!未定义书签。 堆垛机滑轮设计计算 ............................. 错误!未定义书签。 滑轮的尺寸确定 ................................. 错误!未定义书签。 堆垛机电机选取 ................................. 错误!未定义书签。 堆垛机电机联轴器的设计 ......................... 错误!未定义书签。 第二章堆垛机门架的设计计算....................... 错误!未定义书签。 门架结构特点..................................... 错误!未定义书签。 门架的弯矩和挠度................................. 错误!未定义书签。 水平载荷产生的弯距 ............................... 错误!未定义书签。 由行走车轮的反力产生的弯距 ....................... 错误!未定义书签。 有叉取作业产生的弯矩............................. 错误!未定义书签。 设计数据计算校核................................. 错误!未定义书签。 框架结构的设计数据 ........................... 错误!未定义书签。 水平载荷作用下各部分产生的弯矩计算.............. 错误!未定义书签。 行走轮的作用下产生的弯矩计算.................... 错误!未定义书签。
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
双立柱巷道式堆垛机的传动设计
目录 摘要............................................ I ABSTRACT ......................................... I I 第1章绪论. (1) 1.1堆垛机简介 (1) 1.2堆垛机的发展 (1) 1.3有轨巷道式堆垛机 (1) 1.3.1 有轨巷道式堆垛机的特点 (1) 1.4堆垛机的结构设计综述 (2) 1.4.1堆垛机结构的组成和形式 (2) 1.4.2堆垛机的自动控制系统总述 (3) 1.5研究背景及意义 (3) 1.6研究的内容 (4) 第2章堆垛机门架的结构设计计算 (4) 2.1框架的弯矩和挠度 (5) 2.1.1 有叉取作业产生的弯矩 (6) 2.2设计数据计算校核 (6) 2.2.1 各部分的弯矩 (7) 2.2.2 结构构件的弯曲应力 (8) 第3章堆垛机伸缩货叉机构的设计 (9) 3.1伸缩货叉的扰度与强度 (9) 3.1.1下叉的受力分析: (9) 3.1.2 中叉的受力分析 (10) 3.1.3 前叉的设计分析 (11) 3.2货叉各参数的选择 (12) 3.3货叉内部零件的选取与校核 (12) 3.3.1 轴承的选取校核 (12) 3.3.2 链轮、链条的选取校核 (13) 第4章堆垛机行走机构的设计计算 (14) 4.1堆垛机走行轮的设计 (14) 4.2走行装置的电机、减速器的选取 (14)
第5章堆垛机升降机构的设计计算 (16) 5.1升降机构零部件的设计计算 (16) 5.2升降机构的电机减速器的选取 (16) 5.3制动器的制动容量的设计 (16) 参考文献 (17)
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。
Abstract Automated multi-layered storehouse, also call for automated warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure. This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking. Keywords: Automated multi-layered storehouse，Stacker,structure，Stress checking
摘要 这篇文章阐述了大多数现代企业常用的两门式堆垛机设计方案。本文主要介绍了升降机构的设计，货叉伸缩机构的设计以及安全机构和控制部分的简单选型和计算，包括电机，减速器和齿轮的选择。机架的计算，滚筒的计算，轴的检查，电气原理图的配备等。先是提议出了每一个组织的整体设计计划。然后就是对每个组织的压力情况实行了具体的阐明以及计算放方便推断出最开始的值，最后就开始进行详细的测试来判断实际要求的值。 关键词：升降机构；货叉伸缩机构；双立柱堆垛机
Abstract This article discusses in detail the design of the double-pillar stacker that is commonly used in most modern enterprises. The article focuses on the design of its two components: the lifting mechanism, the fork telescoping mechanism, and the safety mechanism and control part. The simple selection and calculationIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shaftsIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shafts and the configuration of electrical schematics. First proposes an overall design plan for each organization. Then, the specific clarification of the pressure situation of each organization and the calculation of the convenience of inferring the initial value, and finally began to conduct detailed tests to determine the actual requirements of the value. Keywords: lifting mechanism; fork retractable mechanism; automated warehouse
