【正文】 warehousing system and methiod background of the invention filed of the Invention The present invention relates to automated storage and retrieval systems (AS/RS), and more particularly to material handling systems for storing and accessing palletized material in large multistory automated warehouse buildings. Description of Related Art Automated warehouses and automated storage and retrieval systems (AS/RS) can reduce costs, pilferage, and damage because far fewer workers are needed for otherwise similar operations. Retrotech Incorporated (Fishers, NY) markets various automated warehouse systems and material handling robots. One such system, ACTIVEZ is a mechanized material handling automation technology for continuous product flow. Loads are not assigned a location within a system, rather they are assigned a dynamic path into and subsequently through the system using a transport design that overes the limitations of conventional deep lane storage. The technology was originally marketed in Europe under the tradename ACTI7M by Naaraharju Oy in Finland. Typical applications for ACTIVM include existing warehouses which had their manufacturing sources nearby, and the packaging and palletizing lanes, loading docks, and other services were already in place. But, the Retrotech system and other conventional approaches bog down and bee very inefficient as the design capacity is reached. Users cannot i mmediately access every and any pallet of product without having to dig throughothers to get to it. Systems like the Retrotech system have cartsslaved togetherin groups that are constantly moving. Only one in the group is doing any useful work at any one time. United States Patent 4,732,524, issued March 22,1988 to Seppo Suominen, describes some of the details found in the Retrotech systems. One of the disadvantages of this system include that the carts39。輸送機構(gòu)采用鏈傳動傳遞動力給主動滾筒，主動滾筒通過輸送帶和從動滾筒連接，中間通過一定數(shù)量的支撐滾筒使零件傳遞平穩(wěn)。氣缸活塞桿的伸縮能夠帶動手抓的抓和放，從而實現(xiàn)手抓的抓零件和放零件。 。 。 國外回轉(zhuǎn)庫的研究在很早以前就開始了，已經(jīng)有了 50 多年的研究經(jīng)驗。立體回轉(zhuǎn)庫能在相同的占地 面積的基礎(chǔ)上，最大的利用空間高度，提高存儲能力。優(yōu)先使用齒數(shù)為 17 、 19 、 21 、 23 、 25 、 38 、 57 、 76 、 95 、 114，且齒數(shù)大于等于 9。 傳動比 17821390 ??i 輸入功率 ， 傳動比 17，選擇機型號 2 型的擺線針輪減 速器，型號—217。 軸承只承受徑向力，所以采用深溝球軸承。 擺動氣缸氣缸特點：低壓動作平穩(wěn)，壽命長，輸出力矩大，重量輕。所以選用筒徑100mm的型號氣壓缸，選用 LCZM 型氣壓缸。 ??? —氣缸材料許用應力 ??? = Sb? S—安全系數(shù) ，取 6 到 8。抓取零件重量 10KG ，求手指對工件的夾緊力得 ?????? 1 0 GKKKF N 300N 設(shè) b=250mm， a=160mm， ? 取 ?40 根據(jù) NFabF ?2cos? 得 F=275N 氣缸計算 氣缸活塞的計算 為了實現(xiàn)氣缸活塞桿的推和拉，所以 采用雙作用氣壓缸。 夾緊力及驅(qū)動力的計算 手指加在工件上的夾緊力，是設(shè)計手部的主要依據(jù)。1 NFF?h cosah ?? NFabF ?2c os? 式中 a—手指的回轉(zhuǎn)支點到對稱中心的距離。 手抓受力分 析如圖 所示。 