智慧装卸搬运装备

1、智慧物流装备与应用武汉工商学院物流学院 王猛TELQ ：535150201第五章智慧装卸搬运装备案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头洋山深水港区四期，采用国际上最新一代的自动化集装箱装卸设备和一流的自动化生产管理控制系统，整体实现无人化智能码头，是全球规模最大的自动化集装箱码头。总用地面积2.23平方公里。码头岸线2350米，设计年吞吐量630万标准集装箱。目前已建成集装箱深水泊位7个，其中7万吨级2个、5万吨级5个；自动化箱区61个，非自动化箱区8个（危险品和超限箱区）。案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头洋山港四期开港拥有桥

2、吊10台，轨道吊40台，自动引导车（AGV）50辆。桥吊主小车为人工干预的远程操控，副小车为全自动化作业模式；水平运输采用自动导引的运输车，无需司机操控；堆场装卸则采用自动轨道式龙门起重机。未来洋山港将拥有桥吊26台，轨道吊120台，自动引导车130辆。案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头相对于传统的集装箱码头，最大的特点是实现了码头集装箱装卸、水平运输、堆场装卸环节的全过程智能化的操作。这就意味着整个码头和堆场内将不再有人，不仅岸桥不需要人驾驶，连集装箱卡车也不再需要，直接由自动运行的无人驾驶AGV小车把集装箱运到堆场，堆场的桥吊也是无人操作。原先的码头操作员全部转移到监

3、控室，对着电脑屏幕就能完成全部作业。案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系。能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统，这的确堪称人类有史以来创造的伟大奇迹之一。集装箱案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头又称为门式起重机，是港口的重要的起重设备，可以实现集装箱从装运车与集装箱堆场之间的起重堆叠运输作业。在洋山港自动化码头中为双侧轨道吊，何为双侧轨道吊呢，主要分为海侧轨道吊和陆侧轨道吊。在洋山港四

4、期工程中，海侧轨道吊已经实现了自动化运行。轨道吊案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头岸桥全称为岸边集装箱起重机（简称岸桥），又称为集装箱岸边起重机、桥吊，主要用与实现集装箱码头对集装箱船进行装卸作业的专业设备。岸桥案例：上海洋山港四期：全球规模最大，最先进的全自动化码头自动引导运输车（Automated Guided Vehicle）简称AGV，是指具备有电磁或者光学等自动导引转置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移栽功能的运输小车。AGV动力一般采用电池为动力，是装有非接触导向装置的无人驾驶自动化车辆。主要功能表现为能在计算机的监控下，按路径规划和作业要求，

5、使小车较为精确的行走并停靠到指定地点，完成作业任务。自动引导运输车目录/Contents0102智慧装卸搬运装备概述自动堆垛机03AGV04搬运机械手01智慧装卸搬运装备概述Overview of intelligent handling equipment一、装卸搬运装备的概念与构成装卸搬运是指在同一地域范围内进行的、以改变物的存放状态和空间位置为主要内容和目的的活动，包括装上、卸下、移送、拣选、分类、堆垛、入库、出库等活动。装卸搬运是附属性、伴生性的活动 装卸搬运是支持、保障性活动 装卸搬运是衔接性的活动 一、装卸搬运装备的概念与构成用起重机械吊起货物，垂直移动实现装卸，在吊车运行、回转范

6、围内实现搬运或依靠搬运车辆小搬运。吊上吊下方式一、装卸搬运装备的概念与构成用叉车从货物底部托起货物，并运动，移动货物，直接将货物放置到目的地。这种方式主要是水平运动，属水平装卸方式。叉上叉下方式一、装卸搬运装备的概念与构成指港口利用叉车或半挂车、汽车承载货物，连同车辆一起开上船，到达目的地后再从船上开下，称“滚上滚下”方式。滚上滚下方式需要专门的 “滚装船” 船舶，对码头也有要求。滚上滚下方式一、装卸搬运装备的概念与构成滚上滚下方式驮背运输铁路运输领域采用货运汽车或集装箱直接开上火车车皮运输，到达目的地再从车皮上开下，称为驮背运输，如左图所示。一、装卸搬运装备的概念与构成两车 (如火车及汽车)

7、 靠接，然后货物靠水平移动，从一个车辆推移到另一车辆，称移上移下方式。需要两种车辆水平靠接，改变站台或车辆货台，并配合移动工具实现。移上移下方式一、装卸搬运装备的概念与构成移上移下方式连续装卸通过连续输送机械，中间无停顿装卸同种大批量散装或小件杂货。一、装卸搬运装备的概念与构成对块、粒、粉状货物进行装卸搬运的方式从装点直到卸点，中间不落地，集装卸与搬运于一体。散装散卸方式一、装卸搬运装备的概念与构成装卸搬运设备是指用来搬移、升降、装卸和短距离输送物料或货物的机械。船舶与车辆货物的装卸库场货物的堆码、拆垛、运输舱内、车内、库内货物的起重输送和搬运一、装卸搬运装备的概念与构成（1）提高装卸效率，节

8、省劳动力，减轻装卸工人的劳动强度，改善劳动条件。（2）缩短作业时间，加速车辆周转，加快货物的送达。（3）提高装卸质量，保证货物的完整和运输安全。（4）降低装卸搬运作业成本。（5）充分利用货位，加速货位周转，减少货物堆码的场地面积。作用一、装卸搬运装备的概念与构成起重设备典型装备叉 车一、装卸搬运装备的概念与构成起重设备起重设备是一种以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平运动的机械设备的总称。起重设备的作业通常带有重复循环的性质，一个完整的工作循环包括取物、提升、平移、下降、卸载，然后返回到装载位置等环节。 一、装卸搬运装备的概念与构成起重设备根据其动作多少，起重机械可分为单动作和复杂动作两类