关于堆垛机结构的简单介绍
目录 1 结构特征 (3) 1.1 金属结构 (3) 1.2 载货台 (3) 1.3 运行机构 (3) 1.4 起升结构 (3) 1.5 货叉伸缩结构 (4) 1.6 超速保护装置 (4) 1.7 过载及松绳保护装置 (4) 1.8 电气装置 (4) 2 堆垛机的分类 (4)
1 结构特征 结构紧凑是有轨巷道堆垛机的一大突出特点，充分利用了有限的空间，实现了立体存取，保证了空间的有效利用率。堆垛机能在三个相互垂直方向上（行走、起升和货叉伸缩）按照一定的顺序组合进行往复运动。通过这些运动，完成对单元货物的入、出库搬运作业。由于三个运动的速度采用变频器控制，同时位置是通过激光测距来进行判断，因此设备运行非常平稳，同时停准位置精度很高。可以根据管理者的不同指令，将货物准确地送到指定位置。既能按指定的地址将巷道口入库输送机上的货物存入货架的货格内，完成入库作业；也可从指定货格中取出货物运至道巷口出库输送机上，完成出库作业。 库内的堆垛机具备一套完整的电气控制系统，以控制堆垛机的正常工作。设备电源来源于货架顶端或底端固定的滑触线，三相五线制，交流380V，50Hz。 堆垛机控制系统分三种工作方式，即手动、单机自动、联机自动。 手动方式：工作人员站在电气柜前的踏板上，可以操作堆垛机随意停在巷道内的任意位置。手动控制主要用于堆垛机调试阶段或自动控制出故障时应急使用； 单机自动方式：工作人员在操作面板上设定命令后，即可启动堆垛机，使其自动完成物品的存取工作； 联机自动：堆垛机接收管理机发给的命令，收到命令后，按命令自动进行作业。 有轨巷道堆垛机由金属结构（包括上、下横梁及立柱）、载货台、运行机构、起升机构、货叉机构、限速防坠装置、过载松绳装置、电气控制装置等部件组成。 1.1 金属结构 金属结构是堆垛机的主要承载构件之一，它由立柱、上横梁、下横梁三部分组成。 立柱是载货台垂直升降的支撑和走行部件，其两侧装有垂直导轨，以保证载货台平稳、灵活地升降；立柱上装有起升机构、过载松绳安全装置、限速防坠保护装置、载货台升降的上下极限限位开关等电气元件；动力电缆及控制电缆均通过立柱内腔。 上横梁由钢板焊接而成，它上部装有起升用的定滑轮和支撑堆垛机的上部导向轮组。钢丝绳通过这些滑轮及载货台上的动滑轮，使载货台能上升或下降。上横梁上还装有滑导线的集电装置。 下横梁由钢板和型材焊接而成，是堆垛机的主要支撑部件。下横梁上装有运行驱动车轮组、从动车轮组、下部水平轮组及夹轨器等装置。还装有红外通讯、电气控制柜及运行限位开关组等电气装置。 1.2 载货台 载货台是堆垛机存取货物的重要部件，载货台由垂直框架和水平框架焊接成直角形结构件。起升机构上出来的钢丝绳通过上横梁上的定滑轮、垂直框架上的动滑轮带动载货台沿起升轨道上下运动，完成运送货物任务。载货台装有货叉机构、起升滑轮装置、导向轮组、升降限位撞尺以及光电探测装置等。安装在载货台两侧的导向轮其轴为偏心轴，可通过旋转轴来调节导轮与导轨之间的间隙，以保证载货台的平稳运行和货叉的水平。 1.3 运行机构 运行机构是堆垛机水平运动的驱动机构。驱动单元采用德国SEW的电机减速机（还有部分采用的是德国DEMAG电机减速机），性能安全可靠。上横梁通过立柱连接于运行机构，并通过导向轮抱紧货架的天轨，从而实现了堆垛机在库内能沿着轨道行进，对货物进行存取和拣选作业。在运行机构上还安装了SICK的激光测距，保证了不同货位的停准精度。 1.4 起升结构 起升机构由SEW电机减速机（部分采用了德国DEMAG电机减速机）、卷筒及钢丝绳等组成。起升
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
双立柱巷道堆垛机的 设计—
目录 设计总说明 ............................................................................................................................ I INTRODUCTION ................................................................................................................ II 1.3 堆垛机各机构的总体方案设计概述 .. (3) 1.3.1堆垛机的设计要求和技术指标 (3) 第二章堆垛机门架的结构设计计算 (7) 2.1 门架结构特点 (7) 2.2 门架的弯矩和挠度 (7) 2.2.1水平载荷产生的弯距 (8) 2.2.2由行走车轮的反力产生的弯距 (10) 2.2.3有叉取作业产生的弯矩 (12) 2.3 设计数据计算校核 (12) 2.3.1框架结构的设计数据如下： (12) 2.3.2各部分的弯矩 (12) 2.3.3结构构件的弯曲应力 (14) 第三章堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (15) 3.1齿轮齿条直线差动机构工作原理 (15) 3.6 货叉相关零件的选取与校核 (21) 设计原始数据：载重600kg，伸缩速度20m/min (21) 3.6.1伸缩行走轴承的选取校核 (21) 3.6.3电动机与联轴器选取与校核 (22) 第四章堆垛机行走机构的设计计算 (26) 4.2 行走装置的电动机与减速器的选取 (27) 鸣谢 (29)
