【正文】 ........................................................................... 36 單立柱堆垛機動剛度計算 .......................................................................................................................... 38 堆垛機結(jié)構強度計算 .................................................................................................................................. 40 整體結(jié)構穩(wěn)定性的計算 .............................................................................................................................. 41 第 5 章 堆垛機貨叉伸縮機構的計算 .......................................................................................................................... 41 堆垛機貨叉的結(jié)構 ............................................................................................................................................... 42 貨叉的設計計算 ................................................................................................................................................... 42 貨叉機構的受力分析 .................................................................................................................................. 42 貨叉撓度的計算 ........................................................................................................................................... 43 貨叉電機的計算 .............................................................................................................................................. 45 雙聯(lián)齒輪的確定 .............................................................................................................................................. 45 第 6 章 堆垛機升降機構的計算 ................................................................................................................................... 46 電機的選取 ........................................................................................................................................................... 46 減速器的選用 ......................................................................................................................................................... 46 卷筒的計算 .............................................................................................................................................................. 46 鋼絲繩的選用 ......................................................................................................................................................... 47 第 7 章 PLC的程序設計 .............................................................................................................................................. 47 參考文獻 ............................................................................................................................................................................ 52 致謝 ..................................................................................................................................................................................... 53 第 1 章 緒論 課題研究的背景 及內(nèi)容 隨著經(jīng)濟全球化和信息技術的迅速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)資料的獲取與產(chǎn)品營銷范圍日趨擴大，社會生產(chǎn)、物資流通，商品交易及 其管理方式正在并將繼續(xù)發(fā)生深刻的變革．與此相適應，被普遍認為企業(yè)在降低物質(zhì)消耗、提高勞動生產(chǎn)率以外的“第三利潤源”的現(xiàn)代物流業(yè)正在全世界范圍內(nèi)廣泛興起。 摘要 本文詳細介紹了 基于 PLC控制的自動化倉庫的堆垛機設計 ， 其中重點放在了行走機構的設計 、貨叉伸縮機構的設計計算 和 PLC 控制程序上。 