9、。单动作的起重机械主要有千斤顶、绞车、升降机、滑车、葫芦和电梯等。复杂动作的起重机主要包括旋转式和门（桥）式两种。前者包括运行式和固定式两种；后者包括龙门式和桥式两种。旋转运行式起重车辆与起重机，包括汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机和轨道起重机等。旋转固定式起重机包括浮船式、门座式和固定简易式起重机等。 按其结构、性能不同，起重机械可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机、臂架类型起重机及升降机四种基本类型。单动作起重机械螺旋千斤顶单动作起重机械液压千斤顶单动作起重机械叉车千斤顶单动作起重机械绞车单动作起重机械升降机单动作起重机械滑车单动作起重机械葫芦单动作起重机械电梯桥式类型起重机梁式起重机通

10、用桥式起重机龙门起重机装卸机冶金桥式起重机缆索起重机梁式起重机花架式单梁起重机双梁起重机通用桥式起重机岸边桥式起重机龙门起重机C形单梁龙门起重机单梁龙门起重机双梁龙门起重机轮胎门式起重机轨道式龙门起重机装卸机磁铁式物料装卸机装卸机冶金桥式起重机冶金桥式起重机缆索起重机固定旋转起重机（1）门座起重机（2）塔式起重机（3）汽车起重机（4）轮胎起重机（5）履带起重机（6）铁路起重机（7）浮式起重机（8）壁架类型起重机门座起重机塔式起重机1）汽车式起重机 起重装置装在标准或特质汽车底盘上，全回转动臂式起重机械，运行速度好，机动性能好。轮胎起重机履带起重机铁路起重机浮船式起重机壁架类型起重机升降机施工升

11、降机剪叉式升降机自行式升降机铝合金式升降机一、装卸搬运装备的概念与构成叉车叉车又称叉式起重机，是具有各种叉具，能够对货物进行升降和移动，以及装卸搬运的搬运车辆。按ISO（国际标准化组织）分类，叉车属于工业起升搬运自装载车辆。它是装卸搬运机械包中应用最广泛的一种。它把水平方向的搬运和垂直方向的起升紧密结合起来，有效地完成各种装卸搬运作业。 一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车 机械化程度高 机动灵活性好 可以“一机多用” 可提高仓库容积的利用率，堆码高度一般可达4-5米 有利于开展托盘成组运输和集装箱运输 与大型起重机械比较，它的成本低、投资少，能获得较好的经济效果（1）叉车作业，可使货物的堆垛高

12、度增加，可使船舱、车厢、仓库的空间位置得到充分利用。（2）叉车作业，可缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速了车船周转。（3）叉车作业，可减少货物破损，提高作业的安全程度，实现文明装卸。特 点优 势一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车低提升叉车又叫托板车。提升高度在100150范围内，又有手动式和电动式两种。手动式是人力操作实现水平和垂直的移动。电动式是电瓶提供动力实现提升和搬运工作。无论手动式还是电动式操作者都是步行操作。一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车高提升叉车这种叉车的提升高度可达12m。按操作者乘坐方式可分为步行式、立式和坐立式几种。一般步行式和立式叉车

13、可提升高度约为2.73.9m。按应用条件不同又发展为配重式、窄道式、转柱式、侧边负载式、转叉式及高程叉车等。一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车安全架：是保护操作者头部用的。升降架：可设计成多段式的。大部分是液压式的，也有采用电动提升装置的。货叉架 ：是固定货叉和有关附件用的。货叉：是直接搬运物品用的，一般是100150mm宽，10001200mm长，40mm厚。两叉距离根据货物尺寸可以调整。轴距：是决定负载能力、旋转半径、直角堆放通道宽度和离地高度等作业特性的重要参数。负载重心距：是负载重心到货叉架的距离，是决定负载能力的因素之一。当负载在4500kg以下时，标准负载重心距为0.6m。当大于3

14、.6m时，叉车提升高度将大大降低。可以说负载重心距是决定负载安全的重要因素。一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车内燃式叉车以内燃机为动力，根据所用燃料的不同可分为：汽油机、柴油机和液化石油气叉车；特点：动力性和机动性好，适用范围非常广泛。一、装卸搬运装备的概念与构成叉 车电动式叉车以蓄电池为动力，用直流电机驱动。特点：结构简单，机动灵活，环保性好；不足：动力持久性差，需要专用的充电设备，行驶速度不高，对路面要求高。主要适用于：室内作业的场合。1）平衡重式叉车用内燃机或蓄电池作为动力，其特点在于车体自身较重，依靠自身重量与货叉上的重量相平衡，防止叉车装货后向前倾翻。其适应性极强，占到叉车总数的80

15、%以上，具有操作简单、机动强、效率高等特点。前轮为驱动轮，后轮为转向轮。2）插腿式叉车其特点是叉车前言带有小轮子的支腿能与货叉一起伸入货垛叉货，然后由货叉提升货物。稳定性好，一般采用蓄电池做能源，起重量在2t以下3）侧面式叉车侧面式叉车的门架和货叉在车体的侧面，侧面还有一个货物平台，当货叉叉取货物时，货叉沿门架上升到大于货物平台的高度后，门架沿着导轨缩回，降下货叉，货物便放在叉车的货物平台上。4）前移式叉车前移式叉车的货叉可沿叉车纵向前后移动。它有两条前伸的支腿，与插腿式叉车比较，前轮较大，支腿较高，作业时支腿不能插入货物的底部。前移式叉车与插腿式叉车一样，都是货物的重心落到车辆的支撑平面内，

16、因此，稳定性很好。6）高货位拣选式叉车叉车可以提升较高的位置进行拣选作业。5）集装箱叉车专门用来叉取集装箱的叉车，设计有专门插入集装箱锁孔的楔子。一般所能插起的集装箱在6米以内。图22 集装箱叉车70窄巷道叉车71水泥搬运专用叉车叉车属具图1安全挡圈 2、11认址线圈 3失灵控制线圈 4导向探测线圈 5驱动轴 6驱动电机 7转向机构 8导向伺服电机 9蓄电池箱 10车架 12制动用电磁离合器 13车轮一、装卸搬运装备的概念与构成商品特性 作业方式与作业量 环境条件 设备的维护 成本与需求的平衡 选择装卸搬运机械设备时考虑因素：一、装卸搬运装备的概念与构成起重量起升高度工作速度跨度和幅度外形尺寸

