堆垛機(jī)伸縮貨叉設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、word格式文檔圖書分類號(hào):徐M£程季院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）堆垛機(jī)伸縮貨叉設(shè)計(jì)StackerTelescopicForkDesign學(xué)生姓名殷錄卿學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師張磊2008年6月02日專業(yè)整理word格式文檔徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日徐州

2、工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月日專業(yè)整理word格式文檔摘要自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)，是實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)

3、鍵，對(duì)加快物流速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本都有重要意義。其中堆垛機(jī)又是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的搬運(yùn)、起重、堆垛設(shè)備，對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)效率有重要影響。本文將注重研究雙伸位堆垛機(jī)，它的使用不僅減少巷道占地，而且還減少了堆垛機(jī)臺(tái)數(shù)。在相同面積條件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同時(shí)能夠?yàn)橛脩艄?jié)約可觀的投資。由于雙伸位堆垛機(jī)的這個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它已得到迅速推廣，并具有很大的市場(chǎng)空間。但與國(guó)外技術(shù)相比，目前我國(guó)堆垛機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品覆蓋范圍、技術(shù)穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面均有差距。因此，本設(shè)計(jì)課題將從堆垛機(jī)的最主要的部分一一貨叉展開(kāi)研究，希望能進(jìn)一步的提高堆垛機(jī)的工作效率及使用壽命。雙伸位

4、堆垛機(jī)采用了多級(jí)雙伸位貨叉，通過(guò)行程倍增實(shí)行大距離伸出，實(shí)現(xiàn)巷道內(nèi)單邊雙排貨架存取貨物，但由于貨叉懸臂加長(zhǎng)，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，控制貨叉的下?lián)狭砍蔀榧夹g(shù)關(guān)鍵，同時(shí)也是技術(shù)難題。堆垛機(jī)伸縮貨叉采用一種能使原動(dòng)機(jī)動(dòng)作行程增倍的雙向驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。為此，在方案設(shè)計(jì)中選擇鏈條鏈輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。根據(jù)貨叉存物取貨的雙向伸縮行程要求，僅采用雙層貨叉行程增倍機(jī)構(gòu)是不夠的，還必須實(shí)現(xiàn)第3層貨叉的行程增倍直線差動(dòng)。但由于貨叉懸臂加長(zhǎng)，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，因此需要通過(guò)嚴(yán)格的理論計(jì)算和實(shí)際中的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制貨叉的下?lián)狭俊Ｔ谶@次設(shè)計(jì)過(guò)程中，將使用Pro/E建模，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，其中主要建模的零件包括鏈輪、鏈條、齒輪、齒條、

5、下叉、中叉、上叉等。難點(diǎn)在于各尺寸的確定及配合，和鏈傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)仿真。關(guān)鍵詞：貨叉；Pro/E;撓性；仿真專業(yè)整理word格式文檔AbstractAutomatedWarehousenowwidelyhavebeenusedinautomotive,electronic,pharmaceutical,tobacco,buildingmaterials,telecommunicationsandotherindustries,itistoachieverationalizationofthekeylogisticssystem,toacceleratethepaceoflogistics,impr

6、ovelaborproductivity,lowerproductioncostshaveimportantsignificance.Onestackerwarehouseautomationisthemostimportantofhandling,liftingandstackingequipment,forthethree-dimensionalwarehousetohaveanimportantimpactontheefficiencyofstorage,thepaperwillfocusonextendingdouble-stacker,whichnotonlyreducetheuse

7、ofroadwayLand,butalsoreducethenumberofstackingmachine,undertheconditionsinthesamearea,asubstantialincreaseaccessandutilizationofthegroundworkefficiency,whileuserscansaveconsiderableinvestment.Becauseofthisuniqueadvantageoftheextended-stacker,ithasbeentherapidpromotion,andhasgreatmarketspace.However,

8、comparedwithforeigntechnology,China'sStackerproductsinthetechnicalparameters,productcoverage,technologysteadilyandtechnologyindustriesinscaleofthegap.Therefore,thisissuewilldesignthemostimportantpart-Forkstudy,hopingtofurtherimprovetheefficiencyofStackerandlife.Two-side-stackeradoptedthemulti-le

9、veltwo-side-Fork,throughtheimplementationofthegapdoubledtoachievewithintheroadwayunilateraldoubleshelfaccessofgoods,butbecauseforkcantileverlonger,resultinginacorrespondingincreaseintorque,underthecontrolForktorsionisnotonlyakeytechnology,butalsotechnicaldifficulties.StackertelescopicForkcanadoptapr

10、ogramofactionmotivatedbytwo-waydrivetimesthelinearmotionagencies,tothatend,inprogramdesigninthechoiceofthesprocketchaindrivemechanism.AccordingForkofthepickupoftwo-waytelescopictriprequest,onlyadouble-deckerForkjourneytimesbyinstitutionsisnotenough,wemustalsoachievethethree-tierForktriptimesbylinear

11、differential.However,duetoForkcantileverlonger,resultinginacorrespondingincreaseintorque,itneedsarigoroustheoreticalandpracticalexperiencetothenextcontrolForkoftorsion.Inthedesignprocess,itisusingPro/Emodelingandsimulationexercise,whichmainlyincludethesprocketpartsmodeling,thechain,gears,rack,under專

12、業(yè)整理word格式文檔thehigher,middle,lowerforkandsoon,thedifficultyliesinIdentifyandcopewiththesize,andchaindrivethesimulation.Keywords:ForkPro/EFlexibleSimulation專業(yè)整理word格式文檔目錄1 .緒論11.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位及堆垛機(jī)的意義11.1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)11.1.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的重要地位11.1.3 有軌巷道堆垛機(jī)的意義21.2 課題研究的目的及意義31.3 堆垛機(jī)及貨叉的技術(shù)要求，研究?jī)?nèi)容32 .自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)

13、設(shè)計(jì)52.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃時(shí)需要考慮的問(wèn)題52.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃62.2.1 高層貨架62.2.2 巷道堆垛機(jī)62.2.3 輸送系統(tǒng)62.2.4 托盤（貨箱）62.2.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)72.2.6 庫(kù)存信息管理系統(tǒng)72.3巷道堆垛機(jī)設(shè)計(jì)72.3.1 設(shè)計(jì)思路72.3.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)102.3.3 速度控制112.3.4 位置確定113 .貨叉方案設(shè)計(jì)133.1 液壓傳動(dòng)133.1.1 雙桿活塞缸133.2 機(jī)械傳動(dòng)153.2.1 鏈傳動(dòng)153.2.2 齒輪齒條傳動(dòng)154 .零件設(shè)計(jì)184.1 電動(dòng)機(jī)、減速器的選擇184.1.1 電動(dòng)機(jī)的選擇184.1.2 減速器的選擇19

