自动化立体仓库设计说明书

目录

1.概述..........................................................................2

1.1基础数据..................................................................2

1.1.1设计数据..........................................................2

1.1.2托盘规格..........................................................2

1.1.3巷道堆垛机能力基础数据...........................................3

1.2设计原则.................................................................3

1.3设计标准.................................................................4

2.总体规划设计.................................................................5

2.1功能区域规划.............................................................5

2.2物料单元设计.............................................................5

2.2.1物料载体...........................................................5

2.2.2物料堆码方式.......................................................5

2.2.3物料单元尺寸.......................................................6

2.3货格单元设计.............................................................6

2.4储存量设计...............................................................6

2.5系统能力计算.............................................................7

2.5.1单循环作业.........................................................7

2.5.2复合循环作业......................................................10

2.5.3堆垛机能力计算....................................................11

2.5.4系统能力..........................................................11

2.5.5链式输送机能力...................................................11

2.5.6往复式穿梭车输送能力............................................11

2.6物流作业流程............................................................12

3.设备选型......................................................................13

3.1叉车.....................................................................13

叉车：合力H系列2-3.5吨内燃平衡重式叉车...................................13

3.2链式输送机..............................................................13

链式输送机...................................................................13

3.3穿梭车...................................................................14

穿梭车：山西东杰双轨穿梭车..................................................14

3.4巷道堆垛机..............................................................15

堆垛机：单立柱直行堆垛机....................................................15

3.5货架.....................................................................15

货架.........................................................................15

1.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3OOOm2,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A1000x1200x75030020.0%

物资B1000x1200x100050026.6%

物资c1000x1200x1400100053.3%

1.1.2托盘规格

(1)托盘尺寸：1200mm(L)X1000mm(W)X175mm(H)

(2)托盘货物尺寸：

物资A：(含托盘高度)1200mm(L)X1000mm(W)X

1300mm(H)

物资B：(含托盘高度)1200mm(L)X1000mm(W)X

1550mm(H)

物资C：(含托盘高度)1200mm(L)X1000mm(W)X

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：Vxmax=160米/分钟二2.6667米/秒

垂直高速运行速度：Vymax=45米/分钟=0.75米/秒

货叉伸缩速度：Vz11ax=60米/分钟二1米/秒

货叉运行行程：Z-L35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=o.5米/平方秒

To5s

水平运行行程L=68m

垂直运行行程H=21m

1.2设计原则

・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。

•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。

•高利用原则。减少机械设备与仓库设施的闲置率。

•降低使用成本原则。

•利用有效空间原则。

・低操作费用原则。

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1200mmX1000mm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)X1000mm(W)X1300mm

(H)；大于600kg；

物资B：(含托盘高度)1200mm(L)X1000mm(W)X1550mm

(H)；大于500kg；

物资C：(含托盘高度)1200mm(L)X1000mm(W)X1950mm

(H)；大于1000kg；

2.3货格单元设计

A类：2350mm(L)X1200mm(W)X1770mm(H)；

2350mm(L)X1200mm(W)X2010mm(H)；

B类：2450mm(L)X1200mm(W)X1370mm(H);

2350mm(L)X1200mm(W)X1710mm(H)；

C类：2450mm(L)X1100mm(W)X1660inm(H)；

2350mm(L)X1200mm(W)X2110mm(H)；

2.4储存量设计

设计货架为12排，28歹U，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。点，Pi点(13.6,14.0),P2点

(45.3,4.2),R到P2行走坐标(31.7,9.8)。

2.5.1单循环作业

t(pi)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Q4m/s2,

最大速度为8/3m/s.