17、自重工作制度装卸搬运设备的基本参数 ：提升速度起重机械走行速度起重机小车走行速度旋转速度二、智慧装卸搬运装备的概念与特征智慧装卸搬运装备，是在机械化装卸搬运装备的基础上，引入应用传感定位、人工智能、自动控制等技术手段，能够自动化、智能化完成货物搬移、升降、装卸、短距离输送等作业的物流装备。无人化作业柔性化衔接智能化控制三、智慧装卸搬运装备的构成智慧装卸装备智慧搬运装备自动堆垛机智能起重机智能机械手智能叉车自动导引车，AGV三、智慧装卸搬运装备的构成自动堆垛机通过运行机构、起升机构和货叉机构的协调工作，自动完成货物在货架范围内的纵向和横向移动，实现货物的三维立体存取。三、智慧装卸搬运装备的构成智

18、能起重机通过光纤通讯将中控室与现场进行连接，在中控室可以操作现场的起重机，包括无人操作龙门吊、无人操作岸桥等。三、智慧装卸搬运装备的构成智能机械手是指具有和人类手臂相似的构造，或者与人类手臂有许多相似的能力的，可以由人类给定一些指令，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。三、智慧装卸搬运装备的构成智能叉车通过激光导航以及多重传感器的部署，使得叉车可以自动感应识别货架上相应推盘的位置并精准对接，完成无人自动存取的功能。三、智慧装卸搬运装备的构成自动引导运输车是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。02巷道式堆垛机Tu

19、nnel Stacker一、巷道式堆垛机的概念、特点与分类巷道式堆垛机是通过运行机构、起升机构和货叉机构的协调工作，完成货物在货架范围内的纵向和横向移动，实现货物的三维立体存取的设备。巷道式堆垛机是立体仓库中用于搬运和存取货物的主要设备。是随立体仓库的使用而发展起来的专用起重机。巷道式堆垛机的主要用途是在高层货架的巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者，取出货格内的货物运送到巷道口。 巷道式堆垛机的由来 巷道式堆垛机的由来有轨巷道式堆垛机替代桥式堆垛机的原因：（1）自重很大，必须用比较坚固的建筑结构支撑；（2）在仓库的顶部与货架之间要有很大的净空；（3）堆垛机的通道宽度大，作业范

20、围要受大梁的跨度限制。无轨堆垛机（高架叉车） 无轨巷道堆垛机又称为高架叉车，是一种变形叉车。其机动性比巷道式堆垛机好。无轨巷道式堆垛机可分为上人式和不上人式两种，驾驶舱随门架同时上升称为上人式，优点是在任何高度都可以保持水平操作视线，保证最佳视野以提高操作安全性。同时由于操作者可以触及货架任何位置的货物，故可以同时用于拣货及盘点作业 。 巷道式堆垛机的由来无轨堆垛机 起重能力：1000堆高：5-12米 巷道式堆垛机的由来有轨巷道式堆垛机与无轨巷道堆垛机比较（1）有轨巷道式堆垛机采用钢轮在钢轨上运行，无轨堆垛机采用轮胎，因此轮压不同时会产生不同的变形量；（2）有轨堆垛机采用立柱，无轨堆垛机采用多

21、级门架，货叉在水平和垂直方向上的定位精度不同。有轨巷道式堆垛机的优势有轨巷道式堆垛机的优势1、整机结构高而窄。采用有轨巷道式堆垛机的高架仓库货架很高，而货架巷道非常狭窄，堆垛机的宽度一般只与所搬运的单元货物的宽度相等。2、结构的刚度和精度要求高。堆垛机的金属结构设计除需满足强度要求外，结构的刚度和精度。制动时，机架顶端水平位移一般要求不超过20mm，结构振动衰减时间要短。载货台在立柱上的升降导轨的不垂直度一般要求不超过35mm。巷道式堆垛机的特点3、取物装置复杂。堆垛机配备有特殊的取物装置，常用的有伸缩货叉、伸缩平板，工作时，能对两侧货架作业，存取货物。4、堆垛机的电力拖动系统要同时满足快速、

22、平稳和准确三个方面的要求。 5、安全要求高。必须配备齐全的安全装置，并在电器控制上采取一系列连锁和保护措施。 巷道式堆垛机的特点按支承方式分地面支承式堆垛机：悬挂式堆垛机 ：行走轨道铺设于地面上，上部导轮用来防倾倒或摆动。其行走机构安装在堆垛机门架的上部，地面上也铺设有导轨。巷道式堆垛机的分类 2、按结构形式分 单立柱堆垛机 双立柱堆垛机 自重轻 刚度差 起重量2t以下刚度好、速度快 起重量可达5t巷道式堆垛机的分类巷道式堆垛机的分类巷道式堆垛机的分类巷道式堆垛机的分类3、按作业方式分 （1）单元式堆垛机 是对托盘单元进行出入库作业的堆垛机。（2）拣选式堆垛机 是由操作人员向（或从）货格内的托

23、盘（或货箱）中存入（或取出）少量货物，进行出入库作业的堆垛机。这种堆垛机的特点是没有货叉。（3）拣选单元混合式堆垛机 具有单元式与拣选式综合功能的堆垛机。其载货台上既有货叉装置，又有司机室，可以满足两种作业方式的要求。堆垛机的速度参数二、巷道式堆垛机的技术参数与结构组成 水平运行速度 5240m/min（变频调速） 起升速度 1.260m/min（变频调速） 货叉伸缩速度 340 m/min（变频调速）这三项参数的高低，直接关系到出入库频率的高低。 堆垛机的尺寸参数二、巷道式堆垛机的技术参数与结构组成起升高度存取高位极限高度存取低位极限高度整机全长堆垛机尺寸参数涉及合理利用有效空间，增加库容量