14、4.2 貨叉的力學(xué)計(jì)算214.2.1 貨叉彎矩的計(jì)算21專業(yè)整理word格式文檔4.2.2 堆垛機(jī)貨叉強(qiáng)度的計(jì)算224.2.3 貨叉變形計(jì)算234.3鏈輪鏈條傳動(dòng)計(jì)算264.3.1 鏈傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)264.3.2 鏈條鏈輪的確定274.4單個(gè)螺栓聯(lián)接的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算304.4.1 貨叉沒(méi)展開(kāi)時(shí)錯(cuò)誤！未定義書簽。4.4.2 貨叉展開(kāi)時(shí)（極限位置）錯(cuò)誤！未定義書簽。5零件建模仿真錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1 Pro/E零件建模仿真錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1.1 螺栓的設(shè)計(jì)過(guò)程錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1.2 螺母制作過(guò)程錯(cuò)誤！未定義書簽。5.2 鏈條鏈輪的設(shè)計(jì)過(guò)程錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3 零件的裝配錯(cuò)誤！

15、未定義書簽。5.4 鏈傳動(dòng)及總裝圖錯(cuò)誤！未定義書簽。6.NC代碼錯(cuò)誤！未定義書簽。6.1 NC代碼簡(jiǎn)介錯(cuò)誤！未定義書簽。6.2 .中叉上的鏈條槽錯(cuò)誤！未定義書簽。6.3 .中叉上的孔37結(jié)論41致謝42參考文獻(xiàn)43附錄44英文原文44中文譯文65專業(yè)整理word格式文檔1 .緒論1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位及堆垛機(jī)的意義1.1.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在現(xiàn)代物流系統(tǒng)中，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)重要的組成部分，它是一種新型的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)又稱為自動(dòng)存儲(chǔ)檢索系統(tǒng)，它是物料搬運(yùn)和倉(cāng)儲(chǔ)科學(xué)中的一門綜合科學(xué)技術(shù)工程。它集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、傳感器和自動(dòng)控制等多種技術(shù)于一體，以

16、搬運(yùn)機(jī)械化、控制自動(dòng)化、管理微機(jī)化、信息網(wǎng)絡(luò)化為特征，成為現(xiàn)代化物流設(shè)計(jì)中產(chǎn)品生產(chǎn)與存儲(chǔ)的樞紐。以自動(dòng)化功能齊全的立體倉(cāng)庫(kù)取代傳統(tǒng)的普通房式倉(cāng)庫(kù)己成為世界倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)發(fā)展的潮流。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)擁有各種類型的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)20000多座，日本擁有38000多座，德國(guó)擁有10000多座，英國(guó)有4000多座，前蘇聯(lián)有1500多座。高度達(dá)40米以上的巨型立體倉(cāng)庫(kù)數(shù)量越來(lái)越多。我國(guó)進(jìn)人80年代以來(lái)，一些交通運(yùn)輸部門，物資儲(chǔ)存部門以及現(xiàn)代大中型企業(yè)對(duì)老式倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行了技術(shù)改造，開(kāi)始采用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)擁有立體倉(cāng)庫(kù)500余座，其中高度在15米以上的大型立體倉(cāng)庫(kù)100多座。自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)作為物流

17、系統(tǒng)的一個(gè)樞紐和核心，是物流系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)物流合理化的關(guān)鍵所在，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著舉足輕重的地位。通常，一種產(chǎn)品要從原材料做成成品，再把成品作為商品，送到消費(fèi)者手中，需經(jīng)過(guò)兩個(gè)基本物流環(huán)節(jié)：前者是物流生產(chǎn)過(guò)程（如：加工流水線，自動(dòng)生產(chǎn)線），后者是把商品送到消費(fèi)者手中的物流流通過(guò)程。基于上述兩個(gè)基本物流環(huán)節(jié)，目前立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)主要有兩大應(yīng)用領(lǐng)域：其一是各種自動(dòng)化生產(chǎn)線中的在線立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)（如CIMS中的在線立庫(kù)系統(tǒng)）；其二是各種物資配送中心（如超市配貨中心等）。在制造業(yè)，其備件時(shí)間占整個(gè)加工和裝配周期的近10%在加工過(guò)程中，原材料、備件及半成品的存貯及運(yùn)輸占大部分時(shí)間。在制造業(yè)中，材料的存貯及運(yùn)輸問(wèn)題須引

18、起國(guó)有企業(yè)的重視，因?yàn)楝F(xiàn)代化物料搬運(yùn)系統(tǒng)將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：.1.節(jié)省空間2 .合理的生產(chǎn)組織3 .減少庫(kù)存，節(jié)省流動(dòng)資金4 .增加加工制造的柔性1.1.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的重要地位歷史和現(xiàn)實(shí)己充分證明，使用自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)能夠產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。效益主要來(lái)自以下幾方面高層貨架存儲(chǔ)由于使用高層貨架存儲(chǔ)貨物，存儲(chǔ)區(qū)可以大幅度地向高空發(fā)展，充分利用倉(cāng)庫(kù)地面和空間，因此節(jié)省了庫(kù)存占地面積，提高了空間利用率。專業(yè)整理word格式文檔目前世界上最高的立體倉(cāng)庫(kù)己達(dá)。立體倉(cāng)庫(kù)單位面積的存儲(chǔ)量是普通倉(cāng)庫(kù)的一倍。采用高層貨架儲(chǔ)存并結(jié)合計(jì)算機(jī)管理，可以實(shí)現(xiàn)貨物的先入先出原則，防止

19、貨物的自然老化、變質(zhì)、生銹或發(fā)霉。立體倉(cāng)庫(kù)也便于防止貨物的丟失及損壞，對(duì)于防火防潮等大有好處。集裝箱化的存儲(chǔ)也利于防止貨物搬運(yùn)過(guò)程中的破損。自動(dòng)存取使用機(jī)械和自動(dòng)化設(shè)備，運(yùn)行和處理速度快，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，能方便地納入企業(yè)的物流系統(tǒng)，使企業(yè)物流更趨合理化。計(jì)算機(jī)控制能夠始終準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，減少了貨物處理和信息處理過(guò)程中的差錯(cuò)。而人工管理則不能做到這一點(diǎn)。同時(shí)借助第二章自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)概述于計(jì)算機(jī)管理還能有效地利用倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存能力，便于清點(diǎn)和盤庫(kù)，合理減少庫(kù)存，加快資金周轉(zhuǎn)，節(jié)約流動(dòng)資金。從而提高倉(cāng)庫(kù)的管理水平。如某汽車廠的倉(cāng)庫(kù)，在采用自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)后，庫(kù)

20、存物資金額比過(guò)去降低了，節(jié)約資金數(shù)百萬(wàn)元自動(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)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息管理的自動(dòng)化。同時(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)。從而也提高了操作人員素質(zhì)和管理人員的水平。由于倉(cāng)儲(chǔ)信息管理及時(shí)準(zhǔn)確，便于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)掌握庫(kù)存情況，根據(jù)生產(chǎn)及市場(chǎng)情況及時(shí)對(duì)企業(yè)規(guī)劃做出調(diào)整，提高了生產(chǎn)的應(yīng)變能力和決策能力，同時(shí)會(huì)帶動(dòng)企業(yè)其他部門人員素質(zhì)的提高，還有其他間接的社會(huì)效益，如提高裝卸速度等。1.1.3 有軌巷道堆垛機(jī)的意義在立體倉(cāng)庫(kù)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)和有軌式單雙立柱堆堆垛機(jī)可以分為有軌堆垛機(jī)和無(wú)軌圖1-1垛機(jī)。有軌巷道式

