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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。
AbstractAutomated 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目录第1章绪论 (1)自动化立体仓库的起源与发展 (1)课题的提出及主要任务 (2)课题的提出 (2)课题的主要任务 (2)2、分三个部分进行功能模块设计：行走机构，升降机构，货叉的伸缩机构，并详细阐述每部分设计要点与设计过程。
1绪论自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程。
它以高层立体货架为主要标志，以成套先进的搬运设备为基础，以先进的计算机控制技术为主要手段，是实现搬运、存取机械化、自动化，储存管理现代化的新型仓库。
它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点，是集信息、存储、管理于一体的高技术密集型机电一体化产品。
将自动化立体仓库应用在立体库中，利用它自身的优势，可以实现货物的自动存取。
1.1设计的背景及国内外设计现状1.1.1 设计背景立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。
随着立体仓库的越来越多，立体仓储技术已成为一门新兴的学科。
堆垛机是自动化仓库的主要作业机械，担负着出库，入库等任务，是立体仓库的核心部件。
自动化仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的，目前巷道式堆垛机为主要发展方向。
1.1.2 堆垛机系统在国内外的设计现状目前，堆垛机产品己经走入系列化，运行噪声低，备有各种安全保护装置，调速性能好，一般都具有完善的货物位置检测和货物尺寸检测等功能。
国外立体仓库普遍采用抗干扰能力强、工作可靠的可编程控制器来控制巷道堆垛机以及出入库系统，并且用计算机进行货位管理和库存管理，仓库管理计算机与上级管理机联网并能与控制系统相接，实现在线控制。
而在堆垛机方面，不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备。
最新的开发包括提高电子和控制技术，在使堆垛机具有更高定位精度的同时，提高搜索能力和运行速度，以期获得更短的操作周期和更大的生产能力。
目前，巷道式堆垛机的起升速度己经可以达到90m/min，运行速度达到240m/min，货叉伸缩速度达到30m/min。
在有的高度较大的立体仓库中，已采用上、下两层分别用巷道堆垛机进行搬运作业的方法提高出入库的能力。
我国是从20世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。
1980年，由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成了我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂投产。
自动化立体仓库堆垛机的设计一、引言自动化立体仓库堆垛机是一种高效、节能的物流设备，广泛应用于仓储物流行业。
本文旨在详细介绍自动化立体仓库堆垛机的设计要求、技术参数、工作原理以及相关安全措施等内容。
二、设计要求1. 载重能力：自动化立体仓库堆垛机的设计要求能够承载不同重量的货物，根据实际需求确定最大载重能力。
2. 升降高度：根据仓库的实际高度确定自动化立体仓库堆垛机的升降高度，确保能够达到仓库货物的存储位置。
3. 堆垛速度：设计要求自动化立体仓库堆垛机具备较高的工作效率，能够快速、准确地完成堆垛任务。
4. 精度要求：自动化立体仓库堆垛机的设计要求具备较高的定位精度，确保货物的准确堆垛和取货。
5. 安全性：设计要求自动化立体仓库堆垛机具备完善的安全措施，包括防止碰撞、防止坠落、防止货物滑落等安全装置。
三、技术参数1. 载重能力：最大载重能力为X吨，可根据实际需求进行调整。
2. 升降高度：最大升降高度为Y米，可根据仓库实际高度进行调整。
3. 堆垛速度：堆垛速度为Z米/秒，可根据实际需求进行调整。
4. 定位精度：定位精度为±A毫米，确保货物的准确堆垛和取货。