前言 发展物流技术不仅仅是人们关注的话题，更主要的是已变成人们脚踏实地的行动。物流技术的发展离不开物流设备等基础设施的发展，应该说阻碍物流技术进步的不是软件问题，而更多反映在基础硬件的问题。自动化立体 【1。现代化大生产，越仓库作为物资流通中的关键单元，担负着重要的作用】 来越促使工业生产社会化、专业化、集中化的发展趋势，生产的高度机械化,自动化必然要求物资的供应分发及时、迅速、准确。这就促使立体仓库技术得到迅速的发展。 现代物流技术对企业的发展起到很大的促进作用，而自动化立体仓库是现代物流系统中的一个最重要的部分，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。近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。自动化立体仓库是整个物流系统的基础，是整个物流系统能否快速、准确流通的基石。 在自动化立体仓库之前，仓库的存储主要利用人工来搬运，这种仓储方式的效率是非常的低，由于仓库的高度低仓库的库存量在同筑面积情况下利用率低，工人劳动强度高;而且仓库的管理比较复杂，货物分类复杂。而自 【2。自动化立体动化立体仓库可以解决上述的问题，还可以节省仓储的成本】 仓库是现代物流的代表技术，具备提升物流管理水平、提高作业效率、与ERP 系统接口、节省占地等诸多优点。 自动化立体仓库以巷道堆垛起得机为主、并结合入出库周边设备来进行作业的一种仓库。自动货立体具有存储量大存储效率高、空间利用率高、自动化和信息化水平高等优点，越来越得到人们的广泛认同和普遍使用。我国在自动化立体仓库这方面起步较慢，但是发展速度很快，目前与欧美西方先进国家水平日益接近，很多企业也认识到自动化立体仓库对企业的生存的重要性，利用自动化立体仓库的计算机功能能够获取市场的第一信息，对企业 【3。 的决策起到举足轻重的重用】
摘要 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。 近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它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；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。 本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。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。关键词自动化立体仓库；堆垛机；安全机构；设计
Abstract Automation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning. In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise. Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important 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. This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put, in thirdly parts: elevator Gou, walk organization and fork telescoping mechanism design, design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every organization; secondly, for every organization analyze by force condition calculate , then estimation beginning take value, check nuclear, final definite every reality again worth. Keywords automation three-dimensional storehouse stacker cranes safe organization design
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。
双立柱式巷道堆垛机 的设计
毕业论文 双立柱式巷道堆垛机的设计仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢36
摘要 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。 近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它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；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。 本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。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。 关键词：自动化立体仓库；堆垛机；设计 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢36
