立體倉(cāng)庫(kù)存取系統(tǒng)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、摘 要 立體倉(cāng)庫(kù)一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架存儲(chǔ)單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。本文構(gòu)建了了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，由控制系統(tǒng)和存取系統(tǒng)組成?？刂葡到y(tǒng)中以三菱FX2N系列PLC作為核心控制元件，專(zhuān)用鍵盤(pán)作為人機(jī)接口部件，控制步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)有三自由度的倉(cāng)庫(kù)模型在高強(qiáng)度導(dǎo)軌上做三維運(yùn)動(dòng)，以步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)輸出的脈沖數(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)鍵盤(pán)對(duì)每個(gè)倉(cāng)位予以地址編碼，通過(guò)PLC對(duì)命令鍵盤(pán)進(jìn)行掃描并得到相應(yīng)的倉(cāng)位號(hào)，當(dāng)PLC接收到來(lái)自鍵盤(pán)的輸入命令后，便輸出對(duì)應(yīng)倉(cāng)位的脈沖數(shù)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，進(jìn)而控制傳動(dòng)部件絲杠旋轉(zhuǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定

2、位，以完成貨物的存取功能，另外，為了保證整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，我們還采用了限位開(kāi)關(guān)對(duì)其進(jìn)行限位保護(hù)。存取系統(tǒng)由立體框架結(jié)構(gòu)、托盤(pán)裝置、導(dǎo)引裝置、定位與安全裝置組成，保證了物件能在控制系統(tǒng)的控制下安全的存取。 關(guān)鍵字：目 錄參考文獻(xiàn)231 緒論11.1 本課題設(shè)計(jì)的背景11.2本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容11.3本課題設(shè)計(jì)的目的和意義22 硬件部分42.1 立體倉(cāng)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)42.2 立體倉(cāng)庫(kù)的硬件原理5 步進(jìn)電機(jī)的原理5 聯(lián)軸器的原理6 絲杠傳動(dòng)的原理73 元器件的選擇103.1 步進(jìn)電機(jī)的選擇103.2 牽引電機(jī)的選擇123.3 聯(lián)軸器的選擇123.4 立體鋼架的設(shè)計(jì)133.5 托盤(pán)的設(shè)計(jì)1

3、43.6 立柱模塊的設(shè)計(jì)153.7 行走機(jī)構(gòu)模塊的設(shè)計(jì)163.8 貨叉機(jī)構(gòu)模塊的設(shè)計(jì)17結(jié)論19致謝20參考文獻(xiàn)211 緒論1.1 本課題設(shè)計(jì)的背景立體倉(cāng)庫(kù)一般是指采用幾層、十幾層乃至幾十層高的貨架儲(chǔ)存單元貨物，用相應(yīng)的物料搬運(yùn)設(shè)備進(jìn)行貨物入庫(kù)和出庫(kù)作業(yè)的倉(cāng)庫(kù)。由于這類(lèi)倉(cāng)庫(kù)能充分利用空間儲(chǔ)存貨物，故常形象地將其稱(chēng)為“立體倉(cāng)庫(kù)”。 立體倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生和發(fā)展是第二次世界大戰(zhàn)之后生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。50年代初，美國(guó)出現(xiàn)了采用橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)立體倉(cāng)庫(kù)；1963年美國(guó)率先在高架倉(cāng)庫(kù)中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，建立了第一座計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)。此后，自

4、動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在美國(guó)和歐洲得到迅速發(fā)展，并形成了專(zhuān)門(mén)的學(xué)科。60年代中期，日本開(kāi)始興建立體倉(cāng)庫(kù)，并且發(fā)展速度越來(lái)越快，成為當(dāng)今世界上擁有自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)最多的國(guó)家之一。我國(guó)對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)及其物料搬運(yùn)設(shè)備的研制開(kāi)始并不晚，1963年研制成第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)（機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所），1973年開(kāi)始研制我國(guó)第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)（高15米，機(jī)械部起重所負(fù)責(zé)），該庫(kù)1980年投入運(yùn)行。到目前為止，我國(guó)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量已超過(guò)200座。立體倉(cāng)庫(kù)由于具有很高的空間利用率、很強(qiáng)的入出庫(kù)能力、采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理而利于企業(yè)實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，越來(lái)越