21、雙立柱堆垛機(jī)由于效率高，高度可達(dá)3040m,便于實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作，行走穩(wěn)定，載貨量大，噪聲小，在目前的立體倉(cāng)庫(kù)中得到廣泛應(yīng)用。堆垛機(jī)是立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的一種運(yùn)輸設(shè)備，是代表立體倉(cāng)庫(kù)特征的標(biāo)志。其主要用途是在立體倉(cāng)庫(kù)的通道內(nèi)運(yùn)行，將位于巷道口的貨物存入貨格，或者將貨位中的貨物取出，運(yùn)送到巷道口。堆垛機(jī)的分類方式有很多種，主要分類形式如下按照有無(wú)導(dǎo)軌，堆垛機(jī)。有軌堆垛機(jī)是指堆垛機(jī)沿著巷道內(nèi)的軌道運(yùn)行無(wú)軌堆垛機(jī)又稱高架叉車。在立體倉(cāng)庫(kù)中主要的作業(yè)設(shè)備為有軌巷道堆垛機(jī)，無(wú)軌巷道堆垛機(jī)和普通叉車。按照高度不同，堆垛機(jī)可以分為低層型，中層型和高層型。低層型堆垛機(jī)一般起升高度在以下，主要用于分體式高層貨架倉(cāng)庫(kù)及

22、簡(jiǎn)易立體倉(cāng)庫(kù)中層型堆垛機(jī)是指起升高度在一之間高層型堆垛機(jī)是指起升高度在以上，主要用于一體式的高層貨架倉(cāng)庫(kù)。專業(yè)整理word格式文檔按照驅(qū)動(dòng)方式不同，堆垛機(jī)可以分為上部驅(qū)動(dòng)，下部驅(qū)動(dòng)和上下部相結(jié)合的驅(qū)動(dòng)方式。按照自動(dòng)化程度不同，堆垛機(jī)可分為手動(dòng)，半自動(dòng)，自動(dòng)堆垛機(jī)。手動(dòng)和半自動(dòng)堆垛機(jī)上有司機(jī)室，自動(dòng)堆垛機(jī)不帶有司機(jī)室，采用自動(dòng)控制裝置進(jìn)行控制，可以進(jìn)行自動(dòng)尋址，自動(dòng)裝卸貨物。按照用途不同，堆垛機(jī)可以分為橋式堆垛機(jī)和巷道堆垛機(jī)。巷道堆垛機(jī)沿貨架倉(cāng)庫(kù)巷道內(nèi)的有軌運(yùn)行，又稱有軌巷道堆垛機(jī)。有軌巷道堆垛起重機(jī)簡(jiǎn)稱為堆垛機(jī)。它是由叉車、橋式堆垛機(jī)演變而來(lái)的。橋式堆垛機(jī)由于橋架笨重因而運(yùn)行速度受到很大的限制

23、，它僅適用于出入庫(kù)頻率不高或存放長(zhǎng)形原材料和笨重貨物的倉(cāng)庫(kù)。其優(yōu)點(diǎn)在于可以方便地為多個(gè)巷道服務(wù)。目前應(yīng)用最廣的是有軌巷道式堆垛機(jī)。巷道堆垛機(jī)使得作業(yè)高度提高采用貨叉伸縮機(jī)構(gòu)，使貨叉可以伸縮，這樣就可以使巷道寬度變窄，提高倉(cāng)庫(kù)的利用率巷道堆垛機(jī)一般采用半自動(dòng)和自動(dòng)控制裝置，運(yùn)行速度和生產(chǎn)效率都較高其只能在貨架巷道內(nèi)作業(yè)，因此要配備出入庫(kù)裝置機(jī)架除應(yīng)滿足一般起重機(jī)的強(qiáng)度和剛度要求以外，還有較高的制造與安裝精度要求采用特殊形式的取物裝置，常用多節(jié)伸縮貨叉或貨板各機(jī)構(gòu)電氣傳動(dòng)調(diào)速要求高，且要求制動(dòng)平衡，采用安全保護(hù)裝置，措施齊全。巷道堆垛機(jī)適用于各種高度的高層貨架倉(cāng)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)，自動(dòng)和遠(yuǎn)距離集中

24、控制。巷道堆垛機(jī)的起重量是指被起升單元貨物的重量包括托盤或貨箱。根據(jù)使用要求，檢選入庫(kù)，出庫(kù)方式的起重量取或單元化入庫(kù)，出庫(kù)方式的起重量一般為0.255t。巷道堆垛機(jī)起重機(jī)的起升速度為6.340m/min,運(yùn)行速度為25180m/min,貨叉伸縮速度為530m/min。1.2 課題研究的目的及意義自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)目前廣泛應(yīng)用于汽車、電子、醫(yī)藥、煙草、建材、郵電等許多行業(yè)，是實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)合理化的關(guān)鍵，對(duì)加快物流速度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本都有重要意義。其中堆垛機(jī)又是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中最重要的搬運(yùn)、起重、堆垛設(shè)備，對(duì)立體倉(cāng)庫(kù)的出入庫(kù)效率有重要影響，本文將注重研究雙伸位堆垛機(jī)，它的使用不僅減少巷道

25、占地，而且還減少了堆垛機(jī)臺(tái)數(shù)，在相同面積條件下，大幅度提高了地面利用率和存取工作效率，同時(shí)能夠?yàn)橛脩艄?jié)約可觀的投資。由于雙伸位堆垛機(jī)的這個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，它已得到迅速推廣，并具有很大的市場(chǎng)空間。但與國(guó)外技術(shù)相比，目前我國(guó)堆垛機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品覆蓋范圍、技術(shù)穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)規(guī)模等方面均有差距。因此，本設(shè)計(jì)課題將從堆垛機(jī)的最主要的部分一一貨叉展開(kāi)研究，希望能進(jìn)一步的提高堆垛機(jī)的工作效率及使用壽命。1.3 堆垛機(jī)及貨叉的技術(shù)要求，研究?jī)?nèi)容在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中，堆垛機(jī)的運(yùn)行不是一個(gè)獨(dú)立的單一系統(tǒng)，它受到多種因素的制專業(yè)整理word格式文檔約，是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的多因素系統(tǒng)，它不僅涉及到自身各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的改變與綜合

26、性能的提高，還涉及其它相對(duì)獨(dú)立因素的制約，需要多項(xiàng)技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)，更需要新技術(shù)的支持?？傮w上來(lái)講，堆垛機(jī)控制從功能上需要以下幾部分：(1)三維動(dòng)作控制：控制堆垛機(jī)在水平、垂直、左右方向的運(yùn)行;(2)位置控制：控制堆垛機(jī)以適合的速度運(yùn)行并精確的定位在貨格或入出庫(kù)口處；否則就可能取錯(cuò)貨物、碰壞貨架、貨物等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞堆垛機(jī)本身。因此位置控制技術(shù)就成為堆垛機(jī)控制系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一種。(3)保護(hù)功能：為了確保堆垛機(jī)安全可靠的運(yùn)行，以下的保護(hù)功能在設(shè)計(jì)中是必須考慮到的：提供各種電氣和機(jī)械保護(hù)，保證堆垛機(jī)在高速、頻繁的運(yùn)行和取送貨過(guò)程中不會(huì)發(fā)生事故；(4)人機(jī)界面：通過(guò)HMI或其它輸入和顯示設(shè)備，提供本

