某輕型橫梁式貨架系統(tǒng)規(guī)劃分析及堆垛機(jī)設(shè)計【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們便捷高效的生活節(jié)奏的加快，貨架的系統(tǒng)規(guī)劃及堆垛機(jī)設(shè)計起著至關(guān)重要的作用。物流服務(wù)在行業(yè)內(nèi)受到的關(guān)注程度越來越高,堆垛機(jī)的出現(xiàn)取代了我們傳統(tǒng)的搬運(yùn)貨物的方法,實(shí)現(xiàn)了不必花費(fèi)大量人力的快速物流經(jīng)營。橫梁式貨架作為一種倉儲設(shè)備，其貨架結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，提供貨位存儲貨物，可根據(jù)用戶需求，不同層數(shù)，不同列隨意組合，不同貨架間隔利用堆垛機(jī)實(shí)現(xiàn)取送貨物，在倉儲領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。本文在現(xiàn)有理論成果基礎(chǔ)，進(jìn)行某橫梁式貨架進(jìn)行合理的系統(tǒng)規(guī)劃，能夠有效提升倉庫的空間利用率，從而幫助企業(yè)縮減成本，高效運(yùn)行。并且進(jìn)行堆垛機(jī)的設(shè)計，通過進(jìn)行堆垛機(jī)的設(shè)計，對行走結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行分析。得到堆垛機(jī)與貨架相匹配，更好的滿足存儲需求，通過合理的改善，提高物流作業(yè)效率和降低成本。關(guān)鍵詞：輕型橫梁式貨架；自動化立體倉庫；堆垛機(jī)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u622關(guān)鍵詞 2154441緒論 8299081.1選題背景及意義 8113761.1.1選題背景 8264231.1.2選題意義 8139381.2文獻(xiàn)綜述 94171.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀 9168271.2.2國外研究現(xiàn)狀 9114342貨架設(shè)計 10311262.1托盤選材與規(guī)格設(shè)計 10315762.1.1塑料托盤概述 10182892.1.2塑料托盤的種類 1036442.1.3托盤尺寸設(shè)計 1069202.1.4托盤試圖 10270832.1.5托盤檢驗(yàn) 1151232.2貨格設(shè)計 12122932.2.1貨格選材 12126542.2.2貨格立柱及橫梁尺寸設(shè)計 12318912.2.3貨格視圖 13322472.3貨架設(shè)計 1378142.3.1貨架設(shè)計概述 1313752.3.1貨架設(shè)計基本原則 1378222.3.2單元貨架尺寸設(shè)計 1489702.4貨架強(qiáng)度校核 1484302.4.1荷載計算 14212262.4.2貨架橫梁計算 1543322.4.3貨架立柱計算 1656862.5本章小結(jié) 17222313自動化立體倉庫設(shè)計 17143783.1自動化立體倉庫概述 17113863.1.1自動化立體倉庫的概念 17166083.1.2自動化立體倉庫的組成 18166683.1.3自動化立體倉庫的分類 1950673.1.4自動化立體倉庫的優(yōu)點(diǎn) 21160093.2自動化立體倉庫的規(guī)劃與設(shè)計 21161653.2.1自動化立體倉庫規(guī)劃設(shè)計須考慮的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 21161903.2.2自動化立體倉庫規(guī)劃設(shè)計的步驟 22276113.3自動化立體倉庫的總體布置 2318483.3.1物流模式 2365813.3.2出入庫輸送系統(tǒng) 2371553.4自動化立體倉庫的布局 24291273.4.1貨架選擇 246463.4.2堆垛機(jī)選擇 2596443.4.2自動化立體倉庫總體布局圖 26230444巷道式堆垛機(jī) 26263094.1巷道式堆垛機(jī)的工作原理 2620694.2巷道式堆垛機(jī)的特點(diǎn) 2721414.3巷道式堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu) 27271444.4巷道式堆垛機(jī)的安全措施 2897664.5堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計 2845184.5.1堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)布置形式的選擇 2880054.5.2堆垛機(jī)車輪直徑的確定 2987754.5.3堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)動力部分設(shè)計 3039715結(jié)論 3212534參考文獻(xiàn) 331緒論1.1選題背景及選題意義1.1.1選題背景近年來，中國經(jīng)濟(jì)社會的快速進(jìn)步和發(fā)展,智更加智能和便捷的理念逐漸進(jìn)入大部分人們心中。通過“物聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)浪潮的推動下，通過不斷創(chuàng)新和探索，在資源不斷整合之后，中國傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行了一次革新，市場發(fā)生了天翻地覆的變化，其中就有物流信息服務(wù)行業(yè)。物流基本的功能之一的倉儲，擁有著十分重要的角色在現(xiàn)代的物流體系當(dāng)中，企業(yè)中物品倉儲及其工作效率，具有能夠影響企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)營成本和持續(xù)發(fā)展的能力。