【正文】 軸承等組成，以減少巷道的寬度，且使之具有足夠的伸縮行程。立柱由角鋼和鋼板焊接而成的箱式矩形斷面，具有抗扭、抗彎剛度大，重量輕，耐磨性好等特點。采用帶平衡架及水平輪的車輪組，平衡架使兩個車輪的輪壓相等，車輪為無輪緣圓柱車輪，是為了避免車輪在運(yùn)行時輪緣啃軌，同時為了防止出軌在軌道兩側(cè)加水平導(dǎo)向輪。鋼絲繩的一端固定在卷筒上，另一端固定在機(jī)架的上橫梁上，鋼絲繩通過安裝在立柱上的定滑輪導(dǎo)向，帶動安裝在載貨臺上的兩個動滑輪使載貨臺升降。此聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)少，徑向尺寸小，不需潤滑；彈性塊受壓，承載能力較高等特點。起升機(jī)構(gòu)的位置布置在堆垛機(jī)的下部，位于立柱外側(cè)。鏈條傳動的缺點是自重量大，有可能突然斷裂，不安全，因而本傳動機(jī)構(gòu)選用鋼絲繩，鋼絲繩的優(yōu)點是質(zhì)量輕，使用安全，工作噪聲低，便于維護(hù)保養(yǎng)等等。(5)保護(hù)倉庫環(huán)境，避免貨物污染受損。第 設(shè)計參數(shù)立體倉庫為 8巷道 16排 40列 7層堆垛機(jī)總高度：8m 總長度： 總寬度：1m堆垛機(jī)額定起重量 300kg行走最大速度 130m/min()升降最大速度 30m/min()貨叉速度 9m/min()加減速度：升降 行走 伸縮 貨架上下 7層，層高 1100mm 2/貨架每層 40格，格寬 900mm貨箱尺寸：長寬高＝600500800mm貨格尺寸：長寬高＝9006001100mm寬度方向為貨叉叉取方向8 / 87第 2章 總體設(shè)計方案的確定為使堆垛機(jī)能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動搬運(yùn)貨物出人庫，必須滿足以下設(shè)計要求:(1)具備三維運(yùn)動功能，即堆垛機(jī)沿巷道來回運(yùn)動、載貨臺垂直運(yùn)動、貨叉沿貨架方向雙向伸縮。第四，繪制堆垛機(jī)總裝圖和主要零部件圖及控制電氣原理圖。本設(shè)計通過設(shè)計用于倉儲貨架的堆垛機(jī)，完成堆垛機(jī)水平行走機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、載貨臺及貨叉機(jī)構(gòu)、機(jī)架和電氣設(shè)備的設(shè)計，能及時、準(zhǔn)確地把物品自動送到指定位置，從而加深對堆垛機(jī)的認(rèn)識與了解。第 設(shè)計的目的和意義倉儲自動化建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，物資儲運(yùn)作業(yè)自動化是其重要的內(nèi)容。6 / 87(2) 金屬結(jié)構(gòu)件除應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度要求外，還要有較高的制造和安裝精度。②曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)曲線運(yùn)行型堆垛機(jī)行走輪與下橫梁是通過垂直軸鉸接的，能夠在環(huán)形或其他曲線軌道上運(yùn)行，不通過其他輸送設(shè)備便可以從一個巷道自行轉(zhuǎn)移到另一個巷道。由于驅(qū)動裝置均裝在下橫梁上，容易保養(yǎng)和維修。懸掛式堆垛機(jī)有如下優(yōu)點:在設(shè)計門架時，可以不考慮橫向的彎曲強(qiáng)度，鋼結(jié)構(gòu)的自重可以減輕，加減速時的慣性擺動小，穩(wěn)定所需的時間短。其結(jié)構(gòu)如圖 。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用，以及行走、制動時產(chǎn)生的水平慣性力作用，使單立柱有軌巷道堆垛機(jī)在使用上有較大的局限性。其結(jié)構(gòu)如圖 。圖 1. 1 是研究中心的小型倉儲系統(tǒng)3 / 87 圖 小型倉儲系統(tǒng) 有軌巷道堆垛機(jī)可按其結(jié)構(gòu)形式、支承方式和運(yùn)行軌跡等進(jìn)行分類，一般可分為以下幾種類型:(1)按結(jié)構(gòu)形式，分為雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)和單立柱有軌巷道堆垛機(jī)：①雙立柱有軌巷道堆垛機(jī) 雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺組成，立柱、上橫梁和下橫梁組成一個長方形的框架，一般稱為機(jī)架。物流實驗室的建設(shè)正是要搭建一座理論與實踐的橋梁，目前，我國許多高校已經(jīng)建立了物流實驗室，據(jù)不完全統(tǒng)計，已經(jīng)有160 多所高校建立了自己的物流實驗室。在立體倉庫中的搬運(yùn)設(shè)備有高位叉車、工業(yè)機(jī)器人、橋式堆垛機(jī)和有軌巷道式單雙立柱堆垛機(jī)。而堆垛機(jī)對立體倉庫的出人庫效率有重要影響，是立體倉庫能否達(dá)到設(shè)計要求和體現(xiàn)其優(yōu)點的關(guān)鍵設(shè)備之一。根據(jù)我國的實際情況,從今后的發(fā)展趨勢看,多層庫和立體庫都會繼續(xù)得到發(fā)展。