24、，亦是评价堆垛机设计水平的标准之一。 其他技术参数二、巷道式堆垛机的技术参数与结构组成额定载重量 0-2500 Kg电源 三相交流 380V货叉下挠度、堆垛机的噪音 及电机减速机的可靠性等。 起升机构运行机构载货台及取货装置机架以及电器部分巷道式堆垛机的结构组成起升机构行走机构巷道式堆垛机的结构组成机架载货台及货叉巷道式堆垛机的结构组成控制系统滑触线通讯装置检测装置缓冲垫巷道式堆垛机的结构组成巷道式堆垛机的结构组成起升机构起升机构 是使载货台垂直运动的机构。一般由电动机、制动器、减速机、滚筒或轮以及柔性件组成。常用的柔性件有钢丝绳和起重链两种。除了一般的齿轮减速机外，由于需要比较大的减速比，因

25、而采用蜗轮蜗杆减速机和行星减速机的也不少。起重链传动装置多数装在上部，常配有平衡重块，以减小提升功率。为了使起升机构结构紧凑，常常使用带制动器的电机。钢绳式起升机构1. 定滑轮装置 2. 过载松绳保护装置 3. 钢丝绳4. 动滑轮装置 5. 电机减速器 6. 电机减速器支架 运行机构是堆垛机水平运行的驱动装置。一般由电动机、联轴器、制动器、减速箱和行走车轮组成。行走轮结构分有轮缘和无轮缘两种结构，有轮缘的车轮，当堆垛机货叉作业时，会对车轮产生啃轨力。所以为防止啃轨现象，多采用无轮缘车轮，并在下横梁底部安装侧面导向轮。 运行机构巷道式堆垛机的结构组成载货台及取物装置 巷道式堆垛机的结构组成货物单

26、元承接装置通过钢丝绳或链条与起升机构联接。载货台可沿着立柱导轨上下升降。取货装置安装在载货台上。有司机室的堆垛机，司机室一般也在载货台上。取物装置：根据托盘的形状，单元货物的尺寸与重量等。目前已设计出了各种取货装置，包括人力取货，采用电磁或真空吸盘的存取装置，利用动力输送机的存取装置，利用机械手的取货装置以及最普遍的伸缩货叉装置等，而最常用的是伸缩货叉取货装置。载货台及取物装置 货叉装置是堆垛机存取货物的执行机构，装设在堆垛机载货台上。货叉可以横向伸缩，以便向两侧货格送入（或取出）货物。货叉根据其叉子的数量不同，可分为单叉货叉、双叉货叉和多叉货叉。最常见的是前两种，多叉货叉多用于特长货物的堆垛

27、。货叉一般采用三级直线差动式伸缩货叉，由上叉、中叉、下叉（固定叉）及起导向作用的滚针轴承等组成，以减少巷道的宽度，且使之具有足够的伸缩行程。货叉的动作包括伸叉、微起升（或微下降），收叉三个动作，货叉伸出（或收回）动作时，其速度也为双档变速。货叉伸缩速度一般为15mmin以下，高的可达 30mmin，在超过 10mmin时需配备慢速挡，在启动和制动时用。 载货台及取物装置 伸缩货叉的结构形式主要有两种：齿轮齿条及链传动。 这两种传动方式各有其优缺点：齿轮传动的传动精度较高，定位准确，但是齿轮传动方式的齿条加工困难，装配精度要求很高；而链传动方式虽然精度不高，但加工装配都比较容易。 载货台及取物装

28、置 机架 (金属结构) ：是堆垛机的主要承载构件，可分为单立柱和双立柱两种结构类型。一般都是由立柱、上横梁和下横梁三大部分组成。下横梁有钢板焊接的箱式矩形断面或采用槽钢拼接而成的开口断面两种形式。立柱有矩形管或工字钢和钢板焊合的箱型结构两种形式，采用冷拉扁钢作为起升导轨。上横梁是由钢板焊合或槽钢焊接的开口断面。下横梁、立柱、上横梁间通过法兰、定位销和高强度螺栓副联接。在下横梁上装有水平运行机构、运行认址装置、超速保护装置的限速器等。立柱两侧的起升导轨，供载货台上下运行导向之用。在立柱上装有起升机构、高度认址检测片、终端限位装置、电控柜及安全梯等。上横梁上装有定滑轮、上部运行导向轮装置、过载松绳

29、保护装置等。整个金属结构具有重量轻、抗扭、抗弯刚度大、强度高的特点。（一）运行保护 1. 在运行和升降方向，距终端开关一定距离处设强迫减速开关，以确保及时减速。2. 货叉伸缩机构只有在堆垛机运行机构不工作和起升机构亦不工作时，才能启动。反过来，如果货叉已离开中央位置，堆垛机运行机构便不能启动，而起升机构只能以慢速工作。（二）钢丝绳过载和松弛保护 当载货台上承受载荷超过最大或最小允许值时，通过钢丝绳的拉力大小，调节装置中的弹簧产生不同行程，从而切断起升装置电机回路电源，使装置及时停止运转。巷道式堆垛机的安全保护装置与措施 （三）钢丝绳断绳保护 断绳保护装置是由螺杆、压缩弹簧、左右安全钳及连杆机构

30、等组成 。一旦当钢丝绳断裂 ，使断绳保护装置夹紧在起升导轨上，从而保证载货台在断绳时不致坠落。（四）下降超速保护 不论什么原因，一旦载货台下降发生超速现象时，此保护装置立刻将载货台夹住。 巷道式堆垛机的安全保护装置与措施 1. 货格虚实探测装置。在入库作业中，货叉将货物单元送入货格之前，先用一个机械的或者光电的探测装置检查一下该货格内有无货物。如果无货，则伸出货叉将货物存入货格，如果已有货，则报警停止进行后续的运作。2. 空出库检测。在出库作业中货叉伸进货格完成取货动作之后，如果在货位上检测不到有货物存在，则报警。3. 伸叉受堵保护。货叉伸出受堵时，伸缩机构传动系统中装设的安全离合器打滑进行保