1.1.2選題意義由于市場需求日益增大，各種行業(yè)都逐漸開始使用到貨架結(jié)構(gòu)，本來我國人口多，所以土地資源顯得尤為重要，一直以來用地成本都是企業(yè)中一項(xiàng)重要的支出，對于一些倉庫高度較低5m左右，通過對輕型橫梁式貨架進(jìn)行設(shè)計，確保橫梁式貨架安全可靠之后，設(shè)計得出占地面積小，更加節(jié)省材料的貨架，并且設(shè)計出適用于該輕型橫梁式貨架的堆垛機(jī)，進(jìn)行自動化立體倉庫的合理布局。能直接提高倉庫空間利用率，可幫助企業(yè)減少成本，更加高效的運(yùn)行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。1.2文獻(xiàn)綜述1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀張國兵對常用立柱產(chǎn)品進(jìn)行軸心受壓模擬，對立柱孔型和位置進(jìn)行優(yōu)化，對于材料冷彎薄壁型鋼，張衛(wèi)國研究偏心受壓理論，通過試驗(yàn)，總結(jié)出偏心受壓計算方法。鄧君寶研究了貨架立柱結(jié)構(gòu)受壓情況，進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)研究立柱尺寸和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響，張森臣按照壓桿穩(wěn)定理論，建立立柱受壓模型，通過模型得出計算公式，針對異性截面特性，并且分析截面參數(shù)的不同對立柱臨界壓力的敏感性。還有一些人對貨架橫梁和支撐體進(jìn)行研究，付建偉通過研究結(jié)構(gòu)形式以及傳動機(jī)理，提出K型和Z型斜支撐的布置形式，并提出幾種有效改進(jìn)方案，結(jié)合了實(shí)際進(jìn)行了優(yōu)勢與劣勢的對比，祖慶華等人分析貨架抗震方面的性能通過反應(yīng)譜方法，對比現(xiàn)有貨架模型和加橫梁等，研究多種構(gòu)件對結(jié)構(gòu)抗震性能有什么影響，并且加強(qiáng)了貨架薄弱環(huán)節(jié)。貨架結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域中，李強(qiáng)通過FORTRAN語言編寫薄壁截面優(yōu)化的程序，優(yōu)化各個截面力學(xué)特性差異，分析立柱穩(wěn)定性系統(tǒng)和截面削弱的關(guān)系，姚道壯等研究變量參數(shù)敏感度，對于立柱截面參數(shù)，確定優(yōu)化后先后順序，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化對于一些有相同參數(shù)的貨架，王侃等把貨架立柱截面形狀，通過離散分為8組設(shè)計變量，設(shè)計變量是相對獨(dú)立的，通過有限元分析結(jié)果，能夠得到在滿足承載力、穩(wěn)定性前提下，最小立柱截面的面積，可以減輕立柱重量和材料使用，王安磷等得出針對貨架構(gòu)件的變形效果與應(yīng)力，通過增加背部拉桿，能夠?qū)崿F(xiàn)貨架設(shè)計的輕量化[1]。近年來，我國自動化立體倉庫的發(fā)展方向由單一粗放型轉(zhuǎn)向了柔性智能型，80%新建的自動化立體倉庫的貨架高度均超過20m.組合型倉儲貨架己經(jīng)發(fā)展到了高層倉儲貨架的一個重要框架,焊接型倉儲貨架在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也在不斷得到減少。與發(fā)達(dá)國家相比，在我國自動化立體倉庫的發(fā)展及應(yīng)用過程中，存在諸多不足。第一.企業(yè)思想認(rèn)識問題。我國物流業(yè)發(fā)展尚未成熟，物流企業(yè)對先進(jìn)物流設(shè)備缺乏科學(xué)認(rèn)識和長遠(yuǎn)戰(zhàn)略視角。由于自動化立體倉庫的前期投資較大，企業(yè)對新型自動化設(shè)備缺乏信心，當(dāng)然企業(yè)自身的運(yùn)營實(shí)力也是一個現(xiàn)實(shí)的制約因素。1.2.2國外研究現(xiàn)狀Baldness等根據(jù)橫梁式貨架的結(jié)構(gòu)，結(jié)合極限承重狀態(tài)與實(shí)際使用，分析建模模型能夠?qū)M梁式貨架結(jié)構(gòu)動力學(xué)性能產(chǎn)生的影響，Bernuzzi等人通過懸臂梁試驗(yàn)，進(jìn)行加載靜力循環(huán)對針對貨架結(jié)構(gòu)，經(jīng)過繪制圖像，得出結(jié)論隨著加載幅度的不斷增加，會導(dǎo)致立柱孔周圍開裂，Harris通過分析門式框架與懸臂梁試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，得出后者試驗(yàn)所得剛度個更加準(zhǔn)確，Markazi等運(yùn)用有限元建模方法，結(jié)合實(shí)例對模型設(shè)計進(jìn)行驗(yàn)證，Prabha等經(jīng)過科學(xué)試驗(yàn)研究梁柱截面長度、厚度、連接件整體的長度變化對梁柱節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能能夠產(chǎn)生的影響，利用有限元參數(shù)分析和軟件搭建一個計算模型，并進(jìn)行數(shù)值的模擬分析[1]。近年來，發(fā)達(dá)國家的自動化立體倉庫智能化水平不斷提高，高新技術(shù)的使用越來越多，比如條碼技術(shù)、無線射頻技術(shù)以及貨物定位追蹤技術(shù)等。在自動化立體倉庫的管理過程中.歐美發(fā)達(dá)國家不僅重視倉庫的自動化與智能化.還特別強(qiáng)調(diào)對員工的培養(yǎng)，重視建立主動型、創(chuàng)新型的團(tuán)隊。2貨架設(shè)計2.1托盤選材與規(guī)格設(shè)計2.1.1塑料托盤概述塑料托盤主要指與叉車、貨架等多種物流設(shè)施相配套而形成的物流單元。它們被廣泛地用于儲存、包裹、搬運(yùn)各種類型的貨物,是目前我國各類企業(yè)在現(xiàn)代化物流倉儲中不可缺少的一種物流設(shè)備。