開(kāi)題報(bào)告-高架式立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、XX大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)期報(bào)告XX大學(xué)2015屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)期報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：高架式立體倉(cāng)庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)（方向）：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生信息：學(xué)號(hào)：姓名： 班級(jí)：指導(dǎo)教師信息：教師號(hào)： 姓名： 職稱：教授報(bào)告提交日期： 2015.3.20一、 課題研究目的和意義自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)他是倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存領(lǐng)域的一種最新的技術(shù)，他是以高層貨架為主體，以成套的搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)控制技術(shù)為手段的高效率物流、大容量存儲(chǔ)的機(jī)電一體化高科技集成系統(tǒng)，集規(guī)劃、管理、機(jī)械、電氣等等為一體，具體實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化搬運(yùn)、智能控、信息網(wǎng)絡(luò)化，是現(xiàn)在倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存搬運(yùn)技術(shù)的一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì)。采用高層貨架進(jìn)行

2、儲(chǔ)存，能夠提高空間的利用率和貨物的智能管理效率，由于使用了高架式立體倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存技術(shù)，儲(chǔ)存區(qū)可以最大限度的向三維空間擴(kuò)展，可以更加充分的利用倉(cāng)庫(kù)地面以及空間，進(jìn)而提高空間的使用率。目前世界上最大的高架式立體倉(cāng)庫(kù)已經(jīng)達(dá)到了50米，單位面積儲(chǔ)存可達(dá)7.5噸，是普通倉(cāng)庫(kù)5-10倍，甚至更多。就目前來(lái)說(shuō)，高架式立體倉(cāng)庫(kù)是物流系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)在大批的科學(xué)家以及工程師在不懈的投身于提高自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的效率提升的研究工作中。尤其是在近30年，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的更方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，無(wú)論是在立體倉(cāng)庫(kù)的硬件設(shè)備，還在在自動(dòng)控制和通訊技術(shù)方面，都有不小的進(jìn)步，這就讓現(xiàn)在的高架式立體倉(cāng)庫(kù)的工作效率大大提高。但

3、隨著現(xiàn)代機(jī)械制造對(duì)于立體倉(cāng)庫(kù)的工作效率的要求在不斷的提升，所以現(xiàn)在研究自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)就十分具有實(shí)際意義。二、本課題國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)生和發(fā)展是在第二次世界大戰(zhàn)之后，在50年代的時(shí)候，美國(guó)就出現(xiàn)了采用了橋式堆垛起重機(jī)的立體倉(cāng)庫(kù)；50年代末60年代初出現(xiàn)了巷道式堆垛起重機(jī)式立體倉(cāng)庫(kù)；世界上的第一座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)于1963年在美國(guó)建成，繼美國(guó)之后，德國(guó)也相繼開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)。在進(jìn)入80年代后，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的再全世界范圍內(nèi)的發(fā)展都是比較迅速的，涉及到了各行各業(yè)。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，起步并不算晚，在1963年就由機(jī)械部北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所研制了第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)，1973年

4、開(kāi)始著手研制可以由計(jì)算機(jī)控制的立體倉(cāng)庫(kù)，在1980年投入使用。截止到目前為止，我國(guó)已擁有將近1000多座立體倉(cāng)庫(kù)。現(xiàn)在我國(guó)更有多家單位從事立體倉(cāng)庫(kù)的研究工作，比如西安迪普物流機(jī)械有限公司、太原雙塔剛玉股份有限公司等等。而現(xiàn)代的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)也憑借其高效的利用率、強(qiáng)有力的入出庫(kù)能力、便捷的計(jì)算機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn)成為了現(xiàn)代企業(yè)物流的核心。三、 本課題主要研究?jī)?nèi)容1、 立體倉(cāng)庫(kù)主要具有以下功能：入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存、聯(lián)網(wǎng)和設(shè)置這五項(xiàng)基本功能。雙立柱式堆垛機(jī)2、 堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)： 機(jī)架機(jī)架的主要作用是承載，主要有兩個(gè)橫梁及兩根立柱組成。其中上橫梁須有天軌阻擋器和緩沖器，下橫梁須有地軌阻擋器。 行走機(jī)構(gòu)在這里可以選用

5、DAM AG行走輪組件，應(yīng)裝在下橫梁，由一個(gè)行走電機(jī)、減速器、行走輪和沿著地軌的導(dǎo)向輪組成。為了保證機(jī)構(gòu)可以運(yùn)行的平穩(wěn)一些，上橫梁應(yīng)該裝天軌導(dǎo)向輪。 提升機(jī)構(gòu)和載貨臺(tái)主要包括提升電機(jī)（減速器）、傳動(dòng)鏈條、提升鏈條、傳動(dòng)鏈輪、提升鏈輪組成。其中，提升鏈條用雙排滾子鏈條，他的安全系數(shù)應(yīng)大于5，與載貨臺(tái)和兩個(gè)橫梁的鏈輪組成封閉結(jié)構(gòu)。提升機(jī)通過(guò)變頻PLC控制，從而避免了運(yùn)動(dòng)起始時(shí)所受拉力過(guò)大。為保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，在他的每個(gè)側(cè)面有沿立柱的4個(gè)導(dǎo)向輪和2個(gè)頂輪。其具體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程如下：當(dāng)提升電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)鏈條驅(qū)動(dòng)雙聯(lián)鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，使提升鏈條運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)載貨臺(tái)(包括貨叉、貨物)升降。 貨叉由點(diǎn)擊減速器、叉板、輥

