开题报告-高架式立体仓库机械结构设计

1、XX大学本科毕业设计（论文）开期报告XX大学2015届本科毕业设计（论文）开期报告毕业设计（论文）题目：高架式立体仓库机械结构设计专业（方向）：机械设计制造及其自动化学生信息：学号：姓名： 班级：指导教师信息：教师号： 姓名： 职称：教授报告提交日期： 2015.3.20一、 课题研究目的和意义自动化立体仓库他是仓库储存领域的一种最新的技术，他是以高层货架为主体，以成套的搬运设备为基础，以计算机控制技术为手段的高效率物流、大容量存储的机电一体化高科技集成系统，集规划、管理、机械、电气等等为一体，具体实现了自动化搬运、智能控、信息网络化，是现在仓库储存搬运技术的一个大的发展趋势。采用高层货架进行

2、储存，能够提高空间的利用率和货物的智能管理效率，由于使用了高架式立体仓库储存技术，储存区可以最大限度的向三维空间扩展，可以更加充分的利用仓库地面以及空间，进而提高空间的使用率。目前世界上最大的高架式立体仓库已经达到了50米，单位面积储存可达7.5吨，是普通仓库5-10倍，甚至更多。就目前来说，高架式立体仓库是物流系统的重要组成部分。现在大批的科学家以及工程师在不懈的投身于提高自动化立体仓库的效率提升的研究工作中。尤其是在近30年，自动化立体仓库的更方面已经取得了长足的发展，无论是在立体仓库的硬件设备，还在在自动控制和通讯技术方面，都有不小的进步，这就让现在的高架式立体仓库的工作效率大大提高。但

3、随着现代机械制造对于立体仓库的工作效率的要求在不断的提升，所以现在研究自动化立体仓库就十分具有实际意义。二、本课题国内外的研究现状和发展趋势自动化立体仓库的产生和发展是在第二次世界大战之后，在50年代的时候，美国就出现了采用了桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了巷道式堆垛起重机式立体仓库；世界上的第一座自动化立体仓库于1963年在美国建成，继美国之后，德国也相继开发了自动化立体仓库。在进入80年代后，自动化立体仓库的再全世界范围内的发展都是比较迅速的，涉及到了各行各业。对于我国来说，起步并不算晚，在1963年就由机械部北京起重运输机械研究所研制了第一台桥式堆垛起重机，1973年

4、开始着手研制可以由计算机控制的立体仓库，在1980年投入使用。截止到目前为止，我国已拥有将近1000多座立体仓库。现在我国更有多家单位从事立体仓库的研究工作，比如西安迪普物流机械有限公司、太原双塔刚玉股份有限公司等等。而现代的自动化立体仓库也凭借其高效的利用率、强有力的入出库能力、便捷的计算机控制等优点成为了现代企业物流的核心。三、 本课题主要研究内容1、 立体仓库主要具有以下功能：入库、出库、库存、联网和设置这五项基本功能。双立柱式堆垛机2、 堆垛机结构： 机架机架的主要作用是承载，主要有两个横梁及两根立柱组成。其中上横梁须有天轨阻挡器和缓冲器，下横梁须有地轨阻挡器。 行走机构在这里可以选用

5、DAM AG行走轮组件，应装在下横梁，由一个行走电机、减速器、行走轮和沿着地轨的导向轮组成。为了保证机构可以运行的平稳一些，上横梁应该装天轨导向轮。 提升机构和载货台主要包括提升电机（减速器）、传动链条、提升链条、传动链轮、提升链轮组成。其中，提升链条用双排滚子链条，他的安全系数应大于5，与载货台和两个横梁的链轮组成封闭结构。提升机通过变频PLC控制，从而避免了运动起始时所受拉力过大。为保证运动的平稳性，在他的每个侧面有沿立柱的4个导向轮和2个顶轮。其具体的运动过程如下：当提升电机通过传动链条驱动双联链轮旋转时，使提升链条运动，从而带动载货台(包括货叉、货物)升降。 货叉由点击减速器、叉板、辊

6、轮轴承、链轮、链连接装置、活动导轨、固定导轨以及一些定位装置组成。如下图所示：内侧辊轮轴承通过连接板和叉板连接在了一起， 外侧辊轮轴承安装要在固定导轨上，固定导轨安装应在载货台的横梁上，2 组轴承都镶嵌在工字型的活动导轨中，为了使货叉的伸缩到位，进而保证准确的存货、取货，所以我在货叉上装上了机械定位装置(双向阻挡器)和电气定位感应开关(极限感受块和接近开关)组成的双重定位报护装置。还有检测货叉是否可以准确回到原位置的中位感应条和接近开关。其主要工作过程如下：电机减速器通过链条驱动链轮，进而链连接板带动活动导轨运动，再通过链轮和链连接板 I 带动叉板双向伸缩，使叉板能以 2 倍于活动导轨的速度运

7、动。 电气设备及控制主要包括电力拖动、堆垛机控制、信号传输等。堆垛机一般采用滑触线供电，因而选择抗干扰较好的红外通信方式，堆垛机的运行特点是要做到精确定位以及准确辨认地址，所以堆垛机的位置控制采用绝对认址方式，即用激光测距仪测量堆垛机到基点的距离和本来就先存储在PLC中的数据比对，这样确定堆垛机的现在位置，虽成本高，但胜在准确性高，较为可靠。 安全保护装置（1） 在堆垛机行走轨道，载货台的升降以及货叉伸缩终端都有机械限位装置，来保证不会超程；（2） 货物检测载货台上面会有一个测量货物是否超高、超宽、超长的检测装置，此原件可以采用反射式的光电传感器；（3） 应在载货台上设置检测货叉是否准确归位、

8、货叉上是否剩余货物的装置。如果货叉没有归位的话，堆垛机不能水平运动；如果货叉上已经有了货物的话，那么就不能再次取货。（4） 应当有断电保护装置，这样在载货台升降中突然停电的话，可以保证货物不会掉下来砸伤人。四、 可能遇到的问题以及初步解决方法1、 入库和出库管理入库和出库是整个高架式立体仓库的核心，他首先完成对整个货物的分类，包括毛坯件、毛坯组件、成品件、成品组件的自动化的分类；其次还应该可以根据计算机和具体设备的反馈信息进行综合处理，进而把货物准确的进行派送，送到指定的位置区域；在堆垛机取出货物并送出以后，核心计算机应准确记录，保证以后出现问题的话查而有据，同时也保证整个仓库系统的高效利用率

9、。2、 AS/RS存储位置分配常用有四种存储策略：定位存储、分类存储、随机存储、共同存储。五、 计划进度表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日调研，查阅相关资料，写开题报告修改完善开题报告设计方案分析确定方案并绘制总体装配草图绘制装配图绘制零件图完成设计说明书准备答辩答辩六、 参考文献1 刘昌祺. 自动化立体仓库设计.北京:机械工业出版社,2004.2 刘昌祺. 物流配送中心管理技术.北京:机械工业出版社,2004.3 刘昌祺. 物流配送中心规划与设计.北京:机械工业出版社,2004.4 刘昌祺. 物流配送中心拣货系统选择及设计.北京:机械工业出版社,2004.5 刘昌祺. 物流配送中心设施及设备设计.北京:机械工业出版社,2004.6 马明云.基于 Petri 网的 AS/RS 出入库调度优化与控制问题研究D.西安理工大学硕士学位论文，20