5、受到企業(yè)的重視。在現(xiàn)代化的物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用日益廣泛，而堆垛機(jī)的優(yōu)劣對(duì)整個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)的運(yùn)行起著重要作用。單就我國(guó)現(xiàn)有的生產(chǎn)力發(fā)展水平來(lái)看，在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中設(shè)計(jì)出造價(jià)低廉、工作可靠的堆垛機(jī)替代原有倉(cāng)庫(kù)的管理和控制，能更加適應(yīng)某些中小企業(yè)投資少見(jiàn)效快的目標(biāo)，1.2 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容立體倉(cāng)庫(kù)由控制系統(tǒng)和存取系統(tǒng)組成。 傳統(tǒng)條件下的庫(kù)房管理作業(yè)，主要依據(jù)人工裝卸，特別是對(duì)于一些大型物資，不僅工作效率低，浪費(fèi)大量的人力、物力，存在較大的安全隱患，同時(shí)還占據(jù)大量的庫(kù)房面積。立體庫(kù)的投入使用，徹底解決了這一難題。 自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的信息系統(tǒng)可以與企業(yè)的生產(chǎn)信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。同

6、時(shí)，由于使用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)，促進(jìn)企業(yè)的科學(xué)管理，減少了浪費(fèi)，保證均衡生產(chǎn)，也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平 。2 硬件部分2.1 立體倉(cāng)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu) 按鍵號(hào)功能選擇定義1自動(dòng)選擇1號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向左移動(dòng)2自動(dòng)選擇2號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向下移動(dòng)3自動(dòng)選擇3號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向右移動(dòng)4自動(dòng)選擇4號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向后移動(dòng)5自動(dòng)選擇5號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)垂直向上移動(dòng)6自動(dòng)選擇6號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)機(jī)構(gòu)水平向前移動(dòng)7自動(dòng)選擇7號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義8自動(dòng)選擇8號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義9自動(dòng)選擇9號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義10自動(dòng)選擇10號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義11自動(dòng)選擇11號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義12自動(dòng)選擇12號(hào)倉(cāng)位手動(dòng)無(wú)意義聯(lián)軸器主要適用于連接伺服

7、電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、一般常用電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器和滾珠絲桿等。廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工機(jī)床、電子制造設(shè)備、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、塑料機(jī)械、工程機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)裝置等領(lǐng)域。 其主要適用于連接伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、一般常用電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器和滾珠絲桿等。廣泛應(yīng)用于數(shù)控加工機(jī)床、電子制造設(shè)備、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、包裝機(jī)械、塑料機(jī)械、工程機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)裝置等領(lǐng)域。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會(huì)引起兩軸相對(duì)位置的變化，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中。根據(jù)聯(lián)軸器有無(wú)彈性元件、對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力，即能否在發(fā)生相對(duì)位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸

8、器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。 剛性聯(lián)軸器 只能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能 包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等 。如下圖所示。 剛性聯(lián)軸器實(shí)物圖撓性聯(lián)軸器 無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器，不僅能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能 包括齒式聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器等。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩；具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能；還具有不同程度的減振、緩沖作用，改善傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能 包括各種非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器和金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器，各種彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)不同，差異較大，在傳動(dòng)系統(tǒng)中的作用亦不盡相同。如下圖所示。

9、安全聯(lián)軸器 傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，過(guò)載安全保護(hù)。撓性安全聯(lián)軸器還具有不同程度的補(bǔ)償性能 包括銷(xiāo)釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器如下圖所示。 安全聯(lián)軸器實(shí)物圖 絲杠傳動(dòng)的原理絲杠一般是把絲杠的傳動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁菽傅闹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一般使用伺服電機(jī)加一個(gè)聯(lián)軸器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)于現(xiàn)在流行的滾珠絲杠來(lái)說(shuō)，其摩擦系數(shù)很小，所受的軸向力很小，所以傳動(dòng)不需要很大的力。滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)、或者將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想產(chǎn)品。滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)：滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)分為內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)(以圓形反向器和橢圓形反向器為代表)和外循環(huán)結(jié)構(gòu)(以插管為代表)兩種。這兩種結(jié)構(gòu)也是最常用的結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)性能沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別