5. 安全措施：自动化立体仓库堆垛机配备碰撞传感器、坠落传感器、货物滑落防护装置等安全装置，确保工作过程中的安全性。
四、工作原理1. 自动化立体仓库堆垛机采用电动驱动系统，通过电动机驱动起重机构进行升降、水平移动和旋转等动作。
2. 控制系统通过传感器感知货物位置，根据堆垛任务的要求进行相应的动作控制。
3. 自动化立体仓库堆垛机通过与仓库管理系统进行联动，实现自动化的货物堆垛和取货操作。
4. 堆垛机的操作员通过控制台对堆垛机进行监控和控制，确保堆垛机的正常运行和安全操作。
五、安全措施1. 碰撞传感器：在堆垛机的各个部位安装碰撞传感器，一旦发现与其他物体碰撞，立即停止动作，避免事故发生。
2. 坠落传感器：在堆垛机的升降系统上安装坠落传感器，一旦发现异常下降，立即停止动作，避免货物坠落造成伤害。
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 CraneAbstractThis 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目录1 绪论 (1)1.1有轨巷道堆垛机的发展： (1)1.2有轨巷道堆垛机的类型： (2)1.3有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义： (3)2 堆垛机的结构设计 (5)2.1堆垛机的总体结构： (5)2.2起重重量 (5)2.3水平载荷 (6)2.4载荷状态 (6)2.5循环寿命 (6)3 行走机构设计方案 (8)3.1行走机构总体方案的确定 (8)3.2行走运行机构布置的主要问题 (8)3.3行走机构功率的确定于电机的选择 (9)3.3.1轨道及车轮 (9)3.3.2车轮踏面的疲劳强度校核 (9)3.3.2 主动行走轮直径的确定 (11)3.3.3 运行阻力计算 (12)3.4行走轮主轴的设计计算 (15)3.4.1 同步带传动设计计算 (15)3.4.2轴的设计计 (18)4 堆垛机伸缩机构设计 (22)4.1伸缩机构的方案确定 (22)4.2货叉传动装置的选型 (22)4.3货叉传动齿轮、齿条的计算 (23)5 升降机构的设计 (28)5.1升降机构的总体选型 (28)5.1.1定机构的工作级别 (28)5.1.2计算钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳 (28)5.1.3确定最小的卷绕直径 (29)5.1.4选择电动机并验算制动力矩 (30)5.2卷筒的设计 (31)6 堆垛机稳定性计算 (1)6.1堆垛机稳定性分析 (1)6.2运行中立柱挠度的计算 (1)6.2.1 立柱的相关计算 (1)6.2.2堆垛机外载荷计算 (1)6.2.2 堆垛机静态刚度的分析 (4)6.2.3 堆垛机结构强度计算 (6)6.2.4 整体稳定性计算 (7)结论 (8)致谢 (9)参考文献 (10)1 绪论我们熟知的轨巷道堆垛机是随着立体化仓库的发展而发展起来的专用起型重机，通常我们称之简称为：堆垛机。
自动化立体仓库堆垛机的设计引言概述：自动化立体仓库堆垛机是现代仓储物流系统中的重要设备，其设计直接影响到仓库的运作效率和成本控制。
本文将从设计原理、结构特点、控制系统、安全性和可靠性等方面进行详细阐述，旨在帮助读者更全面地了解自动化立体仓库堆垛机的设计。
一、设计原理1.1 堆垛机的运行原理自动化立体仓库堆垛机通过电动机驱动，沿着固定的轨道上下移动，将货物从入库口运送至指定的货架位置。
同时，堆垛机配备有夹具或夹爪，可以将货物从货架上取下或放置上去。
1.2 堆垛机的升降原理堆垛机的升降机构通常采用液压系统或螺杆传动系统，通过控制液压缸或螺杆的运动来实现货物的升降。
液压系统具有升降速度快、负载能力大的优点，螺杆传动系统则具有精度高、稳定性好的特点。
1.3 堆垛机的定位原理堆垛机的定位通常采用编码器或激光传感器进行反馈控制，确保堆垛机能够准确停靠在指定的货架位置上。
编码器能够实现位置的精确控制，激光传感器则能够实现非接触式的测距。
二、结构特点2.1 主体结构自动化立体仓库堆垛机的主体结构通常由立柱、横梁、升降机构、夹具等部件组成。
立柱和横梁通常采用钢结构，具有承载能力强、稳定性好的特点。
2.2 控制系统堆垛机的控制系统通常由PLC控制器、人机界面、传感器等组成，实现对堆垛机的运行、升降、定位等功能的控制。