塑料托盤的產(chǎn)生主要目的就是為了能夠適應(yīng)森林生態(tài)保護(hù)的要求,利用塑料托盤來替換木質(zhì)托盤,可以大大減少木質(zhì)托盤對于森林的污染和破壞;它本身就是一個能夠很好地適應(yīng)當(dāng)前我國物流行業(yè)快速發(fā)展趨勢的一個必然產(chǎn)物,塑料托盤因其所具有的防腐蝕、耐潮濕、抗銹蝕、耐蟲蛀、不會發(fā)霉等諸多優(yōu)點(diǎn)而在市場上得到了大批量的消費(fèi)者青睞和推崇。另外,塑料托盤在工程中具有良好的承載能力,并且具有更高的壽命,在化工、輕紡、制造業(yè)等領(lǐng)域都已經(jīng)得到了很多的應(yīng)用。2.1.2塑料托盤的種類按照外型可以分為雙面使用性塑料托盤，單面使用型塑料托盤，輕型塑料托盤，按照使用可以分為貨架型塑料托盤；地面周轉(zhuǎn)型塑料托盤；堆碼型塑料托盤；輕型塑料托盤；打包一次性出口塑料托盤。按照應(yīng)用及行業(yè)可以分為出口塑料托盤；聯(lián)運(yùn)塑料托盤；防潮塑料墊板等。2.1.3托盤尺寸設(shè)計托盤的尺寸為1200mm×1000mm×150mm。托盤重量為12kg。2.1.4托盤試圖圖SEQ圖\*ARABIC12.1.5托盤檢驗(yàn)首先我們應(yīng)該檢查一下托盤的外觀和表面,通過眼睛察看、尺子測量、手摸、稱重等多種方式,應(yīng)具有保護(hù)和防滑作用,保證其在裝卸、運(yùn)輸、堆放過程中能夠更好完成作業(yè)。載貨托盤儲存時平攤多層堆碼,在不能放貨物的情況下,應(yīng)該能夠做到穩(wěn)固的多層堆碼。用手觸摸托盤的外表面是否平坦、沒有毛刺、沒有飛邊、沒有影響使用的裂紋與變形。托盤的表面尺寸應(yīng)當(dāng)在規(guī)定的工藝規(guī)模以內(nèi)。托盤的自重是一個緊張的目標(biāo),在現(xiàn)有的托盤中,滿足條件自重越輕越好。在此之后塑料托盤應(yīng)滿足驗(yàn)收的尺度：1、塑料托盤的靜載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)負(fù)荷：P=6000kg持續(xù)時間：24h實(shí)驗(yàn)后無影響應(yīng)用的裂紋和變形2、塑料托盤的動載實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)負(fù)荷：P=1500kg持續(xù)時間：0.5h實(shí)驗(yàn)后無影響應(yīng)用的裂紋和變形3、堆碼實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)負(fù)荷：P=1100kg持續(xù)時間：24h實(shí)驗(yàn)后變形量：≤4mm無影響應(yīng)用的裂紋和變形4、角跌落實(shí)驗(yàn)跌落高度：500mm實(shí)驗(yàn)后，對角線變更率≤1%無影響應(yīng)用的裂紋和變形。5、均載強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)負(fù)荷：1.1P=1100kg持續(xù)時間：24h實(shí)驗(yàn)后，撓曲率≤5%無影響應(yīng)用的裂紋和變形2.2貨格設(shè)計2.2.1貨格選材橫梁規(guī)格為60×30，壁厚為2.5mm的冷軋矩形空心鋼，材料為Q235。視圖如下：圖2立柱為80×4的冷彎方形空心型鋼，材料為Q235。視圖如下：圖32.2.2貨格立柱及橫梁尺寸設(shè)計橫梁的尺寸為2700mm。圖4立柱的高度為4000mm。圖52.2.3貨格視圖圖6如圖2所示每一個貨格能夠放置兩個塑料托盤。2.3貨架設(shè)計2.3.1貨架設(shè)計概述貨架的設(shè)計針對一些倉庫高度為5米左右的低型倉庫，并且對于貨物的重量不大的一些中小型企業(yè)，個別并不需要一個大型倉庫，能夠進(jìn)行租賃一個小型倉庫，能夠形成資源合理化利用，幫助企業(yè)合理減少成本，增加空間利用率，并且可以使用小型堆垛機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動化存取，減少人力成本。2.3.1貨架設(shè)計基本原則在進(jìn)行貨架設(shè)計的過程中,須充分考慮以下3個基本原則:1.要充分考慮到貨物的重量和強(qiáng)度分布,可能會直接引起貨架的變形,在進(jìn)行堆垛機(jī)或者叉車工作的過程中產(chǎn)生引起的縱向沖擊力,做好對于地震強(qiáng)度的設(shè)防;2.貨物與人員的貨物之間、人員與貨架之間和人員與消防管線之間必須預(yù)留一定的安全距離,發(fā)生了緊急情況,可以快速滅火;3.選用優(yōu)質(zhì)的鋼材,并且產(chǎn)品表面需要做好防銹和外觀上的裝飾處理,保證安全可靠使用的必要條件,盡量減少費(fèi)用。還應(yīng)該特別注意充分考慮到商品的實(shí)際使用環(huán)境條件要求、設(shè)備情況、安裝的環(huán)境條件等各種受到影響的因素,做到安全、經(jīng)濟(jì)、確保質(zhì)量,要有嚴(yán)格的設(shè)計程序,所有的設(shè)計都必須能夠符合有限元的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保通過有限元的計算,對于貨架的剛度、強(qiáng)度和運(yùn)動的穩(wěn)定性等都進(jìn)行了復(fù)合,對于抗震的性能等也并進(jìn)行了評估,橫梁式的貨架每根橫梁都需要配備一個螺釘和一個螺母來加以緊固,在后面的使用中,要定時做好檢查,及時地更換所有有破損的位置。貨架的立柱支撐腳位置應(yīng)正確地固定到鋼筋混凝土上。2.3.2單元貨架尺寸設(shè)計如圖7所示單元貨架貨架層數(shù)為4層，每層可以放置兩個塑料托盤。單元貨架高為4000mm，長為2700mm，寬為1000mm。圖72.4貨架強(qiáng)度校核2.4.1荷載計算靜載（指結(jié)構(gòu)自重或永久荷載）：橫梁自重，采橫梁規(guī)格為60×30，壁厚為2.5mm的冷軋矩形空心鋼，理論質(zhì)量為3.209。立柱自重，80×4的冷彎方形空心型鋼，理論質(zhì)量為9.22?