10、，只是內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸小；外循環(huán)結(jié)構(gòu)安裝連接尺寸大。目前，滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)已有10多種，但比較常用的主要有：內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)；外循環(huán)結(jié)構(gòu)；端蓋結(jié)構(gòu)；蓋板結(jié)構(gòu)。滾珠絲杠原理：1、按照國(guó)標(biāo)GB/T17587.3-1998及應(yīng)用實(shí)例，滾珠絲杠（目前已基本取代梯形絲桿，已俗稱(chēng)絲桿）是用來(lái)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；或?qū)⒅本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，并具有傳動(dòng)效率高，定位準(zhǔn)確等2、當(dāng)滾珠絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母就會(huì)隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對(duì)應(yīng)規(guī)格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，被動(dòng)工件可以通過(guò)螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠的特點(diǎn)：1、與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3滾珠絲桿的絲杠軸與絲母之間有很多

11、滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。2、高精度的保證滾珠絲桿是用日本制造的世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來(lái)的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對(duì)溫度·濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。3、微進(jìn)給可能滾珠絲桿由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng),所以啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。4、無(wú)側(cè)隙、剛性高滾珠絲桿可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓

12、力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。5、高速進(jìn)給可能滾珠絲桿由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動(dòng))。滾珠絲杠加工注意問(wèn)題：滾珠絲杠加工時(shí)，螺桿預(yù)拉就是在裝配時(shí)用螺桿兩端的鎖緊螺母按要求對(duì)螺桿的長(zhǎng)度方向施加一定的拉力以調(diào)整螺桿正反螺母的反向緊度，原因是螺桿在運(yùn)行中溫升時(shí)，熱應(yīng)力效應(yīng)會(huì)使螺桿伸長(zhǎng)，使螺桿的長(zhǎng)度變得不穩(wěn)定。目的是為了有效消除該部件的彈性變量以期獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)精度。否則在微量進(jìn)給時(shí)當(dāng)滑鞍或工作臺(tái)的阻尼力大于螺桿及螺母的彈性力矩時(shí)工作臺(tái)不發(fā)生位移，隨著不斷的進(jìn)給螺桿及螺母的累積彈性力矩超過(guò)工作臺(tái)阻尼力矩此時(shí)的工作臺(tái)產(chǎn)生沖動(dòng)位移。雖然總的進(jìn)給量可能

13、不受影響、但實(shí)際的步數(shù)、每步的進(jìn)給量與控制器的輸出產(chǎn)生誤差，其后果是嚴(yán)重影響加工精度。其實(shí)物如下圖所示： 滾珠絲杠實(shí)物圖3 元器件的選擇移動(dòng)部分總重 M=25kg 外力 Fa=4kg.cm磨擦系數(shù) =0.04螺栓機(jī)構(gòu)的效率 =O. 9螺栓軸徑 =1.2cm螺栓長(zhǎng) =42cm螺距 P=3mm分辨率 L=0.01mm移動(dòng)距離 =0.0075mm/步速度 V=2mmin 計(jì)算： 設(shè)擬選用2相、1.8°步距角的HB型電動(dòng)機(jī)速比(設(shè)使用直接驅(qū)動(dòng)方式)i=m×/(360×L)=2×1.8(360×O.01)=1軸向力F=Fa+M=4+0.04×2

14、5=5kg.cm負(fù)載轉(zhuǎn)矩=F×P(2 )+(××)/2 =5×0.3(2 ×3.14×0.9)+ (0.3×1.67× 0.3)/(2 ×3.14)=0.289kg.cm 螺栓的慣量 =（×××）/32=（3.14×7.9××42×）/32=0.0675kg.移動(dòng)體的慣量=M×=25×=0.0571 kg. 負(fù)載慣量為=+=0.0675+0.00571=0.1246kg.根據(jù)以上計(jì)算可以初步選定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其慣量為=

15、0.03 kg.，空載起動(dòng)頻率=3000H。由要求的速度可求出運(yùn)行的頻率：f=VL=2000(60×0.01)=3333HZ可知需要加減速的驅(qū)動(dòng)方式。齒輪比：G=360°/L=0.0075 ×360°/ (1.8°×0.01)=150換算到電機(jī)軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén)=G×L(+F)/ 2 =150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9) =1.40 kg.cm對(duì)首次設(shè)計(jì)的裝置來(lái)講，所選用的電動(dòng)機(jī)通常留有23倍的余量，所以電機(jī)轉(zhuǎn)矩=3T=3×1.40=4.2 kg.cm =0.41