31、护。如果延续一定时间后，货叉尚未伸到头，即报警。4. 货物位置和外形检测。如果货物单元在载货台上位置偏差超过一定限度，或者倒塌变形，检测装置便报警，堆垛机不能继续工作。5. 堆垛机停准后才能伸货叉。6. 货叉在货格内作微升降时，用检测开关限制微升降行程或限制其动作时间，以防止货叉微升降过度，损坏货物、机构或货架。（五）其它保护装置和措施 三、堆垛机控制系统堆垛机的控制系统包括：可编程控制器PLC变频器各种检测元件识别系统网络系统人机接口管理监控系统的接口等可编程控制器PLC堆垛机的控制器现主要用可编程控制器PLC进行控制。 PS(可选)CPU IM(可选)SM: DISM: DOSM: AIS

32、M: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网变频器堆垛机上有3个电机，分别为水平电机、垂直电机和货叉电机。为了能够精确定位和速度控制，3个电机均由变频器控制，PLC的控制器通过模拟量的控制实现无极调速，堆垛机运行时稳定可靠。 检测元件堆垛机上设置了各种检测元件，堆垛机根据开关的状态进行动作，检测元件可以分为水平检测、垂直检测、货叉检测、载货台检测、保护检测以及位置检测系统。1、水平检测：前后认址、前后端、前后限速的U型光电开关。垂直检测一般设置：水平保护开关有前后限位的行程开关。2、垂直检测：垂直认址、上下限速的U型光电开关；垂直保护开

33、关有上下限位、松绳和过载保护的行程开关，有限速保护的行程微动开关； 3、货叉检测：货叉的左位、右位的行程开关，左右区、中位检测的接近开关。货叉保护开关有上叉检测和前叉上叉检测的接近开关，防止上叉链条断；4、载货台检测：有货货物的镜反光电开关、探测货位虚实的背景抑制开关。保护开关有：前后超宽的对射光电开关，超高检测、左右歪斜的镜反开关。5、位置检测：堆垛机水平和垂直上安装了激光测距仪或者编码器，位置检测的停准精度在5MM之内，可以达到2MM。1.相对数字认址系统。每个货格有一个列号和一个层号。当操作人员输入货格地址时，计数器里就记下了目的地址的列数和层数。从中减去堆垛机在接受这个作业命令时所处位

34、置的列数和层数后，其差值就分别代表堆垛机从目前所处位置走到目的地址需沿巷道纵长方向经过的列数和沿垂直方向经过的层数。堆垛机沿巷道运行时，每经过1个货列就计1个数。计够了一定的数（离目的地的距离）就减速，到达了目的地就停止。在货台升降时，也用同样的方法认址。2. 绝对数字认址系统。每一个货位的列数和层数分别用编码表示。堆垛机运行时就用相应的检测装置，对标号牌进行读数，检测所在的实际地址，然后送入地址运算程序与目的地址比较。当其差值为一定数值时即进行减速，差值为零时，发出机构停止的信号。3. 非数字式认址系统。在每个货格前装一个发号元件（如干簧管）。当堆垛机来到目的地址前时，磁场使堆垛机上的检测元

35、件动作，堆垛机即能确认已到了目的地址。 自动认址和定位 识别系统信息识别系统在自动化立体仓库中的作用非常重大，能够实现物料信息的准确可靠。为实现这些功能，可用条形码和射频等识别技术对托盘信息进行采集。网络系统网络系统根据实际情况可以配置不同的网络结构，红外通讯是移动设备通讯的理想选择。近几年来，无线以太网已经应用到立体仓库系统中，应用实例较多，也非常成功，采用无线通讯，可大大节省安装和调试以及维护时间。网络的协议可以采用MPI协议、PROFIBUS协议和TCP/IP协议等等。人机接口每台堆垛机配备触摸屏，操作和维护人员可以通过触摸屏能够操作、查看堆垛机检测元件信息和中间状态等，为维护提供可靠的

36、信息。管理监控接口 堆垛机与上位机计算机进行实时通讯，接收上位调度计算机的指令，进行作业，将作业信息上报给计算机，实现了“上下一体”的无缝系统。另外堆垛机的控制系统中，配备了一套完善的报警保护检测系统，如能够对堆垛机上的检测元件自行判断是否有故障等功能。 控制系统传感器序号名称规格型号品牌用途1行程开关D4D-2121NOMRON前、后限位；上、下限位；货叉左、右位；松绳、过载2行程开关（微动）D4MC-5020OMRON货叉左、右位；松绳、过载3光电开关BGS-2S30PSICK左、右货位探测4光电开关ZR-350PSICK左、右歪斜检测；超高；前后超长；高度检测5光电开关BUD-50AUT

37、ONICS前、后认址；前、后端点；前、后限速；垂直上、下认址；站台上、下认址；上、下限速；6接近开关NBN8-18GM50-E0P+F货叉左区、右区；中位；前叉上叉检测；货叉左位、右位；7旋转编码器RI41/1000-ERP+F水平编码、垂直编码8激光测距仪DME5000-211SICKSSI接口，(SSI接口、线缆接头、反射板)9激光测距仪LT7PLVQBANNER(SSI接口、线缆接头、反射板)10条码阅读器VB12P+F11条码阅读器CLV410SICK1. 手动控制方式用于出入库频率不高，规模不大的仓库。2. 半自动控制方式 这种控制方式，其控制设备除手动操纵器外，一般还设有简单的继电

38、器逻辑控制装置。除自动停准功能外，还能自动换速、自动认址、自动完成货叉伸缩存取货物的功能，适用于出入库比较频繁，规模不大的仓库。3. 全自动控制方式 在机上便于地面操作的部位装有设定器，操作人员站在巷道口的地面，通过机上设定器，设定出入库作业方式和地址等数据。适用于出、入频率高，堆垛机台数不多且未配置输送机的中小规模（货位一般不超过2000个）仓库。 四、堆垛机的操作控制4. 远距离集中控制方式 设定器安装在地面集中控制室内。操作者通过设定器设定出入库地址和作业方式，并输入到地面或机上的控制装置（多为计算机）中，经过计算和判断，发出堆垛机运行的控制命令，实现堆垛机的远距离集中控制。这种方式适用

