自动化仓储设计与管理教材

自动化仓储设计与管理巷道式堆垛起重机巷道式堆垛起重机演示巷道式堆垛起重机通常按其结构型式、起重机支承方式和取货作业方式进行分类1.按结构型式分类

(1)单立柱型金属结构由一根立柱和上、下横梁组成(或仅有下横梁)；自重较轻，但刚性较差。一般用于起重量2吨以下，起升高度不大于16米的仓库。(2)双立柱型

金属结构由两根立柱和上、下横梁组成一个刚性框架；刚性好，自重较单立柱大。适用于各种起升高度的仓库；起重量可达5吨或更大；适用于高速运行、快速起、制动。分类巷道式堆垛起重机巷道式堆垛起重机巷道式堆垛起重机2.按支承方式分类(1)地面支承型支承在地面轨道上，用下部车轮支承和驱动；上部设水平导向轮；运行机构布置在下部。适用于各种起重量和起升高度的仓库；(2)悬挂型

仓库屋架下装设轨道，起重机悬挂于轨道下翼缘上运行；仓库货架下部设导轨，起重机下部设水平导向轮靠在导轨上防止摆动过大；运行机构设在上部。适用于起重量较小、起升高度较低(不大于15米)的仓库；便于转移巷道。(3)货架支承型

巷道两侧货格顶部敷设轨道，起重机支承在两侧轨道上运行；仓库货架下部设导轨，起重机下部设水平导向轮靠在导轨上防止摆动过大；运行机构设在起重机上部；适用于起重量和起升高度均较小的仓库。巷道式堆垛起重机3.按作业方式分类(1)单元型 以整个货物单元出、入库；起重机载货台须备有叉取货物的装置；适用于整个货物单元出入库的作业，或者“货到人”的拣选作业；使用最广泛。

(2)拣选型 堆垛机上设司机室，由司机从货物单元中拣选一部分货物出库；载货台上可以不设叉取装置，直接由司机手工操作取货；适用于“人到货”的拣选作业；巷道式堆垛起重机巷道式堆垛起重机由起升机构、运行机构、货叉、伸缩机构、机架以及电气部分等组成巷道式堆垛起重机1起升机构。堆垛机的起升机构由电动机、制动器、减速机、卷简或链轮以及柔性件组成，常用的柔性件有钢丝绳和起重链等。卷扬机通过钢丝绳牵引载荷台作升降运动。 起升机构的工作速度一般在15m/min-25m/min,最高可达4５m/min。不管先用多大的工作速度，都备有低速档，主要用于平稳停车和取存货物时的“微升降”作业。在堆垛机的起重、行走和伸叉(叉取货物)三种驱动中，起重的功率最大。巷道式堆垛起重机２．运行机构。在堆垛机的下横梁上装有运行驱动机构和在轨道地轨上运行的车轮。按运行机构所在的位置不同可以分为地面驱动式、上部驱动式和中间驱动式等几种。上部驱动式堆垛机又可分为支承式和悬挂式两种，前者支承在天轨上运行，堆垛机底部有两组水平导向轮。悬挂式堆垛机则悬挂在位于巷道上方的支承梁上运行。巷道道式式堆堆垛垛起起重重机机３．．载载货货台台及及取取货货机机构构。。载载货货台台是是货货物物单单元元承承接接装装置置，，通通过过钢钢丝丝绳绳或或链链条条与与起起升升机机构构联联接接。。载载货货台台可可沿沿立立柱柱导导轨轨上上下下升升降降。。取取货货装装置置安安装装在在载载货货台台上上，，有有司司机机室室的的堆堆垛垛机机，，其其司司机机室室也也一一般般装装在在载载货货台台上上，，随随载载货货台台一一起起升升降降。。取货货装装置置一一般般是是货货叉叉伸伸缩缩机机构构。。货货叉叉由由前前叉叉、、中中间间叉叉、、固固定定叉叉以以及及导导向向滚滚轮轮等等组组成成。。货货叉叉的的传传动动方方式式主主要要有有齿齿轮轮―齿条条和和齿齿轮轮―链条条两两种种。。货货叉叉伸伸缩缩速速度度一一般般为为15米/分以以下下巷道道式式堆堆垛垛起起重重机机4．