16、N.M1.80=0.9，最高時(shí)速需要?jiǎng)恿=（W1+W2）V/=（5000+13000）*0.15/0.9=3KW 因此為保證安全，選擇牽引電機(jī)功率為5.5KW 選擇電機(jī)為繞線(xiàn)形異步電機(jī)：YZ160M1-6 5.5KW 型號(hào) 功率（KW）轉(zhuǎn)速（r/min） 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （kg/m2）轉(zhuǎn)子繞子開(kāi)路電壓（V）YZ160M1-6 5.5 930 0.12 138 滑塊聯(lián)軸器剖面圖工字鋼也稱(chēng)鋼梁，是截面為工字形的長(zhǎng)條鋼材。其規(guī)格以腰高( h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫米數(shù)表示，如“工160*88*6”，即表示腰高為160毫米、腿寬為88毫米、腰厚為6毫米的工字鋼。工字鋼的規(guī)格也可用型號(hào)表示，型號(hào)表示腰

17、高的厘米數(shù)，如工16#。腰高相同的工字鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚，需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如32a# 32b# 32c#等。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼，熱軋普通工字鋼的規(guī)格為10-63#。經(jīng)供需雙方協(xié)議供應(yīng)的熱軋普通工字鋼規(guī)格為12-55#。工字鋼廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車(chē)輛、支架、機(jī)械等。 其具有以下特點(diǎn)：1翼緣寬，側(cè)向剛度大?？箯澞芰?qiáng)。 2 翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡(jiǎn)便。 3與一般型鋼相比，成本低，精度高，殘余應(yīng)力小，無(wú)需昂貴的焊接材料和焊縫檢測(cè)，節(jié)約鋼結(jié)構(gòu)制作成本30%左右。 4 相同截面負(fù)荷下熱軋H鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)重量減輕15%-20%。 5與砼結(jié)

18、構(gòu)相比，工字鋼結(jié)構(gòu)可增大6%的使用面積，而結(jié)構(gòu)自重減輕20%一30%，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)力。 6 工字鋼可加工成T型鋼，蜂窩梁可經(jīng)組合形成各種截面形式，極大滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)與制作需求。 綜合以上所述，鋼架結(jié)構(gòu)的材料選用32（a）工字鋼鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類(lèi)有色金屬，在航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。純鋁的密度?。?2.7g/cm3），大

19、約是鐵的 1/3，熔點(diǎn)低（660），鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性（:3240%，:7090%），易于加工，可制成各種型材、板材?？垢g性能好；但是純鋁的強(qiáng)度很低，退火狀態(tài) b 值約為8kgf/mm2，故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來(lái)強(qiáng)化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度，b 值分別可達(dá) 2460kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”（強(qiáng)度與比重的比值 b/）勝過(guò)很多合金鋼，成為理想的結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)

20、等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。 鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)剛，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。為了減輕托盤(pán)的重量，托盤(pán)采用鋁合金材料，這樣既減輕了了重量，還能保持你的堅(jiān)固性。其外形如圖所示： 托盤(pán)CAD截圖為了使其具有更好的傳動(dòng)性，方便在皮帶上傳動(dòng)，故設(shè)計(jì)為船型。3.6立柱模塊的設(shè)計(jì) 立柱模塊主要有立柱、導(dǎo)軌和法蘭盤(pán)組成，立柱通過(guò)法蘭盤(pán)與下橫梁相連接，立柱采用熱軋H型鋼和鋼板焊接而成，在滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的情況下使得重量減輕，節(jié)省了材料，而且外形美觀。 立柱CAD截圖

