自动化立体仓库设计说明书

目 录1. 概述21.1 基础数据21.1.1 设计数据21.1.2托盘规格21.1.3巷道堆垛机能力基础数据31.2 设计原则31.3 设计标准42. 总体规划设计52.1 功能区域规划52.2 物料单元设计52.2.1 物料载体52.2.2 物料堆码方式62.2.3 物料单元尺寸62.3 货格单元设计62.4 储存量设计62.5 系统能力计算72.5.1 单循环作业72.5.2 复合循环作业102.5.3 堆垛机能力计算112.5.4 系统能力112.5.5 链式输送机能力112.5.6 往复式穿梭车输送能力112.6 物流作业流程123. 设备选型133.1 叉车13叉车：合力H系列2-3.5吨内燃平衡重式叉车133.2 链式输送机13链式输送机133.3穿梭车14穿梭车：山西东杰双轨穿梭车143.4 巷道堆垛机15堆垛机：单立柱直行堆垛机153.5 货架16货架161. 概述1.1 基础数据1.1.1 设计数据 库房：立体库房建筑占地面积3000m2，库房高小于24m； 仓库储存量尽可能大。系统出入库能力大于100盘/小时。；存储货物主要为机电产品备件等，货物规格： 品名包装尺寸（mm）重量（kg）存储量比例物资A1000120075030020.0%物资B10001200100050026.6%物资C100012001400100053.3%1.1.2 托盘规格(1) 托盘尺寸：1200mm（L）1000mm（W）175mm（H）(2) 托盘货物尺寸：物资A：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1300mm（H）物资B：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1550mm（H）物资C：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1950mm（H）1.1.3 巷道堆垛机能力基础数据自动化立体仓库堆垛机系统基本速度参数水平高速运行速度：Vx max=160米/分钟=2.6667 米/秒垂直高速运行速度：Vy max=45米/分钟=0.75 米/秒货叉伸缩速度：Vz max=60米/分钟=1 米/秒货叉运行行程：Z1.35米堆垛机水平运行加速度:ax=0.4米/平方秒堆垛机垂直运行加速度:ay=0.5米/平方秒伸叉加速度：az=0.5米/平方秒T05 s水平运行行程L=68m垂直运行行程H=21m1.2 设计原则l 最短移动距离原则。减少人员与机械设备的冗余移动，保证最少消耗能量。l 充分利用能量原则。从经济角度和环保角度考虑都是合理的原则。l 高利用原则。减少机械设备与仓库设施的闲置率。l 降低使用成本原则。l 利用有效空间原则。l 低操作费用原则。l 最少人工处理。减少中间环节，减少人工费用与可能出错的几率。l 低投资原则。l 有效维护原则。对机械设备与仓库设施的保养可以有效延长设备使用寿命，创造更多利润。l 简化流程原则。简化流程可以便于管理，有效提高工作效率。l 易于管理和操作原则。l 超前规划原则。自动化立体仓库属于一次性投入较大的固定投资，风险很大，而且改造费用高，因此预测未来需求变化，是企业固定资产重要战略。l 标准化原则。l 安全性原则。l 复合操作原则。l 人机工程学原则。l 物料处理次数最少。l 设备使用合理化。1.3 设计标准1.FEM9.221：巷道堆垛机的性能数据、可靠度、有效度2.FEM9.851：巷道堆垛机循环时间的性能数据3.JB/T9018-1999：有轨巷道式高层货架仓库设计规范2. 总体规划设计2.1 功能区域规划货架区：自动化立体仓库内主要的区域；控制值班室：对设备运作进行操作和监控；并进行其它立体仓库运行管理；合理调度设备完成入库出库作业，使系统高效、稳定、安全地运行；人工作业区：主要有验收区、人工拣选区、备货区、复核区，退货区，废品区等。 出入库作业区：通过链式输送机系统和穿梭车对货物的入库和出库进行系统作业； 应急出库区：备用应急系统，确保立体仓库的安全和稳定性； 抽检区：用于对库存物资的抽检； 托盘缓存区：用于对空托盘的集中缓存，并将空托盘用于入库作业，提高仓库效率；通道：保证个功能区域间的设备或人行通畅其他功能区：主要有员工休息室，工具保管区等。2.2 物料单元设计 2.2.1 物料载体采用1200mm1000mm的欧式木质托 2.2.2 物料堆码方式 物资A采用重叠法，一个托盘上堆码物资A两件；物资B、C都是一个托盘堆码一件。 