圖 導向支臂上升鏈節(jié)處位置 圖 導向支臂位置和導軌軌跡 圖 導軌輪廓線 圖 導軌形狀 第 4 章 搬運機械手設(shè)計 手抓的設(shè)計 手抓設(shè)計基本要求 （ 1） 應具有適當?shù)膴A緊力和驅(qū)動力。 4 5 176。導軌的設(shè)計可通過圖解法解決，通過畫出導向支臂每個鏈節(jié)的位置，描繪出導軌的軌跡。箱斗支臂的連接示意圖如圖 所示。 導向支臂尺寸 200mm? 35mm。由于鏈輪材料是鋼，許用擠壓應力由文獻 [16]表 210 查得 ? ?p? =100MPa。由前面設(shè)計計算得知：鏈輪材料為鋼，軸的材料為 45 鋼，鏈輪與軸的配合直徑為 60mm，鏈輪的材料為45 鋼，輪轂長為 L=55mm。 由 [19]第 3 卷第 20 篇表 初選 深溝球球軸承 6311。m 1）確定危險截面 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，截面 B 處彎矩最大，故 B 截面是危險截面。m （圖 ） 小鏈輪和兩個大鏈輪的作用力在 B 截面的合成彎矩為 1 1 9 82 12 1 ??? ByBzB MMM Nm 則在 B 點的垂直彎矩 95439。m 大鏈輪在水平平面的彎矩 8 0 01 ??? bFM rCZ Nm 435239。 3）軸上受力分析 軸受力分析如圖 所示。 1)分度圓直徑 d zpd ?? 180sin 0 21 2 5 3 11 8 0s indd 21 ????zp 2)齒頂圓直徑 ad ra m a x dpdd ??? ra m in )( dpzdd ???? amaxd = 0 ?????? rdpd = amand = )()(1 ???????? rdpzd fd 圖 鏈輪 hd kd 1l d ad m i n111 m in aaa ddd ?? 取 1ad =214 3)齒根圓直徑 fd rf ddd ?? 8 0 21 ????? rf ddd 4)齒側(cè)凸緣直徑 gd o t ???? hzpd g 8 0c o t ????????? hzpd g = 5)最大齒根距離 xl rx dzdl ??? 90c os ??????? 9 0 290c o s rx dzdl 6)齒寬 fb 1 ???? bb f 7)齒側(cè)半徑 xR xR =p= 8)齒側(cè)倒角 aB aB == 9)齒側(cè)凸緣圓角半徑 aR aR == 10)輪轂厚度 lh ddkh k ??? =++= 11)輪轂長度 1l ???? hl 42 12)輪轂直徑 hd ?????? hdd kh 13)齒寬 fb 1 ???? bb f 主要傳動零件的 設(shè)計 1）初步估計軸徑 選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由 文獻 [16]中表 查得材料力學性能數(shù)據(jù)為： 650?b? MPa 360?s? MPa 2701 ??? MPa 1551 ??? MPa ??E MPa 根據(jù) 文獻 [16]中表 公式初步計算軸徑，由于材料為 45 鋼，由 [6]中表 選取 A=120，則 得 33m in ??? nPAd mm 選取 60mm。 2）確定 小鏈輪的轉(zhuǎn)速 電機減速器直連，所以小鏈輪轉(zhuǎn)速為 ?? 701390小鏈輪n 3）選擇鏈條 根據(jù)設(shè)計要求取工況系數(shù) ak =（平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，），小鏈輪齒數(shù)系數(shù) zk =，排除系數(shù) pk =1，故計算功率 ????? kk pkP= 依據(jù)文獻 [19]表 通過小鏈輪的轉(zhuǎn)速 n 和功率 Pd 確定鏈條型號選擇 16A，鏈條節(jié) 距 p=。 圖 直連減速器 所以減速器傳動比 ??? 鏈減 n 因為轉(zhuǎn)速是變頻調(diào)速，可以控制，所以選用公稱傳動比為 71 的擺線針輪 減速器 (如圖 所示 )，機型號 4 型，額定功率 。電機后面加一個變頻器，實現(xiàn)變頻調(diào)速。本次選用動力式輥子輸送機，它本身具有動力裝置，可以嚴格的控制物品的的運行狀態(tài)，按規(guī)定的速度 ，精確，平穩(wěn)的輸送貨物。通上面所 描述的繪制簡圖如圖 所示 。 表 形態(tài)學矩陣 圖 傳動機構(gòu)簡圖 圖 箱斗回轉(zhuǎn)工作簡圖 抓取機械手 方案 簡圖 機械手是實現(xiàn)貨物的進出倉庫裝置。 回 轉(zhuǎn)庫箱斗工作簡圖 鏈條一端等間距的經(jīng)鏈臂連接軸活動地連接于傳動鏈的三角支臂上。由于不需要張緊，作用在軸上的徑向壓力較小，在相同條件下，鏈傳動的結(jié)構(gòu)較為緊湊。 輸送裝置：帶式輸送機和輥子輸送機都具有結(jié)構(gòu)簡單，布置靈活，輸送平穩(wěn)，使用方便等優(yōu)點。 該機構(gòu)的各系統(tǒng)分解如圖 所示。該設(shè)計的工作過程是零件放置在輸送機上，通過輸送機輸送到回轉(zhuǎn) 庫的面前，機械手開始搬運，同時庫門開啟，把零件裝進回轉(zhuǎn)庫，回轉(zhuǎn)庫運轉(zhuǎn)到指定的存儲位置。 待裝零件 信號 能量 零件裝庫回轉(zhuǎn) 黑箱 圖 黑箱 功能分解 由功能分析可知，零件的裝庫主要分為 4 部分。 主要設(shè)計參數(shù)如下： ① 回轉(zhuǎn) 速度 ： ~（變頻調(diào)速） ； ② 工件最大尺寸 ： 200 mm200 mm200 mm； ③ 庫體尺寸（單體）：長 2020 mm、高 300（厚度尺寸根據(jù)工件確定， 盡量?。? ④ 電源： AC 380V/50Hz（三相四線） 。 為適應現(xiàn)代化管理的需求，庫存各類物品、零件 、圖書、生活用品等，都廣泛使用檔案裝具、密集柜、密集架、大多數(shù)采用框架式結(jié)構(gòu)，各層之間用隔板分開，擺放物品和零件，或采用抽屜式存放，為了存取方便，貨柜或貨架都不能超過一定高度，特別是較大否、較重的物品更不能存放較高的位置，因此不能充