；钶d（即可變荷載，這里為80kg）：設(shè)備重（豎向載荷貨重）豎向沖擊荷載（放貨時產(chǎn)生的沖擊）2.4.2貨架橫梁計算輕型貨架的稱重一般每層在100kg左右，本文取貨物重量為30kg。托盤重量大約為6kg，由圖所示可知當(dāng)一個輕型貨架上需要放置兩個貨物時,托盤應(yīng)該被放置在一個貨架的橫梁上,每層貨架的橫梁上都能夠同時放置兩個托盤，并且放置兩個貨物，托盤和立柱之間的安全間隙一般為100mm，本文取100mm,因?yàn)橥斜P尺寸如上文，可以得知托盤底部的支撐寬度為1200mm。受力圖如下：圖8橫梁上表面的受力為：格擋兩端所受約束力：該載荷形式下最大彎矩的計算公式為：擺放貨物時，橫梁承受的最大彎矩為：橫梁規(guī)格為60×30，壁厚為2.5mm的冷軋矩形空心鋼，材料為Q235。抗彎截面系數(shù)為：慣性矩為：經(jīng)過以上計算可得橫梁的最大正應(yīng)力為：查表可得材料的需用應(yīng)力為，其最大正應(yīng)力，所以貨架橫梁的彎曲強(qiáng)度符合要求。擺放貨物情況下的實(shí)際撓度為：貨架橫梁的許用撓度為，其最大撓度，所以貨架橫梁的彎曲剛度也符合要求。2.4.3貨架立柱計算由圖7我們可以得知，貨架層數(shù)為四層，并且每層貨架可以放置兩個托盤及貨物，貨位處立柱需要同時承受8個貨物和托盤的重量。貨架中間的立柱須承受左右兩端貨物和托盤的重量，貨架中間立柱受力最大。根據(jù)貨架的高度是4m，為分析極端情況下立柱的受力情況，為了分析的簡便，計算時可以將8個貨物和托盤的重量全部放在第4層，該處的高度為3.3m。通過《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB/T6728-2017知規(guī)格為80×4的冷彎方形空心型鋼的截面面積為，最小慣性半徑。貨架受力為：貨架立柱柔度為：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB中可查柔度為107的Q235鋼的折減因數(shù)為，根據(jù)上文許用應(yīng)力為，因?yàn)?。貨架立柱?shí)際許用應(yīng)力為：，因?yàn)椋载浖芰⒅显O(shè)計要求。2.5本章小結(jié)本章設(shè)計了塑料托盤，并且對輕型橫梁式貨架進(jìn)行了選材、尺寸的設(shè)置，并通過計算驗(yàn)證了貨架中的立柱以及橫梁全部符合設(shè)計要求。3自動化立體倉庫設(shè)計3.1自動化立體倉庫概述3.1.1自動化立體倉庫的概念自動化的立體倉庫有時也縮寫成"立庫",又可以叫做高層物品的貨架倉庫、自動存放控制系統(tǒng)、自動倉儲管理控制系統(tǒng)。自動化的立體倉庫通常由高層物品的貨架、工位器具、自動存放設(shè)備、出/入庫工作臺、運(yùn)輸機(jī)械系統(tǒng)、GV系統(tǒng)(自動導(dǎo)向小車)、自動控制系統(tǒng)、計算機(jī)管理系統(tǒng)等幾個部分組成。一般而言,輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)又分為各種自動化的立體倉庫外圍裝置。自動化立體倉庫的作業(yè)流程大致可以簡述為:使用立體貨架存儲貨物，計算機(jī)控制輸送機(jī)系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)等，使得自動化立體倉庫可以進(jìn)行自動化作業(yè)。自動化立體倉庫貨架是一種專門用來裝卸或者運(yùn)送貨物的鋼結(jié)構(gòu),它既可以單獨(dú)地孤立于一個建筑物之內(nèi),又可以直接鑲嵌在一個建筑物之內(nèi)。目前比較常見的兩種貨架分別是焊接型貨架和組合型貨架,且呈現(xiàn)焊接式貨架的市場占有比重漸少,組合式貨架的市場占有比重漸增的趨勢。自動化立體倉庫的各種工位式裝置器具,顧名思義,即是一種專門用來裝卸和運(yùn)輸各種貨物的裝置,主要包括托盤、貨箱、抽屜等。在自動化立體倉庫中較為常見的一種自動儲存設(shè)備就是巷道堆垛機(jī),它能夠很好地完成搬運(yùn)、提升、起重、堆垛等各種操作,按照服務(wù)操作運(yùn)行模式的不同,又可以劃分為直道、彎路和轉(zhuǎn)移式車道三種基本的存放形式。自動化立體倉庫的出/入庫工作臺是在實(shí)際貨物運(yùn)轉(zhuǎn)過程中銜接下道作業(yè)流程的緩沖點(diǎn)或中轉(zhuǎn)區(qū),通常有三種設(shè)置方式,即在貨架的一側(cè)端口、在貨架的兩側(cè)端口和在貨架的中間端口。一種屬于自動化的立體倉庫GV系統(tǒng),按照作業(yè)方法的不同,可以將其分成兩種，激光與感應(yīng)導(dǎo)向小車。立庫內(nèi)的自動化裝置是使用自動化立體倉庫的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動，主要是通過現(xiàn)場總線的方式進(jìn)行控制。自動化立體倉庫的計算機(jī)管理系統(tǒng)(即企業(yè)的存儲信息管理系統(tǒng))作為立庫的一個核心組成部分,可以同時與其他系統(tǒng)(例如企業(yè)的ERP系統(tǒng)等)端口互聯(lián)和集成。輸送機(jī)控制系統(tǒng)是自動化立體倉庫的一種主要外圍設(shè)備,與出/入庫工作臺靜態(tài)中轉(zhuǎn)特性相比,具有動態(tài)的特性,負(fù)責(zé)把所有貨物搬運(yùn)到一個堆垛機(jī)上或從另外一個堆垛機(jī)上搬走或把其他堆垛機(jī)運(yùn)送到另外一個巷道上。常見的輸送機(jī)械主要有升降臺、分配車、滾動輥路式輸送機(jī)等[2]。3.1.2自動化立體倉庫的組成貨物存取和傳送系統(tǒng)、貨物存儲系統(tǒng)、控制和管理是自動化立體倉庫的三大體系。立體貨架貨物存儲系統(tǒng)：由一個獨(dú)立于一個立體貨架之間的立體貨位(例如托盤或一個立體貨箱)所結(jié)合組成。立體汽車貨架的主要結(jié)構(gòu)機(jī)械架的結(jié)構(gòu)形式可以大致劃分成成為兩種:貨架即分離式、整體型式的貨架和柜式三種,其在結(jié)構(gòu)高度上大致上都可以被劃分成成為中、中、底層型的立體貨架,依據(jù)其立體貨架的結(jié)構(gòu)形式又被大致劃分成以為各種:即單元性立體貨架、重力型的立體貨架、可自由移動型的立體貨架及不可揀選型的立體貨架。