39、于出入库频繁，规模比较大，有多台堆垛机和输送机，仓库容量（货格数在2000个以上）较大的仓库，特别是低温、黑暗、有害等特殊环境的仓库。可以节省人力，改善劳动条件，提高仓库作业效率，但初始投资和维护费用较高。 四、堆垛机的操作控制堆垛机控制柜操作面板维修手动 手动方式下，点击触摸屏显示的维修按钮：按钮上方的指示灯亮起，表示进入了手动维修模式；指示灯灭，表示退出了手动维修模式。此方式下，堆垛机可以低速开至水平、垂直的任何位置。水平运行拨扭拨到低速前进、后退即相应前进、后退；拨到停止则立刻停车；垂直运行拨扭拨到低速上升、下降即相应上升、下降，拨到停止则立刻停车；按住货叉左伸或右伸，货叉立即向左侧或右

40、侧伸叉，松开伸叉按钮，货叉立刻停止运行。当堆垛机到达水平前、后，垂直上、下，货叉左、右限位时，将无法继续运行。如果需要超过限位，可以在触发运行同时按住绿色功能键，这样就可以超越限位运行了。注意：超越限位可能损坏机械设备或检测元件，请慎重使用。此堆垛机设计上不能超越限位！堆垛机自动操作注意：堆垛机在自动作业的过程中，非紧急情况不要在监控机上选择停止作业，此操作可能会使堆垛机紧急停车，造成设备元件损坏。将方式选择开关拨到“自动”后，配合入出库输送设备及上位机，堆垛机即可自动完成各种作业，无需人工干预。堆垛机在自动方式下可进行的作业有：入库出库入库修正到制定点货架盘库货物盘库指定出库堆垛机自动作业过

41、程 注意：堆垛机自动作业是按设定好的步骤，逐步进行的，如果过程中出现故障，需要手动解决，请在解决故障后打回自动前，确认堆垛机处于故障发生前一时刻的步骤状态。_步骤1（步骤代码1）：接受下发的合法的起始地址和目的地址。（从此刻开始，不能再人为修改地址）步骤2（步骤代码2）：运行到指定的起始地址。（堆垛机处于无货状态）步骤3（步骤代码3）：校验信息。（如果结果正确，堆垛机从此刻开始，不会再水平或垂直行走）步骤4（步骤代码4）：从取货位置取货，同时判断货物高矮和大小。步骤5（步骤代码5）：读取指定的目的地址。（准备水平和垂直行走）步骤6（步骤代码6）：运行到指定的目的地址。（堆垛机处于有货状态）步骤

42、7（步骤代码7）：校验信息。如果结果正确，堆垛机从此刻开始，不会再水平或垂直行走）步骤8（步骤代码8）：检测放货条件，决定是否可以放货。（如果不满足条件，可以人工查找原因，并进行干预）步骤9（步骤代码9）：放货到指定的目的地址。（成功完成此步，一条作业完成）如果堆垛机自动作业过程中，发现作业无法继续进行直至完成，又找不到任何错误原因，无法正确解决故障，可以先手动将作业完成，然后清除作业；或者关闭堆垛机电源，然后重新打开；最后要求管理及监控系统核对刚才完成的最后一笔帐目。_注意：人工解决方法可能影响自动过程，会涉及监控及管理系统帐目，请小心慎用。_触摸屏操作堆垛机的开关、报警和运行状态能通过人机

43、界面上获得，堆垛机的控制柜上配用触摸屏 与输送系统通讯状态页面切换按钮当前托盘号码货叉位置水平位置层列位置垂直位置运行速度状态指示倒计时功能键的使用-手动操作堆垛机在低速水平/垂直运动时，将水平/垂直动作开关拨到“停止”后，按一下功能键按钮，堆垛机将停在当前位置（忽略惯性作用）。伸/收货叉过程中，按功能键也可以使货叉减速并到低速时停止运行。此项功能常用于堆垛机检测维护过程中。_禁止：严禁在高速运行过程中将水平/垂直动作开关直接拨到“停止”，然后按功能键紧急停车，这样可能损害变频器及堆垛机机械部件。在伸/收货叉过程中按功能键停止，再继续伸/收货叉时，货叉由于失去停准位置，将以低速运行。_当堆垛机

44、出现故障，蜂鸣器报警的情况下，按下功能键可以清除故障状态。_注意：某些故障应当真正清除之后再按功能键，否则继续运行仍然会报故障。蜂鸣器报警只持续一段时间，若想确定故障是否已清除，请留意触摸屏报警消息页或者监控计算机的报警提示。_功能键的使用-自动操作堆垛机执行任务过程中，控制柜顶部运行指示灯会亮起。堆垛机控制面板的开关拨到手动，长时间按压功能键5S以上，运行指示灯熄灭，同时蜂鸣器响一声，可以证明堆垛机任务已经成功清除。再拨至自动，被清除的作业不会再执行。出现故障时，按压功能键同样可以清除故障状态。功能键的使用-解除探测锁定堆垛机伸叉放货前，首先要利用左右探测开关对货位进行探测，确认货位无货才允

45、许伸叉。当探测开关探到货位有货，便锁定此货位，当前状态不允许伸叉放货，如果能够人工确认此货位确实无货，可以按一下功能键解开探测锁定，随后便可以在此货位伸叉放货了。五、堆垛机的维护与保养电气维护定期检查各关键部分，包括PLC、认址器、货位探测、载货台探测、货物超高及歪斜探测、行程开关、变频器及操作面板等是否正常。保持检测开关的清洁，尤其是光电开关的光电。定期检查紧固所有接线端子，确保电路畅通。操作堆垛机时要遵循操作说明，操作时用力要适度。注意操作安全，保证堆垛机运行时巷道内无人。变频器中所设定的内容不得随意更改，否则会引起堆垛机工作不正常。变频器故障的处理请参看变频器使用说明书。堆垛机的操作须由