2.2.3 物料单元尺寸 物资A：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1300mm（H）；大于600kg；物资B：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1550mm（H）；大于500kg；物资C：（含托盘高度）1200mm（L）1000mm（W）1950mm（H）；大于1000kg；2.3 货格单元设计A类：2350mm（L）1200mm（W）1770mm（H）； 2350mm（L）1200mm（W）2010mm（H）；B类：2450mm（L）1200mm（W）1370mm（H）； 2350mm（L）1200mm（W）1710mm（H）；C类：2450mm（L）1100mm（W）1660mm（H）； 2350mm（L）1200mm（W）2110mm（H）；2.4 储存量设计设计货架为12排，28列，共12 层，并且按照基础数据中相关物料存储量比例设计和按照物料上轻下重的原则设计，1-6层为C物料，7-10层为B物料，11-12层为A物料。A类物资：1568个货位B类物资：3136个货位C类物资：4704个货位基本符合个货物储存量比例。总库容量：9408个货位2.5 系统能力计算整排货架的长度L=68m，高度H=21.5m，入库站台的位置 E点，出库站台的位置 A点，原点 O点，P1点（13.6,14.0），P2点（45.3,4.2），P1到P2行走坐标（31.7,9.8）。2.5.1 单循环作业t(P1) 计算 （1）tx计算： 初算得出堆垛机x方向运动的v-t图，由加速度为0.4m/s2,最大速度为8/3m/s,走行距离（即v-t图面积）为14.72m，0.4*(tx/2)2=14.72, tx=12.13s。（2）ty计算 初算得出堆垛机y方向运动的v-t图，由加速度0.5m/s2,vM最大速度0.75m/s,走行距离（即v-t图面积）为15533.33mm，ty0.75*0.75/0.5+0.75t=13.5533，t=16.5711s，ty=16.5711+2*0.75/0.5=19.5711s。（3）tEP1计算 tEP1=MAX(tx，ty)=19.5711s，(4)tz计算 初算的伸缩叉运动v-t图，由速度0.5m/s2，最大速度1m/s,伸缩距离（即v-t图面积）为1350mm，0.4*(tx/2)2=1.35,tz=3.2863s,由于伸缩叉停顿时间，tz=3.2863+1=4.2863s，t（p1）=2tEP1+2tz+t0=52.7348st(P2)计算P2（2/3L,1/5H）P2（45.3,4.2）（1）tx计算初步计算得出X运动方向，堆垛机运动达到最大速度减速时的行程距离2.6667（2.66670.4）17.7782m由于17.7782m45.3m所以X方向运动图形如右图45.317.778227.5218mtXt27.52182.666710.32stx10.322.66670.4223.65s（2）tY计算初步计算得出Y运动方向，图形面积即为堆垛机运动达到最大速度减速时的行程距离：0.750.7521.125m，由于1.125m21m，所以X方向运动图形如右图tY211.12519.875mt19.8750.7526.5stY26.50.75429.5s（3）tEP2计算tEP2max（23.65,29.5）29.5st(p2)2 tEP+2tZ+t029.52+3.28632+5=70.57s由上述计算得tm1=(t(p1)+t(p2)/2=（52.73+70.57）/2=61.65s2.5.2 复合循环作业 P1至P2走行坐标为（31.7,9.8）（1）tXP1P2计算初算堆垛机在P1P2间X方向的v-t图，由加速度为0.4m/s2,最大速度为8/3m/s,走行距离（即v-t图面积）为34.3467mm，将图形分解计算得堆垛机运动达到最大速度减速的行程距离为：2.6667（2.66670.4）17.7782m，tXP1P2=2*（8/3）/0.4+(31.7-17.7782)/(8/3)=18.55s(2)tyP1P2计算初算得出堆垛机在P1P2间y方向运动的v-t图，由加速度0.5m/s2,最大速度0.75m/s,走行距离（即v-t图面积）为9.4873m，堆垛机运动达到最大速度减速时的行程距离，0.750.7521.125m，tyP1P2=2*（8/3）/0.4+(9.8-1.125)/0.75=24.89s(3)tP1P2计算tP1P2=MAX(tXP1P2，tyP1P2)=24.89s由上述计算得tm2=tEP1+tP1P2+tEP2+4tZ+2t0=97.11s2.5.3 堆垛机能力计算N=3600/（1*tm1+2*tm2/2）=0.8*61.65+（0.2*97.11）/2=59.03盘/小时/台；（1 =0.8，2=0.2）2.5.4 系统能力 堆垛机有效作业率： =0.85 N= N*0.85*6=59.03*0.85*6=301.05盘/小时=301盘/小时2.5.5 链式输送机能力速度为12米/分钟；能力为240盘/小时2.5.6 往复式穿梭车输送能力 往复式穿梭车能力极限为80盘/小时；其有效作业率为75盘/小时。2.6 物流作业流程 货物由入库门进入仓库，并在入库区域进行卸货、盘货、码垛等入库作业，由叉车将码好垛的货物送到入库区链式输送机上，通过光电尺寸检测器无误后，由链式输