貨物存取和傳送系統(tǒng)：主要通過該系統(tǒng)進(jìn)行貨物出入庫作業(yè)和貨物實(shí)時存取,，由有軌或無軌堆垛機(jī)、裝卸機(jī)械等共同組成。行走動力主要分電力、額定電力、內(nèi)燃動力等；主要運(yùn)動方式有直線和回轉(zhuǎn)，大部分是有四個自由度，少部分可以達(dá)到六自由度的。出入庫輸送機(jī)主要就是貨物送到出庫暫存區(qū)和入庫暫存區(qū)，但是由于每種貨物特點(diǎn)各不相同，所以采用的運(yùn)輸方式也不相同。出入庫與裝卸車是通過裝卸機(jī)械完成的。控制和管理系統(tǒng)：通過采取不一樣的倉儲控制模型根據(jù)自動化立體倉庫的具體情況。自動化立體倉庫管理系統(tǒng)及其自動化監(jiān)測與控制主要采用三個層次的管理模式,分別是上位自動監(jiān)測與控制管理層、中位自動監(jiān)測與控制層和下位自動控制層。管理該一個倉庫系統(tǒng)的作業(yè)管理計算機(jī)不僅僅是為了需要同時實(shí)現(xiàn)一個系統(tǒng)處理全部倉庫貨物作業(yè)管理數(shù)據(jù)資料和整個倉庫作業(yè)數(shù)據(jù),而且它還需要在系統(tǒng)執(zhí)行有關(guān)倉庫貨物進(jìn)出入境等管理操作時向整個倉庫內(nèi)有關(guān)設(shè)備發(fā)送各類貨物及其相應(yīng)的倉庫作業(yè)命令;主管理終端平臺即總管理服務(wù)器,通常都必須是由一個倉庫系統(tǒng)的管理員負(fù)責(zé)對其進(jìn)行一個系統(tǒng)操作,它必須同時具備對整個倉儲系統(tǒng)過程進(jìn)行倉儲管理和遠(yuǎn)程控制的最高管理權(quán)限:用戶端1,2,...,n個終端即各個倉庫的工作站,可以分別被用于配置在各個倉儲的入庫端、出貨點(diǎn),或各個相應(yīng)的部門;設(shè)備1,2,...,n在本管理系統(tǒng)中被簡稱為中位堆垛機(jī),一般都由自身安裝了可編程序控制器(plc)進(jìn)行控制,中位堆垛機(jī)的監(jiān)控機(jī)由IBM10C機(jī)組成,以全自動操縱工作的方式正常運(yùn)行,堆垛機(jī)的監(jiān)控主要功能就是監(jiān)控機(jī)通過與plc的通信操作來實(shí)現(xiàn)[2]。3.1.3自動化立體倉庫的分類1.按倉庫的建筑形式分類整體式：整體式倉庫重量輕、抗地震能力強(qiáng)，是因?yàn)槠滂偳对诜课輧?nèi)部。目前國內(nèi)沒有嚴(yán)格意義上的整體式立體倉庫，比較常見的是一些準(zhǔn)庫架合一形式，如紅河卷煙廠包裝材料庫、西安航空發(fā)動機(jī)倉庫等。分離式：每一個貨架都在倉庫內(nèi)獨(dú)立安裝，倉庫獨(dú)立和分離于貨物存儲設(shè)施（如貨架）。這類倉庫常見于原有建筑物的改造，如廠房、倉庫等場所。2.按貨架構(gòu)造分類單元貨格式：這類倉庫與單元貨架式倉庫相似。其巷道占存儲區(qū)面積的1/3左右。在將貨物放到單元貨架之前，將貨物放到集裝箱內(nèi)或者托盤上。貫通式：能夠形成每次放多個貨物單元的通道，通過將多個個體貨架連接，同層同列能夠互相貫通，和其他貨架結(jié)構(gòu)在于空間利用方面更加有優(yōu)勢，因?yàn)橄讼锏?。水平旋轉(zhuǎn)式：在水平面內(nèi)，該貨架可以沿著環(huán)線運(yùn)行。貨柜串聯(lián)通過鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，貨架由多個獨(dú)立貨柜組成，貨柜行走結(jié)構(gòu)是上端有導(dǎo)向滾輪，下方有支撐滾輪。傳送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，貨柜便相應(yīng)運(yùn)動。這類倉庫適用于小件物品的揀選作業(yè)。垂直旋轉(zhuǎn)貨架式：只是平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)為垂直面，相比于水平貨架，此類倉庫使用放置卷狀物等。3.按貨物存取形式分類單元貨架式：這類倉庫在日常應(yīng)用中較為常見。再將貨物存放到貨架之前，先將貨物放在集裝箱中或者托盤上。移動貨架式：這類倉庫的貨架可以在軌道上移動，是電動式貨架的一種，當(dāng)需要進(jìn)行作業(yè)時，控制貨架分離，在巷道內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，當(dāng)作業(yè)完畢，控制貨架合攏，這種貨架可以很大程度上提高空間利用率，揀選貨架式：這類倉庫的核心部分在于分揀機(jī)構(gòu)，具體分揀方式包括兩類:巷道內(nèi)分揀和巷道外分揀?！跋锏纼?nèi)分揀”又可形象表述為“人到貨前揀選”，即揀選員乘揀選式堆垛機(jī)到貨格前，進(jìn)行分揀作業(yè)；“巷道外分揀”.通過堆垛機(jī)將貨物送至揀選區(qū)，揀選員進(jìn)行分揀作業(yè)。4.投設(shè)計導(dǎo)軌配置分類直線軌道式：堆垛機(jī)行走路線完全是直線，在自動化立體倉庫的一側(cè)端口實(shí)現(xiàn)入庫作業(yè)，另一側(cè)端口實(shí)現(xiàn)出庫作業(yè)，常與分離式自動化立體倉庫配合構(gòu)建，一般用于大規(guī)模生產(chǎn)從一端到另一端的連續(xù)作業(yè)情況。U形導(dǎo)軌式：堆垛機(jī)行走路線是直線和圓弧，出/人庫作業(yè)都在同一側(cè)端口進(jìn)行。一般而言，釆用U形物流線路最實(shí)惠.在管理和經(jīng)濟(jì)方面都有優(yōu)點(diǎn)。特別是岀/入庫場和時間帶受到限制時，這是最有效的形式。橫移導(dǎo)軌式：可以減少堆垛機(jī)數(shù)量通過接軌將導(dǎo)軌連接起來。這樣的設(shè)計結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性好，可集中管理。