27、機(jī)或遙控操作及向操作人員提供堆垛機(jī)的各種狀態(tài)信息。(5)通訊功能：在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行，堆垛機(jī)與上位機(jī)或其它倉(cāng)庫(kù)設(shè)備需要進(jìn)行頻繁的信息交換。由于堆垛機(jī)是在巷道中運(yùn)行，其通訊大都采用無(wú)線方式或通過(guò)供電滑觸線的載波通訊方式。其中載波通訊易受電力線雜波等干擾，所以除彎道堆垛機(jī)外不宜采用；在無(wú)線通訊方式中，紅外通訊穩(wěn)定性好，不受干擾，是目前應(yīng)用最多的方式。在一座立體倉(cāng)庫(kù)中，往往有多臺(tái)堆垛機(jī)和其它自動(dòng)化設(shè)備，它們都需要與上位機(jī)或與其它設(shè)備進(jìn)行通訊，系統(tǒng)通訊結(jié)構(gòu)也有多種方案。堆垛機(jī)作為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的心臟部分。其優(yōu)越性必須通過(guò)堆垛機(jī)才能充分體現(xiàn)出來(lái)。為此，堆垛機(jī)必須有嚴(yán)格的技術(shù)要

28、求：(1)堆垛機(jī)的正常工作條件1)堆垛機(jī)正常工作的環(huán)境溫度范圍為-540C,在24h內(nèi)平均溫度不超過(guò)35C。在40%的溫度條件下，相對(duì)濕度不超過(guò)50%。溫度較低時(shí)相對(duì)濕度可以高一些。2)堆垛機(jī)工作環(huán)境的污染等級(jí)應(yīng)在國(guó)家規(guī)定范圍之內(nèi)。3)供電電網(wǎng)進(jìn)線電源為頻率是50Hz、電壓是380V的三相交流電，電壓波動(dòng)的。允許偏差為±10%。(2)堆垛機(jī)用的金屬結(jié)構(gòu)件的材質(zhì)根據(jù)貨叉存物取貨的雙向伸縮行程要求，僅采用雙層貨叉行程增倍機(jī)構(gòu)是不夠的，還必須實(shí)現(xiàn)第3層貨叉的行程增倍直線差動(dòng)。但由于貨叉懸臂加長(zhǎng)，導(dǎo)致力矩相應(yīng)增加，因此需要通過(guò)嚴(yán)格的理論計(jì)算和實(shí)際中的經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制貨叉的下?lián)狭?。專業(yè)整理word格

29、式文檔2.自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)對(duì)于倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)，不是越大越好，也不是越先進(jìn)越好，而是要綜合各方面的指標(biāo)限制,在滿足使用目的功能的前提下全面來(lái)衡量，一般來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)一個(gè)立體倉(cāng)庫(kù)有如下指標(biāo)：降低費(fèi)用、充分利用空間、對(duì)需求作出快速響應(yīng)、擴(kuò)充或更改的可能性、提高供應(yīng)水平、提高作業(yè)效率等。2.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃時(shí)需要考慮的問(wèn)題在確定自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃方案時(shí)主要考慮三部分，一是貨架系統(tǒng)，主要是創(chuàng)造一個(gè)固態(tài)環(huán)境，為研究堆垛機(jī)及測(cè)試定位尋址提供基礎(chǔ)條件；二是堆垛機(jī)系統(tǒng)，目的是采用精簡(jiǎn)的安裝系統(tǒng)、合理運(yùn)行方式，模擬顯示運(yùn)輸存取貨物，三是堆垛機(jī)控制系統(tǒng)，采用驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)。自動(dòng)化立

30、體倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟如下圖2-1:調(diào)研是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為了使設(shè)計(jì)方案為最佳，應(yīng)該調(diào)研分析各種必要的資料，比如：將要進(jìn)行存放的貨物品種、特征、外形及尺寸，單件重量；模擬傳送的各種貨物的出庫(kù)頻率、出庫(kù)量等。對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，再根據(jù)分析結(jié)果為依據(jù)即可進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)。選擇倉(cāng)庫(kù)類型時(shí)，要根據(jù)出入庫(kù)頻率，對(duì)是否采用全自動(dòng)、立體化進(jìn)行判斷；在形式上是采用整體式還是分離式；在貨架構(gòu)造上是采用單元貨叉式、貫通式、旋轉(zhuǎn)式還是旋臂式倉(cāng)庫(kù)，以此來(lái)決定總體框架。本文僅討論單元貨叉式倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法。在確定主要參數(shù)時(shí)，主要對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行確定；貨架數(shù)目及尺寸、堆垛機(jī)設(shè)計(jì)尺寸、堆垛機(jī)平均作業(yè)循環(huán)時(shí)間、倉(cāng)庫(kù)的出入能力、采用的

31、尋址及其控制方式等，這是自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)總體設(shè)計(jì)的總要內(nèi)容。對(duì)于控制方案和管理系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，總要是考慮用兩級(jí)或三級(jí)控制系統(tǒng)，還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，以及倉(cāng)庫(kù)管理和控制軟件及其算法的確定。計(jì)算機(jī)仿真分析，是利用專業(yè)的仿真軟件，建立方案的工藝模型并模擬系統(tǒng)的運(yùn)行情專業(yè)整理word格式文檔況，得到準(zhǔn)確的流量和使用效率分析報(bào)告，并根據(jù)仿真的結(jié)果對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，以達(dá)到最優(yōu)的方案。2.2 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃2.2.1 高層貨架貨架是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)貨物立體存放的主要支撐結(jié)構(gòu)，作為倉(cāng)庫(kù)不可或缺的組成部分，其性能直接影響倉(cāng)庫(kù)及其設(shè)備的使用.目前高層貨架主要有焊接式和組合式2種形式，而組合式貨架因其制

32、造運(yùn)輸、表面處理、現(xiàn)場(chǎng)組裝等優(yōu)勢(shì)，逐漸得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。貨架的排、歹h層數(shù)的多少，決定了倉(cāng)儲(chǔ)的密度；目前世界上最高的立體倉(cāng)庫(kù)高度已達(dá)50m單位面積的儲(chǔ)存量可達(dá)7.5t/m.貨架設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)基礎(chǔ)的承載能力及不平度提出明確要求，而且應(yīng)考慮貨架施工的條件，通常將天軌、地軌的安裝一并進(jìn)行，并以地軌作為施工基準(zhǔn).滿載狀態(tài)下的橫梁撓度是檢驗(yàn)貨架的一個(gè)重要指標(biāo).止匕外，考慮到倉(cāng)庫(kù)的消防需要，應(yīng)為倉(cāng)庫(kù)預(yù)留消防空間。2.2.2 巷道堆垛機(jī)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的物流輸送過(guò)程中，堆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)貨物在各出入庫(kù)端到貨格的搬運(yùn)。基本功能包括動(dòng)作控制，有水平，垂直及貨叉的左右動(dòng)作。位置控制，以合適的速度運(yùn)行并精確定位在貨位或出