控制系统具有智能化、自动化的特点，能够提高堆垛机的运行效率和精度。
2.3 安全防护为了确保堆垛机的安全运行，通常在堆垛机的周围设置安全防护装置，如光栅、安全门、急停按钮等。
这些安全防护装置能够及时发现异常情况并采取相应的措施，保障操作人员和设备的安全。
三、控制系统3.1 PLC控制器PLC控制器是堆垛机的核心控制设备，负责对堆垛机的各项功能进行控制和调度。
PLC控制器具有稳定性好、可编程性强的特点，能够实现多种功能的自动化控制。
3.2 人机界面人机界面通常采用液晶显示屏或触摸屏，用于显示堆垛机的运行状态、报警信息等，并提供操作界面供操作人员进行参数设置和监控。
本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：立体仓库巷道式堆垛机设计专业：机械设计制造及其自动化一、课题简介1、课题研究任务有轨巷道堆垛机基本功能是在控制系统或人工控制下，按照指令完成对货架内及站台货物的存取和输送。
主要动作描述：有轨巷道堆垛机在货架巷道内运动，可以分解为沿货架巷道轨道行走运动、沿有轨巷道堆垛机立柱或立柱导轨的垂直起升运动和对出入库站台的货物的存取运动。
机械结构可以简单叙述为：在堆垛机的顶部和底部上分别装有一组或两组导向轮，夹持着天轨和地轨(天轨安装于货架上，地轨安装在地面上)，行走电机驱动与地轨接触的行走轮，在天轨和地轨的约束下，堆垛机在巷道内水平行走；系着钢丝绳或链条的载货台，在起升电机的驱动下拉动载货台使其沿立柱或者立柱两侧的导轨完成升降运动；货叉电机驱动一个行程倍增机构，使上叉完成左右存、取货物运动。
三种运动分别在控制系统协调控制下，完成货物的出、入库工作。
为完成有轨巷道堆垛机运动的基本功能，设备必须具备三个方向的驱动和传动功能，需要对设备运行进行有效的控制，有轨巷道堆垛机除了完成货物的存取外，设备安全也是其功能中的重要组成部分。
2、相关参数堆垛机额定起重量：300kg；行走最大速度：；升降最大速度：；货叉速度：；货箱尺寸：长×宽×高＝500×500×500mm；注：宽度方向为货叉叉取方向。
二、课题详细方案设计（一）总体方案：1、为使堆垛机能够准确、快速、安全、搬运货物出入库，必须满足以下设计要求：（1）具备三维运动功能，即堆垛机沿巷道来回运动、载货台垂直运动、货叉沿货架方向双向伸缩；（2）满足一定的定位精度，重复定位精度误差不能超过10mm ；（3）具备安全保护措施；（4）在满足强度、刚度和可靠性的前提下，尽量减小堆垛机各部分的重量，以减小提升功率和行走时的摩擦阻力；（5）保护仓库环境，避免货物污染受损[1]。
2、有轨巷道堆垛机的现有类型及设计选用类型按现行机械行业标准，有轨巷道堆垛机分类方式多种多样，如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。
堆垛机的细化设计方案堆垛机是一种用于自动化堆垛、存储和取货的物流设备。
在设计堆垛机时，需要考虑到其结构、功能、控制系统等多个方面的因素，以确保其安全高效地运行。
本文将介绍一个堆垛机的细化设计方案。
首先，堆垛机的结构设计。
堆垛机一般由钢结构组成，包括上下行架、提升机构、行走机构、桁车及货叉等部分。
在设计时，应考虑到承载能力、稳定性和安全性等因素。
例如，采用合适的材料和结构设计，确保堆垛机具有足够的承载能力。
同时，增加结构的稳定性，可以通过合理的刚度设计和加固措施来实现。
此外，还需要注意堆垛机的重心位置和结构的抗风能力，在设计时进行综合考虑。
其次，堆垛机的功能设计。
堆垛机的主要功能是进行货物的堆垛、存储和取货。
在设计时，应根据实际需求确定货物堆垛的高度、存储密度以及最大载重能力等参数。
例如，可以根据货物的尺寸和重量来确定货叉的设计尺寸和承载能力。
此外，还可以考虑加装相应的传感器和控制装置，实现对货物的自动识别和定位，提高堆垛机的工作效率和精度。
再次，堆垛机的控制系统设计。
堆垛机的控制系统是其关键部分，决定了堆垛机的工作性能和安全性。
在设计时，应考虑到控制系统的可靠性、精确性和响应速度等因素。
例如，可以采用PLC（可编程逻辑控制器）作为控制核心，通过编写合适的控制程序，实现对堆垛机的各项功能的控制。
此外，还可以增加参数设置和故障诊断功能，方便对堆垛机进行调试和维护。
最后，堆垛机的安全设计。
堆垛机在工作过程中需要确保人员和设备的安全。
在设计时，应考虑到多种安全措施。