1 / 87目 錄第 1 章 緒論 ..................................1第 研究的背景與內(nèi)容 ..................................1 ................................................1 ......................2 ................................3 ....................................5第 設(shè)計的目的和意義 ..................................6第 設(shè)計的內(nèi)容及要求 ..................................6第 設(shè)計參數(shù) ..........................................7第 2 章 總體設(shè)計方案的確定 ......................8第 堆垛機(jī)三維運(yùn)動速度的確定 ..........................9第 堆垛機(jī)各個部分的方案選擇 ..........................9 ........................9 .......................10 ...............................11 ...............................11 ...............................14 ...............................14第 堆垛機(jī)的技術(shù)參數(shù) .................................15第 堆垛機(jī)的技術(shù)要求 .................................16第 3 章 堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ...................22第 起升機(jī)構(gòu)的總體選型 ...............................22第 卷筒的設(shè)計 .......................................26 .......................................26 ...................................31第 4 章 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)和機(jī)架的選型設(shè)計 ...........35第 堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計 .........................352 / 87第 堆垛機(jī)機(jī)架的選型設(shè)計 .............................38第 5 章 堆垛機(jī)貨叉的設(shè)計 .......................39第 貨叉?zhèn)鲃友b置的總體選型 ...........................39第 貨叉?zhèn)鲃育X輪、齒條的計算 .........................39第 貨叉?zhèn)鲃渔溳?、鏈條的設(shè)計計算 .....................43第 制動器的制動容量的設(shè)計 ...........................45第 6 章 堆垛機(jī)安全裝置 .........................47第 防撞保護(hù)裝置 .....................................48第 鋼絲繩斷繩保護(hù)裝置 ...............................48第 7 章 堆垛機(jī)電控部分設(shè)計 .....................49第 電器控制系統(tǒng) .....................................50 ...................50 .............................52 .......................54第 電器傳動系統(tǒng) .....................................55 .......................................55 .......................................56 .......................................60第 電控原理 .........................................60第 8 章 總 結(jié) ................................62參考文獻(xiàn) .....................................63翻 譯 .......................................64致 謝 .......................................831 / 87第 1章 緒論第 研究的背景與內(nèi)容隨著生產(chǎn)力的發(fā)展, 生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整, 客觀上要求作為工業(yè)企業(yè)物資供應(yīng)基地的物資倉庫進(jìn)行改建或擴(kuò)建。我國自 70年代以來多層庫有了較快的發(fā)展，立體庫也有一定的發(fā)展。它具有空間利用率高、便于實現(xiàn)自動化管理、實時自動結(jié)算庫存貨物種類和數(shù)量、立體倉庫信息庫可以和中央計算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行等許多優(yōu)點，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，已開始應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)。