本次設計的 堆垛機性能良好、動作靈活、操作方便、維護簡單方便，滿足了生產(chǎn)的需要。一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架用于儲存單元貨物，并用相應的搬運設備進行貨物入，出庫作業(yè)的倉庫。 現(xiàn)代化要求越來越促使工業(yè)生產(chǎn)社會化、專業(yè)化、集成化。生產(chǎn)的高度機械化，自動化必然要求物資的籌措供應分發(fā)及時、迅速、準確。 課題的意義和價值 國內(nèi)外其它行業(yè)采用自動化倉庫的情況己經(jīng)充分證明，使用自動化立體倉庫能夠產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。由于計算機管理、自動作業(yè)，可以方便地實施貨位和帳目的科學管理，改善庫存結(jié)構，避免盲目壓貨，并改善勞動環(huán)境?；谖覈锪鳂I(yè)有待專業(yè)管理和運作的現(xiàn)狀及其具有廣闊發(fā)展空間的趨勢，為了保證整個倉庫的性能指標最優(yōu)，提高現(xiàn)代企業(yè)的物流技術及物料搬運技術水平，就要對它的各子系統(tǒng)進行合理控制，使其能夠協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)， 此 自動化立體倉堆垛機 的設計 ，旨在深入探索新的控制技術， 有利于培養(yǎng)學生的實踐實驗能力和創(chuàng)新思維能力。 50年代初，美國出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機的立體倉庫． 60年代初，出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機立體倉庫． 1963年美國率先在立體倉庫中采用計算機控制技術，建立了世界上 第一座計算機控制的立體倉庫。據(jù)不完全統(tǒng)計， 目前我國已經(jīng)建成的立體倉庫近 300個，其中全自動化的立體倉庫有 30多個．此外，還有一些建設比較成功的立體倉庫，如洛陽第一拖拉機廠、清華大學 CIMS實驗室的立體倉庫等。國外立體倉庫普遍采用抗干擾能力強、工作可靠的可編程控制器來控制巷道堆垛機和出入庫系統(tǒng)，并且用計算機進行貨位管理和庫存管理，倉庫管理計算機與上級管理機聯(lián)網(wǎng)并能與控制系統(tǒng)相接，實現(xiàn)在線控制。必須采取一定的策略來適應不斷提高要求的庫存管理、運行的柔性以及各種過程集成的程度，能夠時時監(jiān)控生產(chǎn)流程，設備狀態(tài)及物料的加工狀況，有效協(xié)調(diào)整個生產(chǎn)過 程，以提高企業(yè)的競爭力。而且，堆垛機的結(jié)構也有了較大的改變，不斷推出具有新的物理外形和 更高性能的設備．隨著大、中、小型立體倉庫不斷的建立，堆垛機也由貨架支撐式改變?yōu)榈孛嬷问剑瑥亩霈F(xiàn)了形態(tài)各異的堆垛機。目前在堆垛機方面也不斷推出具有新的物理外形和更高性能的設備。 現(xiàn)在運用比較成熟的控制方式是用 PLC(可編程控制器 )作執(zhí)行機的控制器，或單機控制，或由 PLC配置通訊模塊聯(lián)機控制。 單立柱有軌巷道 堆垛機的分類 （ 1） 單立柱有軌巷道堆垛機的機架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。不適于起重量大和水平運行速度高的堆垛機。 圖 單立柱有軌巷道堆垛機 (2)按支承方式分類，有軌巷道堆垛機分為懸掛型和地面支承型。其缺點是維修和檢查不方 便。 (3)按其運行軌跡形式不同，分為直線運行型堆垛機和曲線運行型堆垛機。曲線運行型堆垛機在使用上有局限性，只適用于出入庫頻率較低的立體倉庫。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。更高的運算速度、超 小型體積、更可靠的工業(yè)抗 干擾設計、模擬量運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。 我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。目前， 我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。通用 PLC 應用于專用設備時可以認為它就是一個嵌入式控制器，但 PLC相對一般 嵌入式控制器而具有更高的可靠性和更好的穩(wěn)定性?？刂乒δ苤饕ㄟ^軟件來實現(xiàn)，簡化了安裝過程，降低了安裝成本，增加了系統(tǒng)的適應性，這在倉庫柔性化的發(fā)展趨勢下具有廣闊前景。 堆垛機的金屬結(jié)構設計 單立柱機架由一根立柱、 上、下橫梁組成，剛度較差，但質(zhì)量較輕。 上橫梁模塊 上橫梁模塊主要有上橫梁、上 橫梁導向輪組、上橫梁法蘭盤和緩沖器等零部件組成，上橫梁模塊結(jié)構圖如圖 所示。緩沖器固定在上橫梁兩端，當小型有軌巷道堆垛機運動到巷道兩端時 ,緩沖器用來吸收小型有軌巷道堆垛機運行 量 ，防止事故的發(fā)生。緩沖器同上橫梁的一樣，主要用來吸收堆垛機運行到巷道兩端時發(fā)生碰撞產(chǎn)生的能量。 水平行走時 ? =0． 000 5 v； 旋轉(zhuǎn)時 ? =0． 0004 v。來表示。 其優(yōu)點在于支撐于地面可避免受力的分配不均所引起的種種問題 ，單立柱適用于堆垛機的結(jié)構特點 ,單軌道可以適應巷道內(nèi)狹窄的空間。 3. 對于行走機構的設計應該參考現(xiàn)有的資料，使安裝運行機構的平臺減小，占用巷道的空間最小，總之考慮到堆垛機的設計和制造方便。圖 2采用套裝式減速器 ，本次設計選用圖一所示結(jié)構 圖 采用一般的臥式減速器 圖 采用套裝立式減速器 堆垛機設計計算 主動行走輪直徑的確定 走行輪有主動輪與從動輪各 1 個，由于堆垛機在操作貨叉時的反作用力會對走行輪產(chǎn)生側(cè)壓，為了防止走行輪由于側(cè)壓脫軌與走行中的爬行現(xiàn)象，需安裝側(cè)面導輪驅(qū)動輪的末端齒輪采用輪軸直接連接的驅(qū)動方式。 — 允許載重量（ kg） D39。當行走輪沿著軌道滾動時，其受力情況如圖 所示。堆垛機水平運行部分重 200kg，升降部分重 700kg，立柱重 10=967kg，故堆垛機自重 W=967+900=1867kg，行走速度 v=63m/s=，滾動阻力系數(shù) u=，動力傳動效率 ? =，行走阻力為 R=（ W+2W） u=（ 18670+6000） = 故最高時速需動力 P=Rv/? = 選用電動機 Y8022；額定功率 ，滿載轉(zhuǎn)速 2830r/min 電動機的重量 Gd=45kg，電機軸 ]1[ D=19mm，長 L=285，效率 %。 減速器的選擇 車輪的轉(zhuǎn)數(shù)： nc=Vdc/（ π HS 、 FS 接觸強度和彎曲強度計算的安全系數(shù) HS =， FS = NZ NY 接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算的壽命系數(shù)，用于考慮應力循環(huán)次數(shù)的影響。 結(jié)構特點 ,造型美觀 . ,對中性好 ,以滿足起重機跑偏要求 . (專利產(chǎn)品 ),增加摩擦系數(shù) ,以提高抗風