46、经过培训的专人进行。为了提高各电气开关的使用寿命，在立体仓库停止运行后，请关闭堆垛机供电。为延长堆垛机寿命，并使其运行良好，建议立库长时间关闭前，先将所有堆垛机开至最后一列、最低一层，并且保证无错再关闭电源。2. 机械日常维护与保养 堆垛机在安装、调试结束后，用户应对设备进行正确的维护保养，以确保设备的完好和延长使用寿命。 润滑：包括水平运行机构、载货台、驱动机构等。 调整：水平导向轮调整；上部导向轮调整；超速保护装置的调整；过载、松绳保护装置的调整；货叉伸缩机构调整；水平运行认址装置调整；起升认址装置调整；光电开关调整等。五、堆垛机的维护与保养堆垛机故障及维护消息名称原因分析处理方法作业不合

47、法作业输入层列错误，一般是因为将高货物放入低货位，或将大托盘放入小位，或将小托盘放入大货位。输入正确作业地址水平变频器故障轨道不平或有杂物使水平突然有较大颠簸，或水平运行方向突遇较大阻力（例如靠轮跑偏）按下水平变频器的“RESET”键或控制面板上的功能按钮水平停不准认址片位置有坡度使低速行驶不动按功能键，或手动改变水平位置再重新回到此位置水平编码异常水平输入速度与编码器计算速度差值过大，或水平计数错误按功能键，或回到最后一列再按功能键，检查编码器是否松动、安装角度是否垂直，认址器是否良好水平示教失败水平计数错误，到达最大列时计数没有计到最大检查认址器及认址片，本机重新示教水平前认址器故障相应认

48、址器开关故障；或认址器、认址片安装角度不正；或堆垛机在错误处水平有非正常微动（此故障不影响正常运行）检查、清洁认址器，检查认址器、认址片角度是否正确水平后认址器故障相应认址器开关故障；或认址器、认址片安装角度不正；或堆垛机在错误处水平有非正常微动（此故障不影响正常运行）检查、清洁认址器，检查认址器、认址片角度是否正确后限速开关故障到达后限速附近时编码器当前值与示教值不符检查后限速开关状况或做清洁前限速开关故障到达前限速附近时编码器当前值与示教值不符检查前限速开关状况或做清洁后端开关故障到达后端附近时编码器当前值与示教值不符检查后端开关状况或做清洁前端开关故障到达前端附近时编码器当前值与示教值不

49、符检查前端开关状况或做清洁水平运行反向变频器输出方向与编码器计算方向相反将编码器A、B相交换堆垛机退到最后一列后后退速度未能减到停车速度以至冲过位置手动开到正确位置后按功能键堆垛机前进出最大列前前进速度未能减到停车速度以至冲过位置手动开到正确位置后按功能键水平认址器故障认址器故障或自动运行超过目的地址仍未停车检查认址器状况，手动将堆垛机作业完成，清除作业及故障。垂直变频器故障垂直阻力突然过大，变频器自我保护按下垂直变频器的“RESET”键或功能按钮垂直停不准垂直升降多次仍未停准停准后按功能键垂直编码异常垂直输入速度与编码器计算速度差值过大，或垂直计数错误按功能键，或回到最低层低位再按功能键，检

50、查编码器是否松动，认址器状况是否良好垂直示教失败垂直计数错误或上下限速片安装位置错位，到达最大层时计数没有计到最大检查认址器及认址片，本机重新示教垂直上（低位）认址器故障相应认址器故障，或认址器、认址片安装角度不正清洁检查认址器，检查认址器、认址片角度是否正确垂直下（高位）认址器故障相应认址器故障，或认址器、认址片安装角度不正清洁检查认址器，检查认址器、认址片角度是否正确上限速开关故障到达上限速附近时编码器当前值与示教值不符检查上限速开关状况或做清洁，检查限速片是否松动变形下限速开关故障到达下限速附近时编码器当前值与示教值不符检查下限速开关状况或做清洁，检查限速片是否松动变形垂直运行反向变频器

51、输出方向与编码器计算方向相反将编码器A、B相交换载货台出最下层认址片之下下降速度未能减到停车速度以至冲过位置手动开到正确位置后按功能键载货台出最上层认址片之上上升速度未能减到停车速度以至冲过位置手动开到正确位置后按功能键垂直超速垂直编码器计算速度与垂直变频器输入速度差值过大检查编码器是否松动，垂直绳索是否正常垂直认址器故障认址器故障或自动运行超过目的地址仍未停车检查认址器状况，手动将堆垛机作业完成，清除作业及故障。货叉堵转货叉电机运行时间过长确认货叉没有顶到障碍，按功能键清除故障后再伸叉，直到货叉伸到左、中、右的一个正确位置货叉过热保护热保护跳变检查保护设置范围，货叉是否顶到障碍货叉上叉检测开

52、关故障货叉到中位后，上叉检测开关没有检测到信号两根货叉是否都已经停到中间位置；查看上叉检测开关及检测片是否正常货叉左区右区开关故障货叉到达中位但左右区缺一个或两个都缺检查左右区开关状况及位置，货叉左右区检测片是否移位、变形货叉中位停叉开关故障货叉收叉超过范围，造成反向伸叉；也有可能是货物歪斜遮挡了令一侧的歪斜开关检查停叉开关状况，货物左右是否歪斜；将货叉伸到左位或右位，按功能键清除故障后，再收回货叉货叉货位左探开关故障垂直运行过程中，货位左探开关长时间探不到任何物体检查货位左探开关状况及安装角度，查看开关光强调节是否合适货叉货位右探开关故障垂直运行过程中，货位右探开关长时间探不到任何物体检查货

53、位右探开关状况及安装角度，查看开关光强调节是否合适左歪斜检测开关故障低位左收叉应该无货却探到有货检查左歪斜检测开关状况及安装角度，查看开关光强调节是否合适右歪斜检测开关故障低位右收叉应该无货却探到有货检查右歪斜检测开关状况及安装角度，查看开关光强调节是否合适载货台货物探测开关故障低位收叉应无货却探到有货，或收叉时歪斜探到有货，载货台却无货检查载货台货物探测开关状况及安装角度，查看开关光强调节是否合适微动超时垂直高低位之间行走时间过长检查垂直认址器状况，垂直认址片安装是否有变动松绳保护触动了断链检测开关检查断绳检测开关及绳索状况过载保护触动了过载检测开关检查过载检测开关，货物是否过重超高货物过高

