開題報告-高架式立體倉庫機械結構設計

1、XX大學本科畢業(yè)設計（論文）開期報告XX大學2015屆本科畢業(yè)設計（論文）開期報告畢業(yè)設計（論文）題目：高架式立體倉庫機械結構設計專業(yè)（方向）：機械設計制造及其自動化學生信息：學號：姓名： 班級：指導教師信息：教師號： 姓名： 職稱：教授報告提交日期： 2015.3.20一、 課題研究目的和意義自動化立體倉庫他是倉庫儲存領域的一種最新的技術，他是以高層貨架為主體，以成套的搬運設備為基礎，以計算機控制技術為手段的高效率物流、大容量存儲的機電一體化高科技集成系統(tǒng)，集規(guī)劃、管理、機械、電氣等等為一體，具體實現(xiàn)了自動化搬運、智能控、信息網(wǎng)絡化，是現(xiàn)在倉庫儲存搬運技術的一個大的發(fā)展趨勢。采用高層貨架進行

2、儲存，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庫儲存技術，儲存區(qū)可以最大限度的向三維空間擴展，可以更加充分的利用倉庫地面以及空間，進而提高空間的使用率。目前世界上最大的高架式立體倉庫已經(jīng)達到了50米，單位面積儲存可達7.5噸，是普通倉庫5-10倍，甚至更多。就目前來說，高架式立體倉庫是物流系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)在大批的科學家以及工程師在不懈的投身于提高自動化立體倉庫的效率提升的研究工作中。尤其是在近30年，自動化立體倉庫的更方面已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，無論是在立體倉庫的硬件設備，還在在自動控制和通訊技術方面，都有不小的進步，這就讓現(xiàn)在的高架式立體倉庫的工作效率大大提高。但

3、隨著現(xiàn)代機械制造對于立體倉庫的工作效率的要求在不斷的提升，所以現(xiàn)在研究自動化立體倉庫就十分具有實際意義。二、本課題國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢自動化立體倉庫的產(chǎn)生和發(fā)展是在第二次世界大戰(zhàn)之后，在50年代的時候，美國就出現(xiàn)了采用了橋式堆垛起重機的立體倉庫；50年代末60年代初出現(xiàn)了巷道式堆垛起重機式立體倉庫；世界上的第一座自動化立體倉庫于1963年在美國建成，繼美國之后，德國也相繼開發(fā)了自動化立體倉庫。在進入80年代后，自動化立體倉庫的再全世界范圍內的發(fā)展都是比較迅速的，涉及到了各行各業(yè)。對于我國來說，起步并不算晚，在1963年就由機械部北京起重運輸機械研究所研制了第一臺橋式堆垛起重機，1973年

4、開始著手研制可以由計算機控制的立體倉庫，在1980年投入使用。截止到目前為止，我國已擁有將近1000多座立體倉庫?，F(xiàn)在我國更有多家單位從事立體倉庫的研究工作，比如西安迪普物流機械有限公司、太原雙塔剛玉股份有限公司等等。而現(xiàn)代的自動化立體倉庫也憑借其高效的利用率、強有力的入出庫能力、便捷的計算機控制等優(yōu)點成為了現(xiàn)代企業(yè)物流的核心。三、 本課題主要研究內容1、 立體倉庫主要具有以下功能：入庫、出庫、庫存、聯(lián)網(wǎng)和設置這五項基本功能。雙立柱式堆垛機2、 堆垛機結構： 機架機架的主要作用是承載，主要有兩個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。 行走機構在這里可以選用

5、DAM AG行走輪組件，應裝在下橫梁，由一個行走電機、減速器、行走輪和沿著地軌的導向輪組成。為了保證機構可以運行的平穩(wěn)一些，上橫梁應該裝天軌導向輪。 提升機構和載貨臺主要包括提升電機（減速器）、傳動鏈條、提升鏈條、傳動鏈輪、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)應大于5，與載貨臺和兩個橫梁的鏈輪組成封閉結構。提升機通過變頻PLC控制，從而避免了運動起始時所受拉力過大。為保證運動的平穩(wěn)性，在他的每個側面有沿立柱的4個導向輪和2個頂輪。其具體的運動過程如下：當提升電機通過傳動鏈條驅動雙聯(lián)鏈輪旋轉時，使提升鏈條運動，從而帶動載貨臺(包括貨叉、貨物)升降。 貨叉由點擊減速器、叉板、輥