机机架架。。机机架架由由立立柱柱和和上上、、下下横横梁梁连连接接而而成成，，是是堆堆垛垛机机的的承承载载构构件件。。机机架架有有单单立立柱柱和和双双立立柱柱两两大大类类。。5．电电气气设设备备。。主主要要包包括括电电力力拖拖动动、、控控制制、、检检测测和和安安全全保保护护。。在电电力力拖拖动动方方面面，，目目前前国国内内多多用用的的是是交交流流变变频频调调速速、、交交流流变变极极调调速速和和可可控控硅硅直直流流调调速速对堆堆垛垛机机的的控控制制一一般般采采用用可可编编程程序序控控制制器器、、单单片片机机、、单单板板机机和和计计算算机机等等。。堆堆垛垛机机必必须须具具有有自自动动认认址址、、货货位位虚虚实实等等检检测测以以及及其其他他检检测测巷道式堆垛起起重机控制方式手动控制方式式半自动控制方方式自动控制方式式远距离集中控控制方式巷道式堆垛起起重机安全保护货叉与运行、、起升机构的的连锁入库时货物要要虚实探测钢丝声松绳过过载时弹簧变变形过大载货台断绳保保护声光信号自动输送设备备自动输送设备备可以输送多多种物品，短短暂存储或分分拣的一种理理想设备，可可输送各种板板材、袋装件件、箱装件、、部件总成和和各种集装单单元货物，是是仓储自动化化系统的重要要组成部分。。按照输送货物物的类型分类类单元物品输送送设备散碎物料输送送设备单元物品输送送设备辊道式输送机机应用最广泛的的一种输送机机械为保证货物在在辊子上移动动时的稳定性性，该支承面面至少应该接接触四个辊子子，即辊子间间距应小于货货物支承面长长度的1/4辊道式输送机机辊道式输送机机辊道式输送机机的转向装置置辊道式输送机机具有弯道的辊辊道式输送机机辊道式合流输输送机实现物料自动动汇合输送。。辊道式分流（（分拣）输送送机实现物料自动动分类输送。。链式输送机链式输送机有有多种形式，，使用非常广广泛。最简单的链式式输送机由两两根套筒辊子子链组成。链链条由驱动链链轮牵引，链链条下有导轨轨，支承着链链节上的套筒筒辊子，货物物直接压在链链条上，随着着链条的移动动而向前移动动。链式输送机通过承载链实实现物料输送送。链板式垂直提提升机是一种新颖的的连续输送机机械，托住货货物是一串互互相铰接的链链条悬挂输送机悬挂输送主要要用于在制品品的暂存，物物料可以在悬悬挂输送系统统上暂时存放放一段时间，，直到生产或或装运为止。。这就避免了了在车间地面面暂存所造成成的劳动力和和空间的浪费费。安全性是是在悬挂输送送系统设计和和实施中应考考虑的重要因因素。悬挂输送机悬挂输送机悬挂输送机地链小车与普普通悬挂输送送机搬运机器人与其他输送设设备结合使用用，主要使用用在下列场合合：在生产线的各各加工中心或或加工工序之之间，采用搬搬运机器人或或上下料机械械手；与叉车堆垛机机结合使用，，在出入库台台卸货与自动托盘码码垛机结合使使用，将托盘盘与货物码垛垛在一起机器人基本组成和功功能：物流系系统中的机器器人作业系统统主要由搬运运机器人及周周边设备组成成。其主要功能是是对物料进行行码垛、拆码码等搬运工作作。直角坐标机器器人圆柱坐标机器器人关节机器人其他自动化设设备往复穿梭车遥控有轨自动动车RAV往复式穿梭车车遥控有轨自动动车实现物料的密密集性自动仓仓储。红河自动化备备件物流系统统(RAV)实现备件自动动存取，快速速响应。散碎物料输送送设备皮带式输送机机皮带式输送机机是最广泛的的散料运输机机械。运输带带的上分支是是用来装卸物物料的，运输输带由托辊支支承，靠驱动动滚筒出的摩摩擦力带动。。