33、入庫(kù)臺(tái)。通訊功能，與上位機(jī)通訊和與倉(cāng)庫(kù)其他設(shè)備之間的通訊。保護(hù)功能，提供各種電氣和機(jī)械的保護(hù)。人機(jī)界面，通過(guò)觸摸屏或者控制面板，提供本機(jī)狀態(tài)或者進(jìn)行遙控操作。巷道堆垛機(jī)通過(guò)安全滑觸線供電，在巷道內(nèi)進(jìn)行水平往復(fù)直線、垂直升降、貨叉左右伸縮叉取等一系列協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元貨物在巷道端口和指定貨位問(wèn)的出、入庫(kù)作業(yè).按結(jié)構(gòu)形式它可分為單立柱和雙立柱2種基本形式；按服務(wù)方式可分為直道、彎道和轉(zhuǎn)移車3種基本形式.巷道堆垛機(jī)的動(dòng)作由行走、起開(kāi)、貨叉伸縮等機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)；通過(guò)參考目標(biāo)位置確保精確定位，同時(shí)載貨臺(tái)上裝有各種檢測(cè)器和安全裝置，保證巷道機(jī)能高速、精確、安全地在貨架中存取貨物單元.目前，貨叉多采用3節(jié)指

34、形叉機(jī)構(gòu)，特殊的可以做成5節(jié)，實(shí)現(xiàn)巷道內(nèi)單邊雙排貨架存取貨物。2.2.3 輸送系統(tǒng)立體庫(kù)的主要外圍設(shè)備，負(fù)責(zé)將貨物運(yùn)送到巷道端口或從巷道端口將貨物移走.常見(jiàn)的有輾道輸送機(jī)、鏈條輸送機(jī)、升降臺(tái)、分配車、提升機(jī)、皮帶機(jī)等；近年AG源統(tǒng)即自動(dòng)導(dǎo)向小車也較好地用于輸送系統(tǒng)，根據(jù)其導(dǎo)向方式可分為感應(yīng)式導(dǎo)向小車和激光導(dǎo)向小車。2.2.4 托盤（貨箱）專業(yè)整理word格式文檔用于承載貨物的器具，有鋼、塑料、木制托盤，其中木托盤具有較高的性能價(jià)格比。2.2.5 自動(dòng)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)各設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng).該系統(tǒng)除了作為完整的系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行外還預(yù)留和上級(jí)管理系統(tǒng)及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部其他管理系統(tǒng)的接口。目前，立體倉(cāng)

35、庫(kù)自動(dòng)控制方式有集中控制、分離式控制和分布式控制3種。分布式控制是目前國(guó)際發(fā)展的主要方向，大型立體倉(cāng)庫(kù)通常采用三級(jí)計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)；三級(jí)控制系統(tǒng)是由管理級(jí)、中間控制級(jí)和直接控制級(jí)組成的。管理級(jí)對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行在線和離線管理；中間控制級(jí)對(duì)通訊、流程進(jìn)行控制，并進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像顯示；直接控制級(jí)是由PLC何編程序控制器）、微處理器組成的控制系統(tǒng)，對(duì)各設(shè)備進(jìn)行單機(jī)自動(dòng)操作。可編程控制器（PLC）的主要特點(diǎn)有：軟硬件功能強(qiáng)大，其內(nèi)部具有很多功能，如時(shí)序、計(jì)數(shù)器、主控繼電器、各種寄存器等，能夠方便的實(shí)現(xiàn)延時(shí)、鎖存、比較、跳轉(zhuǎn)和強(qiáng)制I/O等功能。不僅可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、以及順序控制，還可以實(shí)現(xiàn)模

36、擬運(yùn)算、顯示、監(jiān)控、打印及報(bào)表生成等功能，并具有完備的輸入輸出系統(tǒng)。使用維護(hù)方便,PL6需要像計(jì)算機(jī)控制那樣在輸入輸出接口上做大量的工作,PLC的輸入輸出接口是已經(jīng)做好的，可以直接與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相連的接口。PLC空制系統(tǒng)的維護(hù)也很簡(jiǎn)單，只要利用其自診斷功能和監(jiān)控功能，就可以迅速查找到故障并及時(shí)排除。運(yùn)行穩(wěn)定可靠，由于PL而用了微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路完成，同時(shí)還采用了屏蔽、濾波、隔離等抗干擾措施，所以其平均無(wú)故障時(shí)間在2萬(wàn)小時(shí)以上。設(shè)計(jì)施工周期短，PLCS用面向控制過(guò)程和面向問(wèn)題的梯形圖語(yǔ)言編程方法，既繼承了傳統(tǒng)控制線路清晰直觀的優(yōu)點(diǎn)，又符合電氣技術(shù)人員的習(xí)慣，易于編程和修改

37、調(diào)試，十分靈活方便。同時(shí)接線簡(jiǎn)單，只需將輸入信號(hào)的設(shè)備與輸入端子連接，輸出端子連接執(zhí)行元件即可。2.2.6 庫(kù)存信息管理系統(tǒng)也稱中央計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，是全自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)的核心。目前，典型的自動(dòng)化立體庫(kù)系統(tǒng)均采用大型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（如SQLORACLESYBAS等）構(gòu)筑典型的客戶機(jī)/服務(wù)器體系，可以與其他系統(tǒng)（如ER源統(tǒng)等）聯(lián)網(wǎng)或集成.2.3巷道堆垛機(jī)設(shè)計(jì)作為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的核心設(shè)備，巷道堆垛機(jī)發(fā)揮著不可替代的作用，本節(jié)將就巷道堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)思路、結(jié)構(gòu)和控制部分進(jìn)行探討。2.3.1設(shè)計(jì)思路專業(yè)整理word格式文檔為使堆垛機(jī)能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動(dòng)搬運(yùn)貨物出入庫(kù)，必須滿足以下設(shè)計(jì)要求：(1)具備三維

38、運(yùn)動(dòng)功能，即堆垛機(jī)沿巷道來(lái)回運(yùn)動(dòng)、載貨臺(tái)垂直運(yùn)動(dòng)、貨叉沿貨架方向雙向伸縮；(2)滿足一定的定位精度，重復(fù)定位精度誤差不能超過(guò)10mm;(3)具備安全保護(hù)措施；(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(shí)的摩擦阻力；(5)保護(hù)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境，避免貨物污染受損。圖2-2堆垛機(jī)在自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)中的位置1.巷道2.貨架3.天軌4.堆垛機(jī)5.計(jì)算機(jī)控制臺(tái)6.地軌7.出入庫(kù)貨臺(tái)8.貨物單元圖2-3堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)根據(jù)以上設(shè)計(jì)思路，巷道堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖2-3所示1上橫海工平衡市41立柱5.電蹈控的隹亂截貸方7.仲端貨義東松堀，過(guò)裝行斷繩安全我置文安魚護(hù)欄10.下橫梁n提升