3.1.4自動化立體倉庫的優(yōu)點(diǎn)采用先進(jìn)的自動化高層貨架倉儲、巷道堆垛機(jī)等作業(yè),可以輕松實(shí)現(xiàn)各種高密度自動化貨物倉儲,可以極大程度地提高和增加了倉庫的有效率和高度,土地綜合利用率的大幅提升,使得整個倉庫的建筑物和占地面積得以大大減少,降低了成本,節(jié)約了資源,降低了土地的購置成本。從而極大地改善了空間的利用率。提高了對貨物的儲存質(zhì)量,在運(yùn)輸過程中使用了自動化的立體倉庫進(jìn)出/入門操作及對貨物調(diào)度等操作過程中,自動化立體倉庫和堆垛機(jī)配合設(shè)備,使用了坐標(biāo)化的管理,使用坐標(biāo)化管理,通過電腦計算機(jī)管理系統(tǒng),作業(yè)流程和數(shù)據(jù)處理迅速、準(zhǔn)確、及時,可以有效地加速物資的周轉(zhuǎn),降低倉儲費(fèi)用,利于采取現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化管理的方法,最終全方位有效提高了貨物的倉儲質(zhì)量,另外,自動化的立體倉庫相對密閉式的管理模型也為貨物運(yùn)輸提供了良好的倉儲儲備與養(yǎng)護(hù)環(huán)境。提高了整體生產(chǎn)的效率,一個自動化的立體倉庫系統(tǒng)能夠直接和確定的實(shí)現(xiàn)客戶的貨物入庫,出庫,再次入庫,貨物的盤點(diǎn)、清倉核資、庫存展示,并及時地自動將所有貨物托盤及時運(yùn)輸連接到運(yùn)送客戶的生產(chǎn)線、把所有送到客戶的整個成品直接運(yùn)輸運(yùn)送到客戶出庫的整個地區(qū),這樣就保障了客戶在立庫期內(nèi)具有對貨物的快捷輸出/人員庫存的能力?，F(xiàn)代存取設(shè)備的使用,不但可以提高貨物的存取速率,而且降低了因人為因素造成的貨物損耗概率,從而保障了貨物存儲的安全性。由于這些物資是在有限的空間里集中和儲存的,便于對其溫濕度的控制。3.2自動化立體倉庫的規(guī)劃與設(shè)計3.2.1自動化立體倉庫規(guī)劃設(shè)計須考慮的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)裝卸的基本數(shù)值：我們建設(shè)一個完全自動化的立體倉庫主要目標(biāo)就在于能夠很好地實(shí)現(xiàn)高效的物流操作,僅靠大量人力去完成所需要的裝卸操作效率仍然是有限的,而且還不能連續(xù)地進(jìn)行各種作業(yè),為了更好地改善和提高其效率,必須盡可能地實(shí)現(xiàn)所有裝卸操作的全部自動化和機(jī)械化。機(jī)械的工作速度是可以調(diào)整的,根據(jù)情況而定,根據(jù)機(jī)械設(shè)備的性能和出入庫周期確定基本數(shù)值,要同時考慮成本和設(shè)備可靠性,在選擇設(shè)備時。庫內(nèi)線路分類：在一個自動化的立體倉庫中流動的路線有很多種，分為U型、I型、L型、雙U型，U型是最普通的形式，出入庫作業(yè)在同一側(cè)進(jìn)行，I型是從立體倉庫的一端開始，到另一端結(jié)束，這種模式生產(chǎn)效率好，L型和雙U型根據(jù)現(xiàn)有的條件而定。無論選擇哪一個，都要根據(jù)實(shí)際來選擇，須綜合考慮各種條件。周期：貨物從出庫到入庫所用的時間是選擇自動化立體倉庫的基本單位，在選立體倉庫功能時,效率的高低充分反映了我們所使用的堆垛機(jī)儲存和取貨物的速度和時間長短,根據(jù)各種堆垛機(jī)的工況和動作路線來確定堆垛機(jī)的規(guī)格和型號,根據(jù)我們自己的不同的立體倉庫,決定了堆垛機(jī)的是單次循環(huán)或者復(fù)合式循環(huán)。裝卸計劃和存儲效率：將已經(jīng)包裝好的物料均勻地堆積到一個托盤中形成裝卸機(jī)構(gòu),搬運(yùn)過程中,要確保其安全、可靠、不易受到損壞、工作效率高。存儲效率高是可喜的事情，當(dāng)處理貨物的通道一定的時候，存儲效率增加，必然會影響貨物的處理作業(yè)。為了使效率提高可以將立體倉庫進(jìn)行高層化，針對冷庫自動化立體倉庫，倉庫本身對出庫和入庫頻率要求不高，容積效率至關(guān)重要[2]。3.2.2自動化立體倉庫規(guī)劃設(shè)計的步驟第一階段：收集資料，進(jìn)行需求分析。原始資料包括物料信息、物流作業(yè)過程、投資計劃、立體倉庫的現(xiàn)場情況及環(huán)境要求、出入庫能力要求、其他相關(guān)資料及特殊要求。第二階段：確定貨物單元。立體倉庫要做到以貨物的單元化與搬運(yùn)作為前提,我們就應(yīng)該羅列一下可能被使用的各種貨物單位的形式與其規(guī)格,進(jìn)行模擬組盤依據(jù)入庫存放的貨物尺寸、重量數(shù)據(jù)。立體倉儲的核心問題就是如何確定一個貨物單位的形式、尺寸和重量。這可能會直接影響到倉庫的投資,對整個物流和倉儲的配備與設(shè)施等因素有著極為重要的影響,須早確定,在模擬時,減少異形件和理想化性質(zhì)的特殊物資剔除,換用其他存儲方式來提高存儲效率,一般選用通用標(biāo)準(zhǔn)的貨物單元,擁有產(chǎn)量大,成本小,可靠等優(yōu)點(diǎn)。第三階段：自動化立體倉庫的總體布局。自動化的立體倉庫主要包括:出庫暫存處理區(qū)、檢查暫存處理區(qū)、碼垛分類處理區(qū)、倉儲暫存處理區(qū)、出庫時間暫存處理區(qū)、托盤暫存處理區(qū)、不符合標(biāo)準(zhǔn)的暫存分類區(qū)等。在對企業(yè)進(jìn)行設(shè)計和規(guī)劃的這個時候,不是一定要把每個區(qū)域都做好規(guī)劃,具體還是一定要根據(jù)企業(yè)的需要對各區(qū)域進(jìn)行合理的劃分,還是需要在設(shè)計時充分考慮到物料的流程,使其能夠順利地進(jìn)行物料的流動,直接與自動化立體倉庫掛鉤。要注意重點(diǎn)解決貨架與作業(yè)區(qū)的問題,提前應(yīng)考慮消防的問題,不然后期非常難解決。第四階段：選擇機(jī)械設(shè)備的類型通過貨架單元和倉庫總體布局選用最匹配的存儲、搬運(yùn)設(shè)備和堆垛機(jī)。