为了保证在在驱动过程中中运输带不打打滑，必须使使运输带保持持足够的张力力，为此需要要设置张紧装装置。皮带式输送机机普通皮带输送送机与吊挂管管状带式输送送机提升机斗式提升机是是垂直散碎物物料的连续运运输机械。它它的牵引件可可以是运输带带或链条。在在牵引件上按按一定的间距距固定着很多多料斗，驱动动装置带动牵牵引件回转，，料斗从提升升机的底部抖抖起物料，随随牵引件上升升到顶部后，，绕过链轮或或者卸料滚筒筒，物料从料料斗内卸出。。斗式提升机a)离心卸料式b)导板卸料式c)完全卸料式空中移载车１、路线固定定，出入库频频率高２２、受空间限限制较小；噪噪音小、可靠靠性很高;４、直线输送送时速度可高高达180m/分，是普通输输送机速度的的10倍以上。自动化仓库的的搬运设备叉车叉车（Forklifttruck）是指具有各各种叉具，能能够对货物进进行升降和移移动以及装卸卸作业的搬运运车辆。叉车按照其动动力种类可划划分为电瓶和和内燃机两大大类（内燃机机的燃料又分分为汽油、柴柴油和天然气气三种）叉车叉车电瓶叉车和内内燃机叉车比比较表平衡重式叉车车特点：平衡性能好、、稳定性高；；适合搬运一些些较重的货物物。侧面叉车特点：货叉和门架位位于车体侧面面；适用于长大物物料的装卸和和搬运。前移式叉车门架（或货叉叉）可以前后后移动；运行时门架后后移，使货物物重心位于前前、后轮之间间，运行稳定定叉车叉车车轮有充充气和实芯两两种起重量起升高度起升和行驶速速度最小转弯半径径叉车的主要技技术性能指标标拣选叉车高位拣选叉车车托盘搬运车托盘搬运车自动导引车（（AGV）根据“物流术语”（GB/T18354-2001）定义，自动动导引车是指指“能够自动行驶驶到指定地点点的无轨搬运运车辆。”AGVS是自动导引车车系统，它由由若干车辆沿沿导引路径行行驶，独立运运行的AGV组成。AGVS在计算机的控控制下运行，，并通过物流流系统软件与与生产物流、、配送中心等等系统集成。。AGV小车(双叉推挽式)AGV小车(后叉式)主要用在自动动化的各种仓仓库或车间机机台之间多层层或单层货物物存取搬运工工作，也可驶驶入货架巷道道中存取作业业AGV小车(辊道式)AGV小车(牵引式)用牵引的方式式完成物料的的搬运自动导引小车车（AGV）AGV发展历史世界上第一台台AGV是美国Barrett电子公司在20世纪50年代开发成功功的，它是一一种牵引式小小车系统。小小车跟随一条条钢丝索导引引的路径行驶驶，并具有一一个以真空管管技术为基础础的控制器。。AGV发展历史（续续）到20世纪60年代和70年代，除Barrett公司以外，Webb和Clark公司在AGV市场中也占有有相当的份额额。在这个时时期，欧洲的的AGV技术发展较快快，这是由于于欧洲公司已已经对托盘的的尺寸与结构构进行了标准准化，统一尺尺寸的托盘搬搬运促进了AGV的发展。欧洲洲的AGV技术于80年代初通过在在美国的欧洲洲公司以许可可证与合资经经营的方式转转移到美国。。AGV在我国国的应应用我国AGV发展历历史较较短。。北京京起重重运输输机械械研究究所、、清华华大学学、国国防科科技大大学和和华东东工学学院都都在进进行不不同类类型的的AGV的研制制并小小批投投入生生产。。上海金金山化化工厂厂、华华宝空空调器器厂、、哈尔尔滨飞飞机制制造厂厂、上上海新新车站站邮政政枢纽纽等，，均采采用了了国外外或国国产的的AGV。