39、機(jī)丸運(yùn)行機(jī)構(gòu)堆垛機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、貨叉伸縮機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)、司機(jī)房、電器控制柜等幾大部件組成，其特點(diǎn)如下：專業(yè)整理word格式文檔1機(jī)架機(jī)架是由上橫梁、左右立柱和下橫梁構(gòu)成的長(zhǎng)方形框架，主要用于承載。為了便于安裝零件和減輕堆垛機(jī)重量，上、下橫梁用槽鋼制作，立柱用方鋼制作。上橫梁上設(shè)有大軌阻擋器和緩沖器，下橫梁上設(shè)有地軌阻擋器。如果堆垛機(jī)的高度很高、起重量較大、運(yùn)行速度較快，立柱最好由圓管制成。上橫粱及下橫粱一般由槽鋼及鋼板焊接而成。堆垛機(jī)的機(jī)架沿天軌運(yùn)行，為防止框架傾倒，在上橫粱上裝有導(dǎo)向輪。天軌一般由角鋼、糟鋼或熱軋卜理鋼制成。2鋼絲繩起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)減速器、驅(qū)動(dòng)鏈輪、

40、驅(qū)動(dòng)鏈條、升降鏈輪、升降鏈條、配重塊等組成。升降鏈條與載貨臺(tái)相連接，它與升降鏈輪、上下橫粱的鏈輪及載貨臺(tái)組成封閉結(jié)構(gòu)。當(dāng)電機(jī)減速機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈輪帶動(dòng)升降鏈輪旋轉(zhuǎn)，升降鏈輪再通過(guò)升降鏈條帶動(dòng)載貨臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)。起升機(jī)構(gòu)用以驅(qū)動(dòng)載貨臺(tái)上升及下降。采用變頻調(diào)速控制的減速電機(jī)，可使上升及下降速度實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，減小機(jī)械沖擊，便于載貨臺(tái)的準(zhǔn)確定位。鋼繩式曳引起升機(jī)構(gòu)大大地減小了起升電機(jī)功率和減速機(jī)體積，降低了運(yùn)行費(fèi)用。采用直聯(lián)式減速電機(jī)，起升曳引輪安裝于減速機(jī)伸出軸上，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠。3運(yùn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)減速器、行走車輪、導(dǎo)向輪等組成。在堆垛機(jī)下橫梁的下面裝有2個(gè)車輪，車輪一般由鑄鋼制成。在每個(gè)車輪

41、的側(cè)面有兩個(gè)導(dǎo)向輪，以保證堆垛機(jī)能夠在地軌上正常行駛。軸裝式電機(jī)減速器裝在前面構(gòu)車輪上，它帶動(dòng)堆垛機(jī)在地軌上運(yùn)行，當(dāng)切斷電機(jī)電源時(shí)，電機(jī)能夠自動(dòng)制動(dòng)，使堆垛機(jī)停止在立體庫(kù)的巷道中。為了保證堆垛機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，在上橫梁上裝有大軌導(dǎo)向輪。4貨叉伸縮機(jī)構(gòu)貨叉伸縮機(jī)構(gòu)是堆垛機(jī)中最主要的部分，可以向堆垛機(jī)左右兩側(cè)伸叉作業(yè)，主要由電機(jī)減速器、鏈連接裝置（或者齒輪傳動(dòng)等，根據(jù)選用的方案來(lái)定）、叉板、活動(dòng)導(dǎo)軌、固定導(dǎo)軌、輾輪軸承和一些定位裝置組成。為了使貨叉伸縮到位，保證準(zhǔn)確存、取貨物，在貨叉上裝有機(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。另外，還有檢測(cè)貨叉是否回

42、到原位的中位感應(yīng)條和接近開(kāi)關(guān)。關(guān)于伸縮貨叉的相關(guān)內(nèi)容，在下一章將詳細(xì)介紹。5載貨臺(tái)載貨臺(tái)是堆垛機(jī)承接貨物并進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)的部件，是由垂直吊架和水平結(jié)構(gòu)兩部分牢固地焊接成型的結(jié)構(gòu)件，其上裝置貨叉伸縮機(jī)構(gòu)、松純過(guò)載和斷絕安全裝置、升降動(dòng)滑輪、升降導(dǎo)向輪和側(cè)向?qū)л啞］d貨臺(tái)主要由扁通、鋼板焊接而成，主要用于安裝貨叉和一些安專業(yè)整理word格式文檔全保護(hù)裝置。為了保證載貨臺(tái)平穩(wěn)上下運(yùn)行，在它的每個(gè)側(cè)面裝有沿立柱的4個(gè)導(dǎo)向輪和2個(gè)頂輪。6電氣設(shè)備及控制主要包括電力拖動(dòng)、信號(hào)傳輸和堆垛機(jī)控制。在電氣拖動(dòng)方面目前主要采用交流變頻調(diào)速及交流變極調(diào)速，電力拖動(dòng)要同時(shí)滿足快速、平穩(wěn)和準(zhǔn)確三方面的要求。堆垛機(jī)采用滑觸線

43、供電；由于用供電滑觸線載波通訊易受電力雜波等干擾，所以采用抗干擾性好的紅外通信方式與計(jì)算機(jī)等倉(cāng)庫(kù)設(shè)備進(jìn)行信息交換。堆垛機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)是必須精確定位和準(zhǔn)確認(rèn)址，否則就會(huì)取錯(cuò)貨物，碰壞貨物、貨架，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞堆垛機(jī)本身。堆垛機(jī)的位置控制采用絕對(duì)認(rèn)址方式，用激光測(cè)距儀通過(guò)測(cè)量堆垛機(jī)到基點(diǎn)的距離和事先儲(chǔ)存在PLC中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)確定堆垛機(jī)當(dāng)前位置，成本較高，但可靠性很高。7安全保護(hù)裝置堆垛機(jī)是一種起重機(jī)械，它要在又高又窄的巷道內(nèi)高速運(yùn)行。為了保護(hù)人身、設(shè)備和貨物的安全，堆垛機(jī)必須具有完善的安全保護(hù)措施：(1)堆垛機(jī)在行走、載貨臺(tái)升降和貨叉伸縮終端處都設(shè)有機(jī)械和電氣限位裝置。終端極限限位保護(hù)。堆垛機(jī)在行走

44、、升降和伸縮貨叉的終端都設(shè)有限位保護(hù)裝置。(2)聯(lián)鎖保護(hù)堆垛機(jī)在行走與升降時(shí)，貨叉伸縮電路切斷；相反貨叉伸縮時(shí)，行走與升降電路切斷。(3)正位虛實(shí)檢測(cè)控制只有堆垛機(jī)在垂直和水平方向停準(zhǔn)時(shí)，貨叉才能伸縮。堆垛機(jī)到某貨格入庫(kù)，在伸叉存入貨物前，需要先探測(cè)貨格內(nèi)有無(wú)貨物，以防止雙重入庫(kù)，造成事故。探測(cè)器可以是反射式光電開(kāi)關(guān)，當(dāng)貨格內(nèi)有貨物時(shí)則停止送貨，同時(shí)發(fā)出“雙重入庫(kù)”報(bào)警信號(hào)。(4)貨物檢測(cè)載貨臺(tái)上設(shè)有貨物超高、超長(zhǎng)和超寬檢測(cè)裝置。在貨物進(jìn)入載貨臺(tái)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到貨物超過(guò)設(shè)定高度、長(zhǎng)度或?qū)挾葧r(shí)，堆垛機(jī)便停止運(yùn)行并報(bào)警。一般允許誤差為3040mm,檢測(cè)元件采用對(duì)射或反射式光電傳感器。(5)斷電保護(hù)如載