貨架的結(jié)構(gòu)設(shè)計也可以是一項(xiàng)重要的設(shè)計內(nèi)容,直接地就會影響著整個立體倉庫的實(shí)際建筑面積與倉儲空間中的利用率,貨架的設(shè)計形式也可以有很多不同類型,根據(jù)各種立體貨物倉儲單位的整體外形尺寸、重量等密切聯(lián)系相關(guān)因素而對各種貨架形式進(jìn)行了合理的選擇。堆垛機(jī)可以實(shí)現(xiàn)貨物的搬運(yùn)，堆垛機(jī)有半自動、全自動和手動三種形式。堆垛機(jī)的類型可根據(jù)自己的需求合理選取，堆垛機(jī)有很多種有單軌巷道式堆垛機(jī)、雙軌巷道式堆垛機(jī)、單立柱型堆垛機(jī)等，根據(jù)對立體倉庫流量需求，計算確定出各種類型堆垛機(jī)的的水平運(yùn)轉(zhuǎn)速度,提升倉庫運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)速度。其他參數(shù)配置,根據(jù)倉儲現(xiàn)場的情況可以選擇堆垛機(jī)的定位模型和方式。輸送系統(tǒng),根據(jù)各種立體倉庫總布局,合理地設(shè)計和選擇各類輸送電動機(jī)的類型,輸送系統(tǒng)的運(yùn)行速度按照倉庫的瞬間流量進(jìn)行合理地確定。其他的輔助裝置,可以根據(jù)倉庫添加一些輔助裝置,例如叉車、平衡吊。第五階段：管理與控制系統(tǒng)設(shè)計。合理設(shè)計控制系統(tǒng)和倉庫管理系統(tǒng)根據(jù)倉庫作業(yè)流程及存儲貨物的屬性，一般采用模塊化設(shè)計，方便升級和維護(hù)。第六階段：倉庫附屬設(shè)備的規(guī)劃。基礎(chǔ)設(shè)施的承載、供電消防、照明。具有通風(fēng)、排水、采暖等方面，須對土建及公用工程提出要求。第七階段：仿真模擬階段。針對整個立體倉庫和作業(yè)流程進(jìn)行全真仿真模擬，從中發(fā)現(xiàn)問題，并對應(yīng)做出改正。第八階段：選址，并提出建設(shè)方案。3.3自動化立體倉庫的總體布置3.3.1物流模式自動化立體倉庫的主要物流方式有三種,同端進(jìn)出入式、穿梭型和旁流型。同端出入式主要指貨物出入庫在各個巷道的一端進(jìn)行布置,它包含了多層的同端出入式和不同層次的異端出入式,各個出入庫作業(yè)之間可以緊密地結(jié)合到一起,方便管理,優(yōu)點(diǎn)之處也就是使其能夠很好地有效縮短了各個出入庫作業(yè)的工期,可以選擇放置貨物的位置,縮短搬運(yùn)的路程,從而提高效率。貫通式就是從巷道的一端進(jìn)入庫,另外一端為出庫,總體比較簡單,便于管理,但是由于堆垛機(jī)所走路程大,要想順利地完成進(jìn)出庫路程,須先走完整個巷道。旁流式的主要用途之一就是從倉庫的貨物另外一端進(jìn)行入庫搬運(yùn)貨物,從側(cè)面的貨物另外一端進(jìn)行出庫,貨架中間被兩端分開,建立了輸送貨物的通道,相同貨架的側(cè)門也互相連接,由于從中間被兩端分開,導(dǎo)致大大減少了輸送貨物的倉庫庫存量,由于旁通式的貨架可以有兩條直接作為輸送貨物的線路對不同輸送貨物的方向進(jìn)行搬運(yùn),提高了搬運(yùn)貨物。的運(yùn)行速度和運(yùn)輸效率,做到了不同的貨物方向直接輸送和不同出入庫。本文采用穿梭型貨架進(jìn)行自動化立體倉庫的布局。3.3.2出入庫輸送系統(tǒng)進(jìn)貨系統(tǒng)：主要的流程就是將所有入庫的貨物放置到暫存區(qū),根據(jù)進(jìn)貨單要求對其進(jìn)行檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)訂貨傳票與質(zhì)量、數(shù)目不符,有殘次品時,須重新打印一份訂貨傳票，進(jìn)貨資料信息處理主要是把所有入庫貨物的訂單和進(jìn)貨名稱以及入庫時間的明細(xì)表分別進(jìn)行檢查，做到與賬物相同，在此同時檢查是否有殘次品，若有，須制作處理指示書。貨物入庫須附進(jìn)貨明細(xì)表，將其重新輸入計算機(jī)。進(jìn)貨檢查，檢查貨物的品名、數(shù)量，并在貨物上粘貼條形碼，用掃描儀確認(rèn)并把物品名稱輸入計算機(jī)中。品質(zhì)檢查，如發(fā)現(xiàn)殘次品，就需要改變訂貨數(shù)量或采取相應(yīng)應(yīng)對措施。發(fā)貨系統(tǒng)：發(fā)貨檢查，揀貨之后，要進(jìn)行檢查，是否存在紕漏，揀貨作業(yè)是一項(xiàng)費(fèi)時的作業(yè)，須用掃描儀讀取物品信息，對照計算機(jī)中的信息。檢品是檢查物品的最后一項(xiàng)。發(fā)貨捆包，將散品集中起來裝入發(fā)貨箱，因?yàn)椴煌蛻舻挠嗀洈?shù)量不同，承載的箱大小也不同，應(yīng)該提前準(zhǔn)備各種各樣的貨箱，靈活決定依據(jù)訂貨量。跟蹤調(diào)查,發(fā)貨后,應(yīng)進(jìn)行追蹤調(diào)查,在揀貨貨物的表面附上一個用戶條形碼,將用戶條碼數(shù)據(jù)輸入電腦中記錄,根據(jù)客戶條碼進(jìn)行揀貨,這樣做可以大幅度提高作業(yè)效率。發(fā)貨系統(tǒng),是將分揀之后的物品存放在車輛暫存區(qū)內(nèi)進(jìn)行保管,等到車輛的時候再將其搬運(yùn)與配送,要是能夠有效地管理到達(dá)車輛的時間,可以迅速地進(jìn)行發(fā)貨,提高了效率并且降低作業(yè)時間重合造成混亂。3.4自動化立體倉庫的布局3.4.1貨架選擇貨架選擇文章上述貨架：圖93.4.2堆垛機(jī)選擇根據(jù)貨架高度和層數(shù)對堆垛機(jī)進(jìn)行選型，堆垛機(jī)具體參數(shù)如下：數(shù)據(jù)名稱數(shù)值堆垛機(jī)最大高度50000mm水平行走速度100mm/s水平行走精度垂直行走速度100mm/s垂直定位精度貨叉伸縮速度40mm/s堆垛機(jī)復(fù)位精度載貨臺最大承載30kg表13.4.2自動化立體倉庫總體布局圖布局圖如下：圖10圖114巷道式堆垛機(jī)4.1巷道式堆垛機(jī)的工作原理巷道式的堆垛機(jī)很多都屬于有軌巷道堆垛機(jī)，有軌巷道式的堆垛起重機(jī)基本都是采用通過水平方向的行走機(jī)構(gòu)、垂直方向的升降機(jī)構(gòu)以及貨叉進(jìn)行水平方向放置貨物或取出貨物一起進(jìn)行貨物進(jìn)出庫工作,通過以上三個機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)行貨物在貨架區(qū)域內(nèi)兩個方向的運(yùn)動,能夠進(jìn)行貨物在貨架中三維存取作業(yè)。