6、輪軸承、鏈輪、鏈連接裝置、活動導軌、固定導軌以及一些定位裝置組成。如下圖所示：內側輥輪軸承通過連接板和叉板連接在了一起， 外側輥輪軸承安裝要在固定導軌上，固定導軌安裝應在載貨臺的橫梁上，2 組軸承都鑲嵌在工字型的活動導軌中，為了使貨叉的伸縮到位，進而保證準確的存貨、取貨，所以我在貨叉上裝上了機械定位裝置(雙向阻擋器)和電氣定位感應開關(極限感受塊和接近開關)組成的雙重定位報護裝置。還有檢測貨叉是否可以準確回到原位置的中位感應條和接近開關。其主要工作過程如下：電機減速器通過鏈條驅動鏈輪，進而鏈連接板帶動活動導軌運動，再通過鏈輪和鏈連接板 I 帶動叉板雙向伸縮，使叉板能以 2 倍于活動導軌的速度運

7、動。 電氣設備及控制主要包括電力拖動、堆垛機控制、信號傳輸?shù)取６讯鈾C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，堆垛機的運行特點是要做到精確定位以及準確辨認地址，所以堆垛機的位置控制采用絕對認址方式，即用激光測距儀測量堆垛機到基點的距離和本來就先存儲在PLC中的數(shù)據(jù)比對，這樣確定堆垛機的現(xiàn)在位置，雖成本高，但勝在準確性高，較為可靠。 安全保護裝置（1） 在堆垛機行走軌道，載貨臺的升降以及貨叉伸縮終端都有機械限位裝置，來保證不會超程；（2） 貨物檢測載貨臺上面會有一個測量貨物是否超高、超寬、超長的檢測裝置，此原件可以采用反射式的光電傳感器；（3） 應在載貨臺上設置檢測貨叉是否準確歸位、

8、貨叉上是否剩余貨物的裝置。如果貨叉沒有歸位的話，堆垛機不能水平運動；如果貨叉上已經(jīng)有了貨物的話，那么就不能再次取貨。（4） 應當有斷電保護裝置，這樣在載貨臺升降中突然停電的話，可以保證貨物不會掉下來砸傷人。四、 可能遇到的問題以及初步解決方法1、 入庫和出庫管理入庫和出庫是整個高架式立體倉庫的核心，他首先完成對整個貨物的分類，包括毛坯件、毛坯組件、成品件、成品組件的自動化的分類；其次還應該可以根據(jù)計算機和具體設備的反饋信息進行綜合處理，進而把貨物準確的進行派送，送到指定的位置區(qū)域；在堆垛機取出貨物并送出以后，核心計算機應準確記錄，保證以后出現(xiàn)問題的話查而有據(jù)，同時也保證整個倉庫系統(tǒng)的高效利用率

9、。2、 AS/RS存儲位置分配常用有四種存儲策略：定位存儲、分類存儲、隨機存儲、共同存儲。五、 計劃進度表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日調研，查閱相關資料，寫開題報告修改完善開題報告設計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計說明書準備答辯答辯六、 參考文獻1 劉昌祺. 自動化立體倉庫設計.北京:機械工業(yè)出版社,2004.2 劉昌祺. 物流配送中心管理技術.北京:機械工業(yè)出版社,2004.3 劉昌祺. 物流配送中心規(guī)劃與設計.北京:機械工業(yè)出版社,2004.4 劉昌祺. 物流配送中心揀貨系統(tǒng)選擇及設計.北京:機械工業(yè)出版社,2004.5 劉昌祺. 物流配送中心設施及設備設計.北京:機械工業(yè)出版社,2004.6 馬明云.基于 Petri 網(wǎng)的 AS/RS 出入庫調度優(yōu)化與控制問題研究D.西安理工大學碩士學位論文，20