45、貨臺(tái)升降過(guò)程中忽然斷電，則通過(guò)提升電機(jī)制動(dòng)使載貨臺(tái)停在當(dāng)前位置，不會(huì)掉落下來(lái)。(6)載貨臺(tái)斷鏈保護(hù)提升鏈條通過(guò)壓簧與載貨臺(tái)相連，當(dāng)鏈條由于長(zhǎng)時(shí)間使用或意外原因忽然斷裂時(shí)，彈簧彈開(kāi)鏈條，檢測(cè)裝置檢測(cè)到鏈條時(shí)，便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)裝置使載貨臺(tái)停在當(dāng)前位置，不至于掉下來(lái)，同時(shí)整個(gè)堆垛機(jī)停止運(yùn)行。2.3.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)堆垛機(jī)的行列行走和升降臺(tái)運(yùn)動(dòng)采用了交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速，配有電磁制動(dòng)器，由光字盤顯示運(yùn)行狀態(tài)。組成結(jié)構(gòu)如圖2-4專業(yè)整理word格式文檔圖2-42.3.3 速度控制為保證堆垛機(jī)運(yùn)行中精確定位和工作效率，要對(duì)堆垛機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制。根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)計(jì)多檔速度運(yùn)行方式。速度控制主要是對(duì)列、層行走電機(jī)

46、進(jìn)行控制。以列速度控制為例說(shuō)明速度控制的方法：巷道口最底層為第1列第0層，設(shè)運(yùn)行過(guò)程中距目的貨位的距離（位置定位計(jì)數(shù)器當(dāng)前值）為外貨格，控制算法如下：（30m/min,S之615m/minIV=2<S<65m/min,S<20,S=0如果目的位置和初始位置之差小于6則一開(kāi)始就用中速起動(dòng)。如果目的位置和初始位置之差小于2,則用低速起動(dòng)（初始位置為0）。2.3.4位置確定正確可靠地存取貨箱，準(zhǔn)確地認(rèn)址定位是關(guān)鍵。認(rèn)址方法如下：在巷道地基上相對(duì)于每列貨格安裝一固定的認(rèn)址片（擋板），在堆垛機(jī)底部安裝4個(gè)光電開(kāi)關(guān)（GDI和GD2）W（GD3和GD4）t堆垛機(jī)一起前后運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)一列貨格

47、，光電開(kāi)關(guān)通過(guò)認(rèn)址檔板發(fā)出一脈沖信號(hào)到PLC從而達(dá)到列認(rèn)址目的；同樣，在堆垛機(jī)立柱上相對(duì)干每一層安裝一認(rèn)址片，在其升降臺(tái)安裝光電開(kāi)關(guān)GD5DGD61升降臺(tái)一起上下運(yùn)動(dòng)，達(dá)到層認(rèn)址的目的。光電開(kāi)關(guān)的脈沖輸人信號(hào)作為PLCJ部認(rèn)址計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值作為速度控制的依據(jù)。當(dāng)堆垛機(jī)到達(dá)目的貨格即計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值計(jì)到零時(shí)，發(fā)出停車信號(hào)使其停止運(yùn)行。升降臺(tái)上的光電開(kāi)關(guān)GD家用PLCJ部的計(jì)數(shù)器接收光電脈沖，升降臺(tái)每經(jīng)過(guò)一層，計(jì)數(shù)器減1計(jì)數(shù)，從而達(dá)到層方向認(rèn)址的目的。堆垛機(jī)對(duì)其定位精度要求是很高的。比如列定位，要求堆垛機(jī)能停在目的列貨格的中心線上，誤差不超過(guò)2mm否則，由于誤差的積累，在貨叉存取貨

48、箱時(shí)易碰到貨架或發(fā)生專業(yè)整理word格式文檔其他事故。但是發(fā)出停車信號(hào)后，堆垛機(jī)由于慣性還會(huì)滑行一點(diǎn)，這樣，光靠計(jì)數(shù)認(rèn)址很難達(dá)到精確定位的目的。為此我們把認(rèn)址結(jié)構(gòu)片做成如下形式。用1號(hào)光電開(kāi)關(guān)作為認(rèn)址計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)，計(jì)數(shù)到零時(shí)發(fā)出停車信號(hào)，然后再利用1號(hào)和2號(hào)開(kāi)關(guān)作精確定位。如果1號(hào)2號(hào)開(kāi)關(guān)同時(shí)有信號(hào)，說(shuō)明已停準(zhǔn)；如果只2號(hào)開(kāi)關(guān)有信號(hào)，說(shuō)明己超過(guò)，點(diǎn)動(dòng)堆垛機(jī)回退，再檢測(cè)比較;如果只1號(hào)開(kāi)關(guān)有信號(hào)，說(shuō)明還未到中心點(diǎn)，點(diǎn)動(dòng)堆垛機(jī)前進(jìn)，再檢測(cè)比較；這樣達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。專業(yè)整理word格式文檔3.貨叉方案設(shè)計(jì)存取貨裝置是堆垛機(jī)的特殊工作機(jī)構(gòu)。其中，伸叉機(jī)構(gòu)裝在載貨臺(tái)上，載貨臺(tái)在輾輪的支承下沿立柱上的導(dǎo)軌

49、做垂直行走方向的運(yùn)動(dòng)（起重），垂直于起重-行走平面的方向?yàn)樯觳娴姆较颉Ｒ话闱闆r下，要求堆垛機(jī)貨叉完全伸出后，起長(zhǎng)度約為原來(lái)長(zhǎng)度的2倍以上在貨叉伸縮過(guò)程中應(yīng)平穩(wěn)、靈活。為了保證足夠的硬度和強(qiáng)度，上叉、中叉和下叉的叉體硬度須達(dá)到225255HB在堆垛機(jī)組裝后，貨叉在水平面內(nèi)其中心線對(duì)運(yùn)行軌道的垂直度公差值x為1mm1"運(yùn)行軌道中心線17:圖3-1堆垛機(jī)組裝后，貨叉上平面對(duì)起升導(dǎo)軌的垂直公差度y為1mm貨叉的上平面的高低差應(yīng)不大于2mm起升導(dǎo)軌中心貨X'圖3-2這里討論的是載貨的貨叉插入貨架中的部分，應(yīng)以厚度盡量薄，同時(shí)叉前端的撓度控制在最小，作為設(shè)計(jì)的目標(biāo)。下面將就各種傳動(dòng)方案進(jìn)

