FMS中物流输送系统的机械结构设计【8张CAD图纸和说明书】

摘  要

自动化立体仓库是一项合理运输、存储物料的技术工程。立体货架是它主要的标志，它的基础是配套先进运输的机械设备，运用计算机的强大控制技术，实现运输、存储的机械自动化的功能，是目前先进的仓库。它占地小、存储量大、周转快，是机电一体化的产物。它集储存功能、运输功能、管理功能于一体。
紧接着本文重点研究了各种输送设备的结构设计方案，适用场合以及具体设计计算进行了讨论。并按照其提供的设计方法，综合考虑各种因素，设计出一个小型立体仓库的输送系统。该输送系统的主输送机采用滚筒输送机，回库输送设备采用履带式输送机，出/入库输送机采也用带式输送，换向输送机的主体结构与出/入库输送机基本相同，换向机构采用气动装置。然后分别对各输送机进行了具体的结构设计和计算校核，最后给出设计的最终结果。

关键字：立体仓库；立体货架；输送机

Abstract

Automated three-dimensional warehouse is one of the multi-warehousing science and technology projects. It mainly marked by high-level three-dimensional shelf to complete advanced handling equipment based in advanced computer control technology as the main means of achieving handling, storage mechanization, automation, new modern warehouse storage management. It has small area and large stocks. The advantages of quick turnover are information collection, storage, management with the integration of high-technology-intensive products.
This paper gives emphasis to the configurations of all kinds of transportation equipments，the occasion that suit for and calculations of design and intension checkout. According to design method that provided, making a comprehensive survey, we had designed a mini type transportation equipments of automated three-dimensional warehouse. Transportation equipments are the important conveyable equipments of flow-rack automated storage and retrieval systems. It not only has horizontal and vertical travel model, but also whole case and salver travel model. Whatever the forms of travel, the size and weight of storage goods decides the main parameters of transportation equipments.  Moreover, the load rate in unit time is also important. Unit load and flow-rack automated storage and retrieval systems are widely used in the transportation equipments now.
 
Key words:three-dimensional warehouse;three-dimensional rack;transportation equipments

目  录
摘  要 III
ABSTRACT IV
目  录 V
1 绪论 1
1.1 论文研究内容和意义 1
1.2 国内外的发展状况 1
1.3本课题应达到的要求 1
2 小型FMS立体仓库输送系统设计方案讨论 2
2.1 总体设计思路 2
2.2 最终设计方案确定 2
3 滚筒输送机的设计 4
3.1 滚筒输送机传动及动力部件机械结构设计 4
3.2 滚筒输送机输送部件机械结构设计 4
3.3 滚筒输送机总体机械结构设计 4
3.4 基本结构尺寸与受力计算讨论 5
3.4.1 原始参数 5
3.4.2 基本结构尺寸参数计算 5
3.4.3 受力计算讨论 7
3.5 滚筒输送机设计结果 16
4 带式输送机的设计 17
4.1 带式输送机传动及动力部件机械结构设计 17
4.2 带式输送机总体机械结构设计 17
4.3 链传动尺寸计算与受力校核 17
4.4 带式输送机设计结果 20
5 出/入库输送机的设计 22
5.1 出/入库输送机传动及动力部件机械结构设计 22
5.2 出/入库输送机输送部件机械结构设计 22
5.3 出/入库输送机总体机械结构设计 22
5.4 主轴设计及校核计算 23
5.5 出/入库输送机设计结果 26
6 换向输送机的设计 27
6.1 换向输送机传动及动力部件机械结构设计 27
6.2 换向输送机输送部件机械结构设计 27
6.3 换向装置机械结构设计 27
6.4 换向输送机总体机械结构设计 28
6.5 换向输送机主轴上轴承的校核计算 29
6.6 换向输送机设计结果 30
7 总结与展望 31
7.1 结论 31
7.2 不足之处及未来展望 31
致 谢 32
参考文献 33