54、，收叉时检测到了货物超过允许高度手动将货物放回输送车，整理后重新再取货货物歪斜/超宽载货台上货物左右超出允许的范围堆垛机设为手动，人工整理货物整齐后按功能键清除错误停位不正非正常停车造成手动开到正确位置停准后清除运行时断电上次堆垛机断电前，有作业未完成堆垛机手动把位置停准，用功能键清除，并且注意未完成的作业记帐情况货叉反馈失败水平变频器控制水平和货叉两组电机，货叉电机为第二组，需要使用货叉时变频器的货叉参数选择没有成功检查控制柜内的货叉选择接触器及辅助触点，确认状态良好再试取货无箱取货完成后发现载货台无货确认货位是否有货，载货台是否有货存货占位存货地址发现已经有货先注意是否为误报，再修正一个新

55、货位目的地址错误高货物分配了低货位，目的地址不是符合大小要求的货位输入正确地址示教模式处于示教模式退出示教模式后消息即消除维修手动处于维修手动模式退出维修模式后消息即消除急停按下了急停按钮松开急停按钮后消息即消除要求入库地址堆垛机自动入库取货完成分配入库地址后下发入库地址分配好注意事项-常规注意事项检查堆垛机检测开关时，堆垛机必须设为手动或维修手动，并且检查认址器时，要小心堆垛机动作。例如：堆垛机手动停准后，拆卸水平认址器，堆垛机会有水平动作以寻找认址片停准位置，此种情况必须先关闭水平变频器或者设置堆垛机为维修状态，再拆卸水平认址器；堆垛机载货台上的光电开关的光强可以调节，在探测信号异常（总是

56、有信号、或总是无信号）时，可以尝试通过光电开关背后的调节旋钮调节光强。（光电开关的绿色指示灯表示通电，黄色指示灯表示有光返回）U型光电开关的绿色指示灯表示通电，红色指示灯表示有信号；绿色接近开关尾部有黄色指示灯，有信号时会亮起；在满足本使用说明书要求的基础上，用户还需编制必要的规章制度及规程，以及向工作人员具体规定在操作、管理和维护保养时关于安全工作的要求；堆垛机应由接受过劳动保护教育、安全技术及操作维护技术培训，并经过资格部门考核合格的人员进行操作、维护保养。其他人员一律不准私自操作；非操作人员严禁接触和任意扳动操作面板上的操作开关；开机启动之前，必须将所有主令开关复位,必须检查机上机械、电

57、气安全装置是否正常；否则，严禁启动；被储存货物应严格按托盘尺寸和规定尺寸堆放，不得超宽、超高、超重。当托盘位置在堆垛机上显示不准时，应从自动状态切换为手动状态，将货物放至库台后重新整理，再切换为自动状态重新运行，严禁在自动状态下整理货物；堆垛机运行的通道两端应设围栏；堆垛机工作时禁止人员进入或穿越巷道；主管人员应把堆垛机修理和禁入地事先通知所有当班人员；在有电压情况下维修、调整时，应有两人进行；损坏的电器零部件只能用原型号规格更换；机构的所有试验性接通都只能经维修负责人同意并在场的情况下进行；在系统上电之前维修负责人应事先通知堆垛机上及巷道内所有人员，并确认他们已在安全地带；禁止堆垛机上有任何

58、非固定物品和工具放在非指定地点的情况下启动；堆垛机修理后，只准许堆垛机处于良好状态下由负责操作的人员启动；禁止有故障的堆垛机继续使用；曲线转轨型堆垛机严禁带货转弯(包括异巷道倒库),并且只能以中低速运行；曲线转轨型堆垛机转弯时尽量降低载货台的高度并确保不与其它物品发生碰撞。没有阅读使用说明书的人员，不要运行操作堆垛机。有不明了事项及有疑问时，不要运行操作堆垛机。没有接受培训的人员，不要运行操作堆垛机。精神上有欠缺及体质虚弱者，不要进行堆垛机的操作运行及保养维修作业。服用药物及酒后，不要进行堆垛机的操作运行及保养维修作业。维修时必须切断堆垛机主电源，挂“禁止合闸，有人工作”警告牌，堆垛机维护修理

59、工作应尽可能在巷道端头或转弯处进行；所有维护保养工作只能在载货台降到最低位置时进行, 载货台下严禁站人；维修人员在高于1.5米以上从事作业时应系安全带；注意事项-常规注意事项注意事项-作业开始前、运行过程中、作业结束时的注意确认禁止进入区域内应没有人。确认禁止进入区域内应没有障碍物开始作业前要进行日常检修要记录日常检修结果。运行过程中不要进入禁止进入区域。 运行过程中不要打开操作盘、控制盘及端子箱等的盖子。不要让无关人员进行运行操作。不要使用不符合条件的货架、货箱等。 堆积货架、货箱时，要确保其安稳，不应倒塌。 保证规定的货物形状、规格。 注意设备在运行过程中应没有异常声音发出。设备在运行过程

60、中若发生损伤及异常声音时要停止使用。注意事项-保养、检修时的注意实施保养、检修作业，要按照规定的程序进行。在进行保养、检修作业之前要切断电源。防止无关人员进行运行操作，并要作出标志等。无关人员不要进入禁止进入区域。进入禁止进入区域时，要按照规定的程序进行。进入堆垛机通路时，要拔下该通路内机器上的钥匙，并随身携带。不要进入随身携带钥匙所属机器以外的通路及货架内。人员搭载在货架上时，不要运行操作堆垛机。作业人员进入通路内及货物搬运线上时，不要通过动手动操作堆垛机和搬运设备来搬运物品。 在禁止进入区域作业时，要先指定看守人员，并在作业的同时随时与其保持联系。 在高处作业时，必须配戴安全帽、安全靴、安