例如，可以安装多个安全传感器，实时监测周围环境和工作状态，一旦发现异常情况，及时停止堆垛机的运行。
此外，还可以考虑采用红外线避障系统和安全门等设备，限制人员进入危险区域。
同时，堆垛机的结构要满足相关安全标准和要求，并进行必要的安全评估和测试。
综上所述，堆垛机的细化设计方案需要考虑到结构、功能、控制系统和安全等多个方面的因素。
通过合理的设计和选择合适的控制装置和安全措施，可以确保堆垛机在运行过程中高效、安全地完成货物的堆垛、存储和取货任务。
堆垛机系统的方案设计在堆垛机系统的方案设计中，有许多重要的因素需要考虑。
堆垛机系统是一种自动化的货物存储和取货系统，广泛应用于仓储和物流行业。
本文将从系统性能、技术选型、结构设计和安全性等方面，探讨堆垛机系统的方案设计。
一、系统性能设计堆垛机系统的性能设计是确保系统正常运行的基础。
性能设计应包括以下几个方面：1.1 提升速度和载重能力堆垛机系统的提升速度和载重能力对于提高货物存取效率至关重要。
设计时需充分考虑货物种类、尺寸和重量，确定堆垛机的最大提升速度和最大载重能力，以满足实际工作需求。
1.2 定位精度和稳定性堆垛机系统的定位精度和稳定性直接影响到货物的存取准确性和安全性。
设计时应结合自动控制系统，采用精准的定位传感器和稳定的运动控制算法，确保堆垛机的定位准确、稳定、可靠。
二、技术选型设计堆垛机系统的技术选型设计是选择合适的设备和技术方案，以满足系统需求。
技术选型设计应包括以下几个方面：2.1 传动方式和控制系统根据实际情况选择合适的传动方式，如液压传动、电动传动或混合传动等；同时，选择合适的控制系统，如PLC控制系统或计算机控制系统等，以实现自动化控制和监控。
2.2 使用的传感器和执行机构根据系统的具体工作要求和环境条件，选择合适的传感器和执行机构，如位置传感器、力传感器、激光传感器等，以及液压缸、电动机等，以实现系统的自动化操作和控制。
三、结构设计堆垛机系统的结构设计是确保系统稳定性和运行效率的重要因素。
结构设计应包括以下几个方面：3.1 跨距和高度根据仓库或物流中心的实际情况和存储需求，确定堆垛机系统的跨距和高度。
跨距和高度的设计需要考虑仓库的空间布局、货物存储密度和系统的提升能力。
3.2 支撑结构和导向装置设计合理的支撑结构和导向装置，以确保堆垛机运行的稳定性和安全性。
支撑结构应能够承受系统的重量和提升力，并具有足够的刚度和稳定性。
四、安全性设计堆垛机系统的安全性设计是保障人员和货物安全的关键。
毕业设计(论文) 码垛机控制系统设计学号：10131203姓名：石泽旭专业：电气工程及其自动化系别：机械与电气工程系指导教师：王雷钢讲师二○一四年六月北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）成绩评议题目：码垛机控制系统设计系别：机械与电气工程系专业：电气工程及其自动化姓名：石泽旭学号：10131203指导教师建议成绩：73评阅教师建议成绩：76答辩小组建议成绩：70总成绩：73答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）任务书北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）开题报告北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学海滨学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
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本人签名：日期：摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。
而码垛机是立体仓库的关键组成部分，码垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用，所以设计与开发自动化程度较高的码垛机控制系统成为当前立体仓库的发展趋势，开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。
本文基于现代物流技术的应用和发展要求，介绍自动化立体仓库的应用及其功能和作用，结合现代科技的发展，着重研究自动化立体仓库码垛机控制系统的控制技术。
