巷道式双立柱堆垛机控制系统设计

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双立柱巷道堆垛机的设计

双立柱巷道堆垛机的设计

双立柱巷道堆垛机的设计(The design of the Double Maststacker machine)学生姓名学号所在学院班级所在专业申请学位工学学士指导教师职称副指导教职称答辩时间目录摘要………………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。

INTRODUCTION ....................................... 错误!未定义书签。

第一章绪论...................................... 错误!未定义书签。

1.研究背景及内容................................. 错误!未定义书签。

概述........................................... 错误!未定义书签。

有轨巷道堆垛机的类型............................. 错误!未定义书签。

双立柱巷道堆垛机 ............................... 错误!未定义书签。

巷道堆垛机的特点 ............................... 错误!未定义书签。

设计的目的和意义 ............................... 错误!未定义书签。

设计内容及要求 ................................. 错误!未定义书签。

设计参数....................................... 错误!未定义书签。

堆垛机的结构设计概述............................. 错误!未定义书签。

堆垛机的结构的组成与形式 ....................... 错误!未定义书签。

堆垛机提升机构的设计计算 ......................... 错误!未定义书签。

巷道式堆垛机控制系统的设计

巷道式堆垛机控制系统的设计
ma u a t rn y tm o r a ie p o e s o tma o to ,p o e s o tma p r to n r c s p i lma a e n .I n fc u i g s se t e l r c s p i lc n r l r c s p i lo e a i n a d p o e s o t z n g me t t ma h s b e r v n t r v d e e t o t i y t m. a e n p o e o p o i e b n f st h s s s e i Ke r s u o t d so a e a d r ti v ls s e sa k r mo i n c n r l r y wo d :a t ma e t r g n e re a y t m; t c e ; to o to l e
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巷道式堆垛机 控制系统的 设计
姚 松 丽
( 海工 程 技 术 大 学 机 械 工程 学院 , 海 2 1 2 上 上 0 6 0)
Th n r l y t m sg o n t c e e Co t o s e De i n f r La e S a k r S
堆垛机是 自动化立体仓库 中的主要作业机械 ,其用 器 内嵌 Po b s DP从 站通 讯 模块 ;独立 控 制 P rf u — i C机 , C P
途是 将位 于巷道 口的货 物存 入货 架 ,或 者取 出货 架 内 的 货 物 运送 到巷 道 口。它是 自动化 立体 仓 库 中最关 键 的设 备 。其控 制 系统 的性 能对 于 自动 化立 体仓 库 系统 起着 重

巷道式双立柱堆垛机控制系统设计

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摘要随着计算机信息技术的发展,现代企业生产规模的不断扩大和竞争的日益加剧,市场对企业物流系统提出了新的要求,自动化立体仓库越来越受到关注并得到广泛应用。