堆垛機(jī)的功能是堆垛機(jī)接受計算機(jī)指令后，能在高層貨架巷道中來回穿梭，把貨物從巷道口出人庫貨臺搬運(yùn)到指定的貨位中，或者把需要的貨物從倉庫中搬運(yùn)到巷道口出人庫貨臺，再配以相應(yīng)的轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送設(shè)備通過計算機(jī)控制實現(xiàn)貨物的自動出人庫。目前，物流人才已經(jīng)被列為我國 12 大類緊缺人才之一，有報道稱“物流人才的需求已超過 600 萬” 。山東大學(xué)現(xiàn)代物流控制實驗中心是目前我國第一個現(xiàn)代的物流控制實驗室，在物流調(diào)度、物流控制、機(jī)械手揀選控制和機(jī)器視覺的綜合研究和開發(fā)應(yīng)用方面目前處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。一般用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉庫中，其缺點是自重較大。整機(jī)重量較輕，消耗材料少，因此制造成本相對較低，但剛性稍差。對于鋼絲繩傳動，傳動和布置相對容易，但定位準(zhǔn)確性稍差。在地面鋪設(shè)導(dǎo)軌，使門架下部的導(dǎo)向輪以一定的間隙夾在導(dǎo)軌的兩側(cè)，從而防止堆垛機(jī)運(yùn)行時產(chǎn)生擺動和傾剎。和懸掛型有軌巷道堆垛機(jī)相比，這種堆垛機(jī)的立柱主要考慮軌道平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度，因此，需要加大立柱在行走方向截面的慣性矩。只能通過其他輸送設(shè)備轉(zhuǎn)換巷道，直線運(yùn)行型堆垛機(jī)可以實現(xiàn)高速運(yùn)行，能夠滿足出入庫頻率較高的立體倉庫作業(yè)，應(yīng)用最為廣泛。 由于使用場合的限制，巷道堆垛機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能方面有以下特點：(1) 整機(jī)結(jié)構(gòu)高而窄，其寬度一般不超過儲料單元的寬度，因此限制了整機(jī)布置和結(jié)構(gòu)選型。(5) 配備可靠的安全裝置，控制系統(tǒng)應(yīng)具有一系列連鎖保護(hù)措。載重量大、機(jī)動性強(qiáng)、操作方便、可維修性好的叉車、無人叉車、牽引車、托盤運(yùn)輸車、堆高車、堆垛機(jī)、碼垛機(jī)、管道輸送機(jī)、帶狀輸送機(jī)、自動揀選機(jī)等先進(jìn)的裝卸搬運(yùn)機(jī)械設(shè)備將廣泛應(yīng)用于倉儲系統(tǒng)。7 / 87第三，堆垛機(jī)的工作方式及貨物識別控制原理。3，結(jié)構(gòu)緊湊堅固，使用維護(hù)方便，外形美觀。(4)在滿足強(qiáng)度、剛度和可靠性的前提下，盡量減小堆垛機(jī)各部分的重量，以減小提升功率和行走時的摩擦阻力。常用的柔性件有鋼絲繩和起重鏈兩種。斷電時，磁拉力消失，制動器在彈簧作用下又重新上閘，使電動機(jī)很快地停住。單向運(yùn)轉(zhuǎn)時只有半數(shù)花瓣參與工作，半數(shù)不承載；反向運(yùn)轉(zhuǎn)時，亦是如此。此卷筒的特點是卷筒軸不受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩，為封11 / 87閉式傳動，不易受外界環(huán)境干擾。本設(shè)計選用三合一減速器，把突緣電動機(jī)、盤式制動器和減速器做成整體，選用標(biāo)準(zhǔn)件，提高了系統(tǒng)的可靠性。上橫梁是由四塊鋼板焊接而成的箱形結(jié)構(gòu)，其與立柱間通過焊接聯(lián)結(jié)在一起。貨叉裝置是堆垛機(jī)存取貨物的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，裝設(shè)在載貨臺上。貨叉裝置采用二級直線式伸縮貨叉，叉體體積小、剛性大，且具有超載保護(hù)功能。中叉由中叉活動導(dǎo)軌、中叉連接板、中叉齒條板組成，中叉活動導(dǎo)軌支承在四個滾針軸承上，四個滾針軸承分別裝在下叉立板和下叉支承板上，中叉連接板則把中叉齒條板、中叉活動導(dǎo)軌和雙嚙合齒輪連接起來，中叉齒條板下方焊接有齒條，通過傳動軸上的齒輪傳遞動力。安裝在傳動軸軸端的齒輪通過中叉齒條板把動力傳遞給中叉，使中叉以一定的速度相對于下叉運(yùn)動，而安裝在中叉連接板上的雙嚙合齒輪以中叉速度與中叉一起運(yùn)動，雙嚙合齒輪下面與下叉齒條板上的齒條嚙合，上面與上叉齒條板上的齒條嚙合，下叉齒條板不動，那么上叉14 / 87齒條板則以二倍于中叉的速度向前運(yùn)動。本貨叉?zhèn)鲃酉到y(tǒng)除了電動機(jī)、聯(lián)軸器和減速器安裝在貨叉左側(cè)以外，基本為對稱布置，左半部分相當(dāng)于左貨叉，右半部分相當(dāng)于右貨叉，這樣鏈輪鏈條傳動布置于貨叉中間，從而提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性。一般允許誤差為 30 一 40 mm，檢測元件采用對射或反射式光電傳感器。人庫時，必須檢測貨位中有無貨物，以避免發(fā)生事故。電氣傳動設(shè)備采用變頻調(diào)速，具有較好的調(diào)速性能。我國現(xiàn)階段立體倉庫中，堆垛機(jī)技術(shù)參數(shù)的選用上，和世界先進(jìn)水平相比，存在著較大的差別。（2）堆垛機(jī)的尺寸參數(shù)。目前，國內(nèi)立體倉庫堆垛機(jī)的最低貨位極限高度普遍偏高。改進(jìn)貨叉結(jié)構(gòu)，合理選材，提高工藝手段，是減少貨叉下?lián)隙龋ＷC堆垛機(jī)工作性能的重要措施。目前立體倉庫實際應(yīng)用表明，對于行走速度不超過 80米/秒的，還可以保證，超過 100米/秒以上的，一般難以保證。10mm，以及噪音要求等。包括額定起重量、總起重量、