巷道堆垛機(jī)操作原理主要是通過一個行走電機(jī)使用它的驅(qū)動軸,從而實(shí)現(xiàn)了沿著導(dǎo)軌方向的水平運(yùn)動,通過一個提升電機(jī)使得載貨臺在垂直方向能夠進(jìn)行升降運(yùn)動,當(dāng)貨物到達(dá)了指定位置，貨叉的伸縮運(yùn)動可以進(jìn)行貨物的放置和取出。經(jīng)過上述三維操作后即能夠把任意一個貨位的商品全部取出,也能把商品送達(dá)另一個任意的貨位。認(rèn)址器能夠完成定位和控制，通過信號轉(zhuǎn)換然后可以實(shí)現(xiàn)對計算機(jī)的控制,經(jīng)過識別設(shè)備確認(rèn)后就能夠檢測堆垛機(jī)的真實(shí)運(yùn)行地點(diǎn)。控制貨叉回到中心位置通過其下面的開關(guān)，開關(guān)能控制其伸縮距離。4.2巷道式堆垛機(jī)的特點(diǎn)巷道式堆垛機(jī)的優(yōu)勢有三點(diǎn)：操作簡便、靈活、效率高。巷道式堆垛機(jī)具有許多非常明顯的特點(diǎn)，首先要說的就是它的電氣控制方式有多種，倉庫管理方可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，其中包括手動控制、半自動控制、計算機(jī)控制等。大部分都是采用變頻調(diào)速，因此具有非常好的調(diào)速性能，這樣就能夠保證堆垛機(jī)在巷道進(jìn)行作業(yè)時具有較高的停車準(zhǔn)確度，從而能夠準(zhǔn)確無誤的完成之后的運(yùn)輸作業(yè)。大部分巷道式堆垛機(jī)采用了滑觸式的輸電裝置，這樣就能在相當(dāng)大程度上保證整個設(shè)備的供電穩(wěn)定性和保障性。在設(shè)備進(jìn)行作業(yè)的時候，如果發(fā)生中途突然斷電的情況，很有可能會引起貨物由于慣性而發(fā)生摔落損壞的情況。另外通過過載松繩裝置，能夠保證在意外情況下起到保護(hù)設(shè)備、貨物和在場人員的作用。巷道式堆垛機(jī)具有移動式的工作室，為了方便工作人員的操作，提高操作人員操作舒適度，工作室內(nèi)的操作手柄和操作按鈕都經(jīng)過了合理的調(diào)整和布置。巷道式堆垛機(jī)整體設(shè)備構(gòu)架重量較輕，但是具有較強(qiáng)的抗壓抗彎能力。另外還具有較好的耐磨性能，高標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)試性能確保了效率化運(yùn)輸、穩(wěn)定運(yùn)輸。巷道式堆垛機(jī)由于高度不高于貨架和其結(jié)構(gòu)高而且窄，限制了我們選型和布置，每一個金屬件要有非常高的安裝制造精度在滿足剛度以及強(qiáng)度前提下，控制系統(tǒng)必須具有安全保護(hù)措施。4.3巷道式堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)圖121.地軌2.下橫梁3.載貨臺4.貨叉機(jī)構(gòu)5.起升滑輪6.天軌7.立柱8.控制柜9.起升電機(jī)10.行駛機(jī)構(gòu)和驅(qū)動輪4.4巷道式堆垛機(jī)的安全措施為了有效地保護(hù)運(yùn)輸中的貨物、器械及人身安全,安全保護(hù)措施顯得尤為重要:為了檢測貨物超高、超寬、超長等須在堆垛機(jī)載貨臺中都應(yīng)設(shè)有檢測裝置，在貨物駛?cè)肫脚_時,堆垛機(jī)會自動停止并報警當(dāng)遇到貨物超出堆垛機(jī)指定高度和寬度。堆垛機(jī)不能進(jìn)行水平方向運(yùn)動當(dāng)貨叉沒有回位時，不能再進(jìn)行載貨當(dāng)貨叉上有貨物時，當(dāng)貨位上有貨物時不能進(jìn)行卸貨，能夠進(jìn)行識別貨叉是不是完全歸位，為了保證安全情況，一定要對貨位進(jìn)行檢測當(dāng)貨物進(jìn)行入庫作業(yè)時，進(jìn)行作業(yè)的前提是在確保貨位沒有貨物時，才可以進(jìn)行作業(yè)，為了確保安全，須設(shè)有斷電保護(hù)裝置，載貨臺會停到當(dāng)前位置如遇到突發(fā)情況，如果在堆垛機(jī)運(yùn)行過程中，如果堆垛機(jī)內(nèi)部的傳感機(jī)構(gòu)檢測到有元件損壞，會立刻采取緊急制動，并進(jìn)行報錯，使堆垛機(jī)立即停止工作。4.5堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計4.5.1堆垛機(jī)行走機(jī)構(gòu)布置形式的選擇本文對表1的堆垛機(jī)進(jìn)行行走機(jī)構(gòu)的選型設(shè)計，電機(jī)驅(qū)動可以使堆垛機(jī)沿水平方向運(yùn)動，水平方向上的速度取決于電機(jī)，下軌道可以控制堆垛機(jī)沿軌道的方向運(yùn)動，堆垛機(jī)的行走主要通過有四個車輪，堆垛機(jī)行走部分結(jié)構(gòu)如下：圖13如圖所示各部分名稱如分別是減速電機(jī)、傳動齒輪、箱座、主動軸車輪、底盤、電機(jī)支架、車輪從動軸。4.5.2堆垛機(jī)車輪直徑的確定起重量設(shè)置為30kg，Q=300N，運(yùn)行速度v=100mm/s,堆垛機(jī)自重m=100kg，確定車輪直徑，由于堆垛機(jī)自身機(jī)構(gòu)布置原因，每個輪子承受堆垛機(jī)自重是不一樣的，不均勻系數(shù)設(shè)為1.2，承受堆垛機(jī)自重最大的車輪上的輪壓為：每個車輪的所分配的起升載荷可以看做是平均分配，每個車輪輪壓是：從而可得車輪的最小輪壓（就是空載輪壓）：最大輪壓為滿載輪壓，即：車輪的等效疲勞計算載荷為：綜上，取車輪許用輪壓為400N。根據(jù)式中：——轉(zhuǎn)速系數(shù)——工作級別系數(shù)——車輪直徑——車輪與軌道接觸的有效長度——與車輪材料有關(guān)的許用接觸應(yīng)力常數(shù)轉(zhuǎn)速1121008063565045400.790