AGV结构AGV结构AGV的导引引方式式固定路路径导导引自由路路径（（无固固定路路径））导引引方式式1)电磁导导引(Electronic-MagneticGuided)这是当当前应应用最最广的的AGV导引方方式，，大约约90%的AGV系统采采用此此方式式。这这种导导引方方法需需在路路面下下约50.8mm左右敷敷设一一根金金属导导线，，通以以几千千至几几十千千赫兹兹的低低压、、低频频电流流。该该电流流以导导向线线为圆圆心产产生一一个交交变磁磁场，，AGV上装有有两个个感应应线圈圈，可可以检检测到到磁场场强弱弱，检检测出出来的的信号号经放放大整整流等等环节节，并并以电电压表表示出出来。。2）光学学导引引(PoliticGuided)采用涂涂漆的的条带带来确确定行行驶路路径的的导引引方法法称为为光学学导引引。AGV上有一一个光光学检检测系系统用用于跟跟踪涂涂漆的的条带带。具具体有有两种种导引引原理理。利用地地面颜颜色与与漆带带颜色色之反反差，，漆带带在明明亮的的地面面上为为黑色色；在在黑暗暗的地地面上上为白白色。。3）磁带带（磁磁气））导引引(MagneticGuided)以铁氧氧（磁磁体））与树树脂组组成的的磁带带代替替漆带带，以以AGV上的磁磁性感感应器器代替替光敏敏传感感器，，就形形成了了磁带带导引引方式式2．自由由路径径导引引1)行驶路路径轨轨迹推推算导导向法法2）惯性性导航航3）激光光导航航导引引1)行驶路路径轨轨迹推推算导导向法法在AGV的计算算机中中，储储存着着距离离表，，通过过与测测距法法所得得方位位信息息比较较，AGV就能推推算出出从某某一参参数点点出发发的移移动方方向。。这种导导引方方式最最大优优点在在于改改动路路径布布局时时的极极好柔柔度，，只需需改变变软件件即可可更改改路径径。2）惯性性导航航在AGV的导向向系统统中有有一个个陀螺螺仪，，用于于测量量加速速度，，将陀陀螺仪仪的坐坐标调调整成成平行行于AGV的行驶驶方向向，当当小车车偏离离规定定路径径时，，产生生一个个垂直直于其其运动动方向向的加加速度度，该该加速速度立立即为为陀螺螺仪所所测得得。3）激光光导航航导引引在导引引车顶顶部装装置与与一个个沿360°按一定定频率率发射射激光光的装装置。。同时时，在在AGV四周的的一些些固定定位置置上放放置反反射镜镜片。。当AGV运行时时，不不断接接受从从三个个已知知位置置反射射出来来的激激光束束，经经过简简单的的几何何运算算，就就可以以确定定AGV的准确确位置置，从从而实实现导导航导导引。。AGV激光导导航导导引AGV小车的的激光光导航航导引引原理理AGV叉车叉起货货物的的AGVAGV搬运车车（AGVTowTrain）AGVTowerTrainAGV装载车车AGV装载车车内部部结构构正在在装装载载货货物物的的AGV自动动起起重重设设备备高架架叉叉车车又又称称作作无无轨轨巷巷道道堆堆垛垛机机，，是是一一种种变变型型叉叉车车，，对对于于作作业业不不太太频频繁繁或或临临时时保保管管，，高高度度不不太太大大的的仓仓库库以以及及为为提提高高仓仓库库储储存存能能力力，，把把现现有有仓仓库库改改造造成成中中，，低低层层货货架架的的仓仓库库时时，，这这种种高高架架叉叉车车尤尤为为适适用用。。拣选选式式电电动动堆堆垛垛机机拣选选式式电电动动堆堆垛垛机机的的特特点点是是没没有有货货叉叉，，人人和和货货物物同同在在一一个个有有栏栏杆杆的的平平台台上上升升降降来来完完成成拣拣选选作作业业。。它它用用于于一一般般的的立立体体仓仓库库或或普普通通平平房房仓仓库库中中，，在在货货架架上上存存取取货货物物或或其其它它搬搬运运，，堆堆垛垛作作业业。。