1 绪论
1.1 论文研究内容和意义
本论文主要针对自动化立体仓库输送系统的一切设备进行必要且深入的研究，用了较大的篇幅对不同输送设备的机械结构进行了系统的研究，如重力输送机，动力输送机，圆带滚子输送装置，空间输送机，滚筒输送机及其换向装置。
最后根据前面章节所提出的基本法方法，基本原则以及设计实例，设计出一个小型立体仓库输送系统，它包括两台滚筒输送机的设计及计算，一台带式输送机的设计，两台出入库输送机和两台换向输送机的设计。
本论文在把主要篇幅给予输送系统设备的同时，也把一部分篇幅用于物流系统概论以及自动化立体仓库的阐述。在绪论中，我就对这部分内容做了深入浅出的介绍。这部分内容包括何谓物流系统，物流系统在国内外的发展状况，以及其在中国的前景以及本论文所达到的相关要求。
1.2 国内外的发展状况
物料输送系统是将物料通过输送装置，运输、存储到指定的位置。其经过几十年的发展，得到了飞跃的发展与完善。随着科技的发展，它在机械制造及其自动化中起着越来越不可替代的作用。
1967年英国研制并建造了FMS系统。通过几十年左右的发展与完善，FMS已由实验转变成实用。据不完全统计，世界于1990年投资达到约140亿美元，欧洲占50%，日、德、美、俄、英等领先工业国家已经投入资金于FMS，并得到了成功运行。汽车的换代需要十五年，而通过FMS，已经降至不满五年了，机械制造及其自动化得到了飞跃的发展，从而节约了大量的劳动力， 由此可知，FMS使机械制造及其自动化的发展程度大幅的提高。
1984年中国开发并研制了第一个FMS系统，其落后于西方国家17年。中国的首个FMS系统由北京的机床研究所投资研制成功的。中国虽然并未大面积普及FMS系统，但在将来FMS定会在中国大部分地区流行。
1.3本课题应达到的要求
通过毕业论文的设计，从而了解物料输送系统、立体仓库等，进而进行独立的输送系统的设计。
毕业论文是最后阶段对大学四年知识的检测。通过课题的设计，使学生合理得使用所学到的各种知识和文化，从而进行对所学知识合理运用能力的检测。同时学会二维、三维软件、以及word文档的运用。完成任务书、开题报告、实习报告、外文翻译说明书等。
        

2 小型FMS立体仓库输送系统设计方案讨论
2.1 总体设计思路
1  设计背景
我国自动化仓库正处于不断发展和完善阶段，世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高技术上。近年来，国内外在建设物流系统及自动化仓库方面更加注重实用性和安全性。大型自动化仓库系统已不再是发展方向。为了适应工业发展的新形势，出现了规模更小、反应速度更快、用途更广的自动化仓库系统。它是把先进的控制技术应用到分段输送和技预定线路输送方面，保持高度的柔性和高生产率，满足于工业库存搬运的需要[1]。标推的模块式自动化仓库系统已引起人们的关注，这种系统在硬件和软件方面比传统的根据用户要求而提供的自动化仓库有更多的现成产品。这种模块式系统的价格一般也比较适中。
2  设计要求
立体仓库输送系统要求注重实用性和安全性；规模小、反应速度快、用途广；具有更短的操作周期和更高的生产能力；同时性价比高，成本低，外形美观。
3  设计方案
本输送系统是一小型FMS立体仓库的输送设备，根据以上设计要求，我的设计思路与方案为:输送系统的主输送机为滚筒输送机，回库输送设备采用履带式输送机，出/入库输送机采也用带式输送，换向输送机的主体结构与出/入库输送机基本相同，换向机构采用气动装置[2]。
2.2 最终设计方案确定
经过讨论，现决定输送系统的主输送机采用滚筒输送机，回库输送设备采用履带式输送机，出/入库输送机采也用带式输送，换向输送机的主体结构与出/入库输送机基本相同，换向机构采用气动装置，换向方案采用转台模式[3]。整个输送系统成U字型，如图2.1所示货物采用托盘托运，出/入库输送操作由系统的主输送机—滚筒输送机完成，分别由两路输送，彼此分开。带式输送机则在中间，连接着两路滚筒输送机。它与滚筒输送机的转角处则由两台换向转台来完成托盘的换向，从而实现货物从出库口由搬运机械运走后，托盘的回库[4]。

图2.1 最终设计方案

3 滚筒输送机的设计
3.1 滚筒输送机传动及动力部件机械结构设计
根据以上方案讨论，滚筒输送机的传动部分定为使用链传动，动力为步进电动机驱动，了解链传动结构，锁紧部分由专门为其设计的锁紧链轮通过锁紧架和锁紧螺杆来实现。