The Design of two pillar type of Narrow-Aisle Stacker Crane Abstract Automation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out . it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning. In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise . Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important 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. This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put , in thirdly parts: elevator Gou , walk organization and fork telescoping mechanism design , design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢36
毕业设计[论文] 题目：立体车库堆垛机结构设计 学生姓名：学号： 学部（系）：机械与电气工程学部 专业年级： 指导教师：职称或学位： 2011年 5 月18 日 目录 摘要 (1)
关键词 (1) Abstract (2) Key words (2) 前言 (3) 1. 绪论 (4) 1.自动化立体仓库的起源与发展 (4) 1.2 课题的提出及主要任务 (5) 1.2.1 课题的提出 (5) 1.2.2 课题的主要任务 (5) 1.3 堆垛机的分类 (6) 1.3.1 巷道式堆垛机的分类 (6) 1.3.2 巷道式单立柱堆垛机 (6) 1.3.3 双立柱巷道堆垛起重机 (7) 1.3.4 桥式堆垛起重机 (7) 1.4.1单立柱堆垛机的结构 (8) 1.4.2 单立柱堆垛机的优点 (9) 1.5 单立柱堆垛机的工作方式 (10) 2.堆垛机的运动循环和各部分速度计算 (11) 2.1 堆垛机的运动循环 (11) 2.2 堆垛机各个部分运动速度计算 (11) 2.2.1走行速度 (12) 2.2.2升降速度 (13)
2.2.3 货叉的伸缩速度 (13) 2.2.4 额定数据表 (14) 3. 堆垛机各部分的结构设计和力学分析 (14) 3.1 堆垛机的外载荷计算 (14) 3.2 沿巷道纵向平面受力分析 (19) 3.3．1 单立柱堆垛机静态刚度分析 (20) 3.3.2 弯矩放大系数 (23) 3.3.3 立柱结构临界载荷 (24) 3.4 堆垛机的设计计算 (26) 3.4.1 主动行走轮直径的确定 (26) 3.4.2 行走电动机的选用 (27) 3.4．3 升降电动机的选用 (28) 3.4.4 伸缩运动电动机的选用 (29) 3.5 验算运行速度和实际所需功率 (29) 结论 (30) 参考文献 (32) 【附表1】 (33) 【附表2】 (34) 致谢 (35)
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，
目录 摘要............................................. I ABSTRACT .......................................... II 第1章绪论.. (1) 1.1堆垛机简介 (1) 1.2堆垛机的发展 (1) 1.3有轨巷道式堆垛机 (1) 1.3.1 有轨巷道式堆垛机的特点 (1) 1.4堆垛机的结构设计综述 (2) 1.4.1堆垛机结构的组成和形式 (2) 1.4.2堆垛机的自动控制系统总述 (3) 1.5研究背景及意义 (3) 1.6研究的内容 (4) 第2章堆垛机门架的结构设计计算 (5) 2.1框架的弯矩和挠度 (5) 2.1.1 有叉取作业产生的弯矩 (6) 2.2 设计数据计算校核 (6) 2.2.1 各部分的弯矩 (7) 2.2.2 结构构件的弯曲应力 (8) 第3章堆垛机伸缩货叉机构的设计 (9) 3.1伸缩货叉的扰度与强度 (9) 3.1.1下叉的受力分析: (9) 3.1.2 中叉的受力分析 (10) 3.1.3 上叉的设计分析 (11) 3.2货叉各参数的选择 (12) 3.3货叉内部零件的选取与校核 (12) 3.3.1 轴承的选取校核 (12) 3.3.2 链轮、链条的选取校核 (13) 第4章堆垛机行走机构的设计计算 (14) 4.1堆垛机走行轮的设计 (14) 4.2走行装置的电机、减速器的选取 (14) 第5章堆垛机升降机构的设计计算 (16) 5.1升降机构零部件的设计计算 (16) 5.2升降机构的电机减速器的选取 (16) 5.3制动器的制动容量的设计 (16) 结论................................... 错误！未定义书签。
堆垛机是自动化立体仓库输送系统的核心，其在高层货架的巷道间沿导轨运行，将位于巷道口的货物存入货位，或根据指令取出货位内的货物运送至巷道口，完成出入库作业。堆垛机由行走、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。 堆垛机的分类： 1、按立柱数量可分为单立柱、双立柱、多立柱堆垛机； 2、按地面轨道构成可分为单轨、双轨、多轨堆垛机； 3、按载货台工位数量可分为单工位、双工位、多工位堆垛机； 4、按存取货叉结构可分为单伸位、双伸位、多伸位堆垛机； 5、按存取型式可分为推拉货叉、夹抱货叉、辊链输送机构、动力台车机构堆垛机； 6、按系统构成可分为L系列直轨堆垛机系统、C系列U轨转弯堆垛机系统、D系列转轨车型堆垛机系统等； 针对多种品规的货物和存储特征，单元载荷从20kg到7000kg、从200mm×200mm的小件物品到长达7000mm的超长货物，从常规的长方体规则外形货物到卷状物均可通过堆垛机完成高位货架间的三维搬运，通过专业设计可实现冷链存储和防爆防腐等特殊存储需求。 六维堆垛机在保持技术先进的基础上具备了以下特点： 1、全自动化、高可靠性； 2、可操作性好，可手动、自动和在线控制，设备操作终端全中文界面操作简单便捷； 3、多线段平滑曲线加减速控制技术的应用确保堆垛机系统工作可靠稳定； 4、配置搭载多种存取功能部件，配置灵活，可根据尺寸需求定制，满足客户多样化需求； 5、驱动、检测与控制技术均采用世界主流先进技术，控制、执行元器件均选用国际著名品牌最新主流产品； 6、遵循模块化、最优化设计理念，有效降低使用费用；