托盘盘集装装单单元元：：采采用用各各种种不不同同的的方方法法和和器器具具，，把把具具有有包包装装或或无无包包装装的的物物品品，，整整齐齐地地汇汇集集成成为为一一个个扩扩大大了了的的、、便便于于装装卸卸搬搬运运的的、、并并在在整整个个物物流流过过程程中中保保持持一一定定形形状状的的作作业业单单元元集装装化化：：用用集集装装器器具具或或采采用用捆捆扎扎方方法法，，把把物物品品组组成成标标准准规规格格的的单单元元货货件件，，以以加加快快装装卸卸、、搬搬运运、、储储存存、、运运输输等等活活动动托盘盘托盘盘（（pallet）是是用用于于集集装装、、堆堆放放、、搬搬运运和和运运输输的的放放置置作作为为单单元元负负荷荷的的货货物物和和制制品品的的水水平平平平台台装装置置。。托盘盘是是现现代代工工商商业业生生产产、、运运输输、、储储存存及及包包装装的的很很重重要要的的一一种种工工具具，，随随着着机机械械化化的的提提高高，，使使用用量量也也越越来来越越大大。。托盘盘运运输输是是货货物物按按照照一一定定要要求求成成组组装装在在一一个个标标准准托托盘盘上上组组合合成成为为一一个个运运输输单单位位并并便便于于利利用用铲铲车车或或托托盘盘升升降降进进行行装装卸卸、、搬搬运运和和堆堆存存的的一一种种运运输输方方式式，，它它是是成成组组运运输输的的初初级级形形态态。。托盘盘是是一一种种重重要要的的集集装装器器具具，，是是在在物物流流领领域域中中适适应应装装卸卸机机械械化化而而发发展展起起来来的的一一种种集集装装器器具具，，托托盘盘的的发发展展可可以以说说是是与与叉叉车车同同步步。。托盘盘托盘盘尺尺寸寸的的标标准准化化ISO基本本标标准准800××12001000××1200（毫毫米米））托盘盘的的分分类类托盘盘按按结结构构不不同同，，常常见见的的有有下下列列四四种种：：平板板托托盘盘箱形形托托盘盘柱型型托托盘盘轮式式托托盘盘根据据材材质质的的不不同同可可分分为为木木制制、、钢钢制制、、塑塑料料、、纸纸质质及及复复合合等等多多种种托托盘盘。。托盘盘基基本本参参数数长/宽/高/长宽宽高高误误差差/对角角线线误误差差/额定定载载荷荷/最大大堆堆码码层层数数/挠曲曲度度/表面面防防滑滑系系数数托盘盘的的运运输输搬运运或或出出入入库库场场都都可可用用机机械械操操作作，，减减少少货货物物堆堆码码作作业业，，从从而而有有利利于于提提高高运运输输效效率率，，缩缩短短货货运运时时间间，，减减少少劳劳动动强强度度。。以托托盘盘为为运运输输单单位位，，货货物物件件数数变变少少体体积积重重量量变变大大，，而而且且每每个个托托盘盘所所装装数数量量相相等等。。既既便便于于点点数数、、理理货货交交接接，，又又可可以以减减少少货货损损货货差差事事故故。。投资资比比较较小小，，收收效效比比较较快快。。托盘盘的的回回收收利利用用，，组组织织工工作作难难度度较较大大，，会会浪浪费费一一部部分分运运力力。。我国国自自动动化化仓仓库库的的发发展展概概况况与与展展望望在选选择择建建设设自自动动化化立立体体仓仓库库时时，，必必须须综综合合考考虑虑自自动动化化立立体体仓仓库库在在整整个个企企业业中中的的营营运运策策略略地地位位和和设设置置自自动动化化立立体体仓仓库库的的目目的的，，不不能能为为了了自自动动化化而而自自动动化化，，而而后后再再详详细细斟斟酌酌建建设设自自动动化化立立体体仓仓库库所所带带来来的的正正面面和