50、行比較：3.1液壓傳動(dòng)3.1.1雙桿活塞缸如下圖3-3所示，缸筒固定的雙桿活塞缸。它的進(jìn)、出油口布置在缸筒兩端，兩活塞桿的直徑是相等的，因此，當(dāng)工作壓力和輸入流量不變時(shí)，兩個(gè)方向上輸出的推力和速度是相等，其值見(jiàn)式（3-1）,（3-2）。專業(yè)整理word格式文檔式(3-1)1=F2=(P1-P2)Anm=(P1-P2)(D2-d2)"m4式中ADV1=V2=A活塞的有效工作面積,d活塞直徑，活塞桿直徑;輸入流量4qvn(D2-d5式(3-2)1,P2缸進(jìn)口壓力，出口壓力；“m,幾缸的機(jī)械效率，容積效率這種安裝形式使工作臺(tái)的移動(dòng)范圍約為活塞有效行程的3倍，但占地面積大，適用于小型設(shè)備。4

51、-在同等的體積下液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場(chǎng)中的磁力大出3040倍。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的轉(zhuǎn)向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)每分鐘可達(dá)500次，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)每分鐘可達(dá)1000次。液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá)2000）,它還可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這是因?yàn)樗鼘?duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制的緣故。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)

52、裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作，接受遠(yuǎn)程控制。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在失速狀態(tài)下工作而專業(yè)整理word格式文檔不會(huì)過(guò)熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。液壓件能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動(dòng)性。用液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。但在有如上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，缺點(diǎn)不容忽視：液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，這是由液壓油液的可壓縮性、泄露等原因造成的。液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失（摩擦損失、泄露損失等），長(zhǎng)距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較

53、敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響，因此它不宜在很高或很低的溫度下工作。為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價(jià)較貴，而且對(duì)油液的污染比較敏感。液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不宜找出原因。3.2機(jī)械傳動(dòng)3.2.1 鏈傳動(dòng)鏈傳動(dòng)主要是由主、從動(dòng)鏈輪組成，鏈輪上的齒與鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。將采用的傳動(dòng)方案如圖3-4圖3-4鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：可以在兩軸中心距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。能在低速，重載和高溫條件下及塵土大的情況下工作。能夠保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，傳遞功率較大，并且作用在軸上的力較小。傳動(dòng)效率高。缺點(diǎn)是：鏈條的錢鏈磨損后，使節(jié)距變大造成脫節(jié)。安裝和維護(hù)要求

54、較高。3.2.2 齒輪齒條傳動(dòng)圖3-5所示為1個(gè)雙聯(lián)齒輪和2個(gè)齒條組成的直線差動(dòng)機(jī)構(gòu)，在圖3-5中假設(shè)齒條1為固專業(yè)整理word格式文檔定齒條，齒條2為從動(dòng)齒條，雙聯(lián)齒輪的齒輪3的分度圓直徑D大于齒輪4的分度圓直徑D,當(dāng)滾動(dòng)的雙聯(lián)齒輪的齒輪3沿固定齒條1滾動(dòng)時(shí)，由齒輪4驅(qū)動(dòng)的從動(dòng)齒條2將以與雙聯(lián)齒輪中心運(yùn)動(dòng)相反的方向水平移動(dòng)。其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的距離L=(DD)nN式中N-一雙聯(lián)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)按此計(jì)算公式，當(dāng)雙聯(lián)齒輪D=D時(shí)，不論雙聯(lián)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為多少，齒條1與齒條2走過(guò)的相對(duì)距離為0o圖3-5齒輪齒條直線查動(dòng)機(jī)構(gòu)1.固定齒條2.從動(dòng)齒條3.4雙聯(lián)齒輪根據(jù)貨叉存物取貨的雙向伸縮行程要求，僅采用雙層貨

55、叉行程增倍機(jī)構(gòu)是不夠的，還必須實(shí)現(xiàn)第3層貨叉的行程增倍直線差動(dòng)。為此，在中間貨叉2端設(shè)置有2個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈輪，這2個(gè)鏈輪相當(dāng)于滑輪組的2個(gè)動(dòng)滑輪，如圖3.6-c所示，與左端鏈輪嚙合的鏈條分別固定在上下貨叉的右端，與右端鏈輪嚙合的鏈條分別固定在上下貨叉的左端。與齒輪齒條傳動(dòng)時(shí)的速度、行程增倍機(jī)構(gòu)原理相同，當(dāng)中間貨叉5水平移動(dòng)時(shí)，通過(guò)鏈輪鏈條傳動(dòng)，上叉8就以中間貨叉2倍的速度與行程沿滾輪中心移動(dòng)方向水平移動(dòng)。這樣，當(dāng)雙向液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿且滾動(dòng)齒輪4水平行走1/6固定貨叉長(zhǎng)度的行程時(shí)，中間貨叉5相對(duì)固定貨叉1水平移動(dòng)1/3的固定貨叉長(zhǎng)度行程；而上叉8相對(duì)中間貨叉5水平移動(dòng)了2/3的固定貨叉長(zhǎng)度行程；相

56、對(duì)固定貨叉1水平移動(dòng)了1個(gè)固定貨叉長(zhǎng)度行程，最終滿足了貨叉伸縮行程的動(dòng)作要求。同時(shí)，為了最大限度地縮小貨叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸，雙向液壓缸的液壓泵站設(shè)置在巷道轉(zhuǎn)運(yùn)小車上。3層貨叉直線差動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(見(jiàn)圖3-6-b):在上叉的全部行程中，中間貨叉5相對(duì)下叉5行走1/3行程；上叉8相對(duì)中間貨叉5行走2/3行程，上叉與中間貨叉之間、中間貨叉與下叉之間均有合適的導(dǎo)向接觸面長(zhǎng)度，保證了3層貨叉伸出時(shí)的相對(duì)剛度要求。同時(shí)，3層貨叉相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，采用了滾輪與滾道的純滾動(dòng)摩擦，最大限度地減小了工作摩擦阻力。加上滾道鑲條和滾輪偏心軸的調(diào)整手段，可最大限度減小3層貨叉間運(yùn)動(dòng)間隙，專業(yè)整理word格式文檔這些都間接保障

57、了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)靈活性。最重要的是，3層貨叉采用了齒輪齒條組成的直線差動(dòng)行程增倍機(jī)構(gòu)，能使雙向驅(qū)動(dòng)液壓缸用固定貨叉自身長(zhǎng)度的1/3行程，滿足上層貨叉雙向伸縮固定貨叉自身長(zhǎng)度的工作要求。圖3-6三層直線差動(dòng)貨叉結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖1.固定叉2.鏈輪3.雙向液壓缸4.滾動(dòng)齒輪5.中間貨叉6.中間叉滾輪7.鏈條8.上叉9.上叉滾輪在貨叉裝置中齒輪齒條都有一定的要求，齒輪的精度都不得低于GB10095中8-8-7級(jí),齒條的精度不得低于GB10096中8級(jí)。在上述結(jié)構(gòu)中齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，平穩(wěn)性高，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。傳遞的功率和速度范圍較大。結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比。傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)。但缺點(diǎn)是：制造，安裝要求較高。通過(guò)以上比較可發(fā)現(xiàn)，鏈傳動(dòng)較另兩個(gè)性價(jià)比高，且更結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高