6、輪軸承、鏈輪、鏈連接裝置、活動(dòng)導(dǎo)軌、固定導(dǎo)軌以及一些定位裝置組成。如下圖所示：內(nèi)側(cè)輥輪軸承通過(guò)連接板和叉板連接在了一起， 外側(cè)輥輪軸承安裝要在固定導(dǎo)軌上，固定導(dǎo)軌安裝應(yīng)在載貨臺(tái)的橫梁上，2 組軸承都鑲嵌在工字型的活動(dòng)導(dǎo)軌中，為了使貨叉的伸縮到位，進(jìn)而保證準(zhǔn)確的存貨、取貨，所以我在貨叉上裝上了機(jī)械定位裝置(雙向阻擋器)和電氣定位感應(yīng)開(kāi)關(guān)(極限感受塊和接近開(kāi)關(guān))組成的雙重定位報(bào)護(hù)裝置。還有檢測(cè)貨叉是否可以準(zhǔn)確回到原位置的中位感應(yīng)條和接近開(kāi)關(guān)。其主要工作過(guò)程如下：電機(jī)減速器通過(guò)鏈條驅(qū)動(dòng)鏈輪，進(jìn)而鏈連接板帶動(dòng)活動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)鏈輪和鏈連接板 I 帶動(dòng)叉板雙向伸縮，使叉板能以 2 倍于活動(dòng)導(dǎo)軌的速度運(yùn)

7、動(dòng)。 電氣設(shè)備及控制主要包括電力拖動(dòng)、堆垛機(jī)控制、信號(hào)傳輸?shù)?。堆垛機(jī)一般采用滑觸線供電，因而選擇抗干擾較好的紅外通信方式，堆垛機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是要做到精確定位以及準(zhǔn)確辨認(rèn)地址，所以堆垛機(jī)的位置控制采用絕對(duì)認(rèn)址方式，即用激光測(cè)距儀測(cè)量堆垛機(jī)到基點(diǎn)的距離和本來(lái)就先存儲(chǔ)在PLC中的數(shù)據(jù)比對(duì)，這樣確定堆垛機(jī)的現(xiàn)在位置，雖成本高，但勝在準(zhǔn)確性高，較為可靠。 安全保護(hù)裝置（1） 在堆垛機(jī)行走軌道，載貨臺(tái)的升降以及貨叉伸縮終端都有機(jī)械限位裝置，來(lái)保證不會(huì)超程；（2） 貨物檢測(cè)載貨臺(tái)上面會(huì)有一個(gè)測(cè)量貨物是否超高、超寬、超長(zhǎng)的檢測(cè)裝置，此原件可以采用反射式的光電傳感器；（3） 應(yīng)在載貨臺(tái)上設(shè)置檢測(cè)貨叉是否準(zhǔn)確歸位、

8、貨叉上是否剩余貨物的裝置。如果貨叉沒(méi)有歸位的話，堆垛機(jī)不能水平運(yùn)動(dòng)；如果貨叉上已經(jīng)有了貨物的話，那么就不能再次取貨。（4） 應(yīng)當(dāng)有斷電保護(hù)裝置，這樣在載貨臺(tái)升降中突然停電的話，可以保證貨物不會(huì)掉下來(lái)砸傷人。四、 可能遇到的問(wèn)題以及初步解決方法1、 入庫(kù)和出庫(kù)管理入庫(kù)和出庫(kù)是整個(gè)高架式立體倉(cāng)庫(kù)的核心，他首先完成對(duì)整個(gè)貨物的分類(lèi)，包括毛坯件、毛坯組件、成品件、成品組件的自動(dòng)化的分類(lèi)；其次還應(yīng)該可以根據(jù)計(jì)算機(jī)和具體設(shè)備的反饋信息進(jìn)行綜合處理，進(jìn)而把貨物準(zhǔn)確的進(jìn)行派送，送到指定的位置區(qū)域；在堆垛機(jī)取出貨物并送出以后，核心計(jì)算機(jī)應(yīng)準(zhǔn)確記錄，保證以后出現(xiàn)問(wèn)題的話查而有據(jù)，同時(shí)也保證整個(gè)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的高效利用率

9、。2、 AS/RS存儲(chǔ)位置分配常用有四種存儲(chǔ)策略：定位存儲(chǔ)、分類(lèi)存儲(chǔ)、隨機(jī)存儲(chǔ)、共同存儲(chǔ)。五、 計(jì)劃進(jìn)度表3月23日 4月3日4月4日 4月8日4月9日 4月20日4月21日 5月12日5月13日 5月27日5月28日 6月8日6月9日 6月18日6月19日 6月20日6月21日 6月27日調(diào)研，查閱相關(guān)資料，寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告修改完善開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)方案分析確定方案并繪制總體裝配草圖繪制裝配圖繪制零件圖完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)準(zhǔn)備答辯答辯六、 參考文獻(xiàn)1 劉昌祺. 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.2 劉昌祺. 物流配送中心管理技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.3 劉昌祺. 物流配送中心規(guī)劃與設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.4 劉昌祺. 物流配送中心揀貨系統(tǒng)選擇及設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.5 劉昌祺. 物流配送中心設(shè)施及設(shè)備設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.6 馬明云.基于 Petri 網(wǎng)的 AS/RS 出入庫(kù)調(diào)度優(yōu)化與控制問(wèn)題研究D.西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，20