走行距离(即v-t图面积)为14.72m,

0.4*3/2)2=14.72,

tx~12.13so

(2)ty计算

初算得出堆垛机y方向运动的v-t图,

由加速度o.5m/S2,

最大速度0.75m/s,

走行距离(即v-t图面积)

15533.33mm,

0.75*0.75/0.5+0.75t=13.5533,

t=16.5711s,

ty=16.5711+2*0.75/0.5=19.5711s。

(3)tEPi计算

tEpi=MAX(tx,t》):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lm/s,

伸缩距离(即v-t图面积)为1350mm,

2

0.4*(tA/2)=l.35,

tz=3.2863s,

由于伸缩叉停顿时间,t2=3.2863+1=4.2863s,

t(Pi)=2tm+2tz+to=52.7348s

t(P2)计算

P2(2/3L,1/5H)T(45.3,4.2)

(1)h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

2.6667X(2.66674-0.4)=17.7782m

由于17.7782m<45.3m

所以X方向运动图形如右图

45.3-17.7782=27.5218m

t=27.52184-2.6667=10.32s

tx=10.32+2.66674-0.4X2=23.65s

(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：0.75X0.75X2=1.125m,

由于1.125m<21m,

所以X方向运动图形如右图

21-1.125=19.875m

t=19.8754-0.75=26.5s

3=26.5+0.75X4=29.5s

(3)t瞟计算

tEP2=max(23.65,29.5)=29.5s

t(P2)=2tEp+2tz+to=29.5X2+3.2863X2+5=70.57s

由上述计算得如产(t(pi)+t(p»)/2=(52.73+70.57)/2=61.65s

2.5.2复合循环作业

Pi至Pz走行坐标为（31.7,9.8）

(1)txplP2计算

初算堆垛机在PR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:

2.6667X(2.66674-0.4)=17.7782m,

txPiP2=2*(8/3)/0.4+(31.7-17.7782)/(8/3)=18.55s

（2）typv计算

初算得出堆垛机在PR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,

0.75X0.75X2=1.125m,

tyP1P2=2*(8/3)/0.4+(9.8-1.125)/0.75=24.89s

(3)tpg计算

==

tnp2MAX(txpiP2,typiP2)24.89s

由上述计算得%=tm+tpiP2+tEP2+4tz+2to=97.1Is

2.5.3堆垛机能力计算

N'=3600/(P>tm.+u2*5/2)=0.8*61.65+(0.2*97.11)/2=59.03

盘/小时/台；(ui=0.8,u2=0.2)

2.5.4系统能力

堆垛机有效作业率：n=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，由链式输送机、穿梭车

和巷道堆垛机构成的入库系统，将货物送入货架区储存；货

物出库由巷道堆垛机、穿梭车和链式输送机等构成的出库系

统将货物直接输送至库外；并通过机械手臂和托盘码垛机等

将空托盘有效的回收。立体库还可以完成人工作业、盘库、

抽检等物流作'也。

3.设备选型

3.1叉车

叉车：合力H系列2-3.5吨内燃平衡重式叉车

型号单位CPCD30

驾驶方式座驾式

额定负荷Kg3000

负鼓巾心mm500

重里Kg4370

总长：不带货叉）mm2748

总宽mm1225

标准门架起升高度mm3000

特弯半径mm2400

行驶速度《空载/满载）Km/h20/19

起升速度（空载/箱裁）mm/s550/500

3.2链式输送机

链式输送机

序号技术参数数据内容

1单元尺寸12OOxl0OOxH

2额度载荷25O-4OOOkg

3，俞送速度O—16m/»iin

4支撑高度600-7OOmm

5驱动功率O.25-3KW

6表面处理酸洗一造化一喷塑

7通讯方式工业PROFIBUS-DP网络

8控制方式PLC控制（手动、联机自动）

3.3穿梭车

穿梭车：山西东杰双轨穿梭车

技术参数数据内容

单元尺寸12OOX1OOOXH

额定载荷25O-4OOOKg

运行速度O-lSOm/min（变频调速）

驱动功率1.1-3KW

速度控制闭环调速、网络实时控制

通讯方式无线以太网、远红外光通讯、滑线通讯

认址定位激光、条码带、编码器

控司方式PLC控制/隼中控制

3.4巷道堆垛机

堆垛机：单立柱直行堆垛机

序号名称技术参数(数据/内容)