21、 立柱實(shí)體圖3.7 行走機(jī)構(gòu)模塊 行走機(jī)構(gòu)模塊是堆垛機(jī)的重要組成部分，它主要有上下兩個(gè)軌道以及導(dǎo)輪組等零部件組成。 下橫梁是模塊零部件的支撐機(jī)構(gòu)，又是堆垛機(jī)的承載構(gòu)件，因此它要有足夠的強(qiáng)度和剛度，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輪使其在軌道上行走，完成堆垛機(jī)沿軌道方向的水平運(yùn)動(dòng)，兩組導(dǎo)輪夾在上下軌道的之間，使堆垛機(jī)水平運(yùn)行時(shí)能夠沿著軌道行走不至于跑偏，起到導(dǎo)向的作用。 導(dǎo)軌CAD截圖 底座行走機(jī)構(gòu)CAD截圖 導(dǎo)輪CAD圖3.8 貨叉機(jī)構(gòu)模塊 貨叉機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，貨叉機(jī)構(gòu)安裝在載貨臺(tái)上，能夠上下和前后移動(dòng)，來(lái)完成貨物的存取。為防止堆垛機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中與軌道兩邊的貨物發(fā)生碰撞，所以你本身的長(zhǎng)度要小于兩個(gè)軌

22、道之間的寬度。在貨叉運(yùn)行時(shí)其行程要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩個(gè)軌道之間的寬度，故采用絲杠傳動(dòng)，使貨叉與螺母一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滾珠絲杠做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)螺母就會(huì)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)牽引鋼絲做上下運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)力是堆垛機(jī)上方的牽引電機(jī)。 貨叉CAD截圖 貨叉實(shí)物圖結(jié)論傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)只是貨物儲(chǔ)存的場(chǎng)所，保存貨物是其唯一的功能，是一種“靜態(tài)儲(chǔ)存”。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)采用先進(jìn)的自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備，不僅能使貨物在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)按需要自動(dòng)存取，而且可以與倉(cāng)庫(kù)以外的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)的連接，并通過(guò)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和自動(dòng)化物料搬運(yùn)設(shè)備使倉(cāng)庫(kù)成為企業(yè)生產(chǎn)物流中的一個(gè)重要環(huán)節(jié) ，而且節(jié)省人力，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，能準(zhǔn)確、迅速地完成出入庫(kù)作業(yè)； 提高儲(chǔ)存空

23、間的利用效率； 確保庫(kù)存作業(yè)的安全性，減少貨損貨差； 能及時(shí)了解庫(kù)存品種、數(shù)量、金額、位置、出入庫(kù)時(shí)間等信息。企業(yè)外購(gòu)件和自制生產(chǎn)件進(jìn)入自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存是整個(gè)生產(chǎn)的一個(gè)環(huán)節(jié)，短時(shí)儲(chǔ)存是為了在指定的時(shí)間自動(dòng)輸出到下一道工序進(jìn)行生產(chǎn)，從而形成一個(gè)自動(dòng)化的物流系統(tǒng)，這是一種“動(dòng)態(tài)儲(chǔ)存”，也是當(dāng)今自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)發(fā)展的一個(gè)明顯的技術(shù)趨勢(shì)。通過(guò)我學(xué)習(xí)到了很多東西，在工作的細(xì)心上也得到了提高。并且，更了解了有關(guān)可編程控制器的功能。我選擇這個(gè)設(shè)計(jì)，也是為了彌補(bǔ)以前學(xué)習(xí)上的不足。這次設(shè)計(jì)，使我了解到老師的用心良苦，并且從老師那學(xué)到了很多寶貴的東西。致謝伴著青春的激情和求知的欲望，我已走完了四年的求知之旅，美好的大學(xué)生活培養(yǎng)了我科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方法，更造就了我積極樂(lè)觀的生活態(tài)度和開(kāi)拓進(jìn)取的創(chuàng)新意識(shí)?；叵肫鹚哪戤?dāng)中和同學(xué)一起走過(guò)的日子，我們的內(nèi)心感受頗深，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我們的自學(xué)能力得到極大提高，同學(xué)們?cè)谟龅揭恍〤AD等軟件難題時(shí)，通過(guò)各位老師的引導(dǎo)，再一步一步摸索，并瀏覽參考了大量相關(guān)網(wǎng)站和電子書(shū)，也請(qǐng)教過(guò)很多網(wǎng)絡(luò)高手,最終在大家的通力奮戰(zhàn)合作中將機(jī)械和線(xiàn)條連接成功，同時(shí)也加深了對(duì)綜合設(shè)計(jì)方面的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了大家的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)接受能力. 在平時(shí)處理問(wèn)題時(shí)，大家一起去討論，解決,交換意見(jiàn)和改進(jìn)思想,項(xiàng)目組