堆垛机是立体仓库的关键起重,搬运设备。

本文论述了自动化立体仓库中堆垛机控制系统的原理,结构和特点,介绍堆垛机的控制系统的设计,以及堆垛机的速度控制和精确定位方法。

针对立体仓库的存取特点,对堆垛机的硬件部分进行设备选型与参数计算,设计出电气原理图。

并给出了PLC控制程序梯形图。

关键词:堆垛机;PLC;控制系统AbstractWith the development of computer information technology , increasingly expanding of modern enterprise production scale and more fierce market competition , new requirements of enterprise logistics by market are emerging , and automated high-rise warehouses gains more attention and have been used widely , SRM is the most important conveying and lifting equipment in automated high-rise warehouse .This paper introduces the control of the SRM that is used in an automated space warehouse. In view of the store and fetch characteristic in the Automated High-rise Storage .The paper had carried on the equipment selection and the parameter computation on the hardware of Storage and Retrieval Machine ,had drawn the electrical principle diagram. The design of control system for SRM is discussed .The program of the PLC is also given.KEY WORDS: SRM PLC technology control system目录1 绪论 (3)1.1自动化立体仓库系统概述 (4)1.1.1 堆垛机的分类 (4)1.1.2 堆垛机的组成 (4)1.2 课题的背景及国内外研究现状 (6)1.2.1 课题背景 (6)1.2.2 堆垛机系统在国内外的研究状况 (6)1.3 本课题的研究目的及主要研究内容 (7)2 堆垛机系统的方案设计 (7)2.1 堆垛机系统 (8)2.2堆垛机控制系统的功能要求 (9)2.3堆垛机的速度控制方案 (10)2.3.1变频调速技术的优点 (10)2.3.2变频器的基本结构 (11)2.3.3 变频调速的工作原理 (11)2.4系统主控制器的选择方案设计 (12)2.4.1 PLC简介 (12)2.4.2 PLC各部分功能 (14)2.5 堆垛机的定位控制方案 (15)2.6 本章小结 (15)3 系统硬件设计 (17)3.1 堆垛机控制系统结构 (17)3.2 电动机的选型 (18)3.3 变频器的选型 (19)3.3.1 VS-616G5型变频器的特点 (19)3.3.2 VS-616G5型变频器的标准规格 (19)3.3.3 VS-616G5型变频器的端子配备 (19)3.3.4 变频器的容量计算 (21)3.3.5 PG速度控制卡的选择 (22)3.3.6变频器制动电阻参数的计算 (23)3.4 PLC的选型 (23)3.4.1 FX-2N系列PLC的特点 (23)3.4.2机型的配置 (24)3.5 堆垛机控制系统其它主要硬件的选取 (24)3.5.1旋转编码器 (24)3.5.2 光电开关 (25)3.5.3 电磁闸 (25)3.5.4 断路器、接触器 (26)3.6 堆垛机控制系统的电气原理图 (26)4 堆垛机控制系统软件设计 (27)4.1 程序设计软件 (27)4.2 机型的配置及I/O点数的分配 (28)4.3 堆垛机控制系统程序设计 (29)结论 (36)致谢 (37)附录 (39)附录1 (39)附录2................................................... 错误!未定义书签。

立体仓库巷道堆垛机的控制系统设计本科设计84775820

立体仓库巷道堆垛机的控制系统设计本科设计84775820

立体仓库巷道堆垛机的控制系统设计本科设计84775820本科毕业设计(论文)题目立体仓库巷道堆垛机的控制系统设计学院机电学院专业机械设计制造及其自动化学术诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

中文题目:英文题目:作者签名:日期:年月日版权使用授权书本毕业设计(论文)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权上海建桥学院可以将本毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计(论文)。

保密□,在年解密后适用本授权书。

本论文属于不保密□。

(请在以上方框内打“√”,如作者未做出选择的情况下,按不保密处理。

)作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日立体仓库巷道堆垛机的控制系统设计摘要集物流、信息流、和资金流于一身的物流配送中心,在全球化和市场化的时代里,促进了世界经济与贸易的大发展。

物流配送最核心的系统设备就是自动化立体仓库。

而堆垛机又是自动化立体仓库的关键设备。

本文设计的是一两排四层三列式立体仓库巷道式堆垛机的电气控制系统,并实现货物存取的模拟控制。

主要工作包括:分析对比各类立体仓库的控制技术,确定实现方案;进行堆垛机的机械结构分析;进行堆垛机的控制系统设计;用组态软件设计人机界面,对货物存取过程进行仿真控制。

本文所述的系统是采用先进的西门子PLC控制器控制,用变频器驱动的半闭环交流伺服系统。

设计时分析了堆垛机的工作过程(主要运动有行走、升降和叉伸运动),利用了光电传感器检测堆垛机位置,并研究了堆垛机运动控制、认址检测方式,实现了堆垛机的运动和定位方案。

巷道式双立柱堆垛机控制系统设计

巷道式双立柱堆垛机控制系统设计
1.
1.
立体仓库的产生和发展是现代物流体系发展的要求和信息技术进步的结果。随着立体仓库的越来越多,立体仓储技术已成为一门新兴的学科。堆垛机是自动化仓库的主要作业机械,担负着出库,入库等任务,是立体仓库的核心部件。自动化仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志的,目前巷道式堆垛机为主要发展方向。
1.
目前,堆垛机产品己经走入系列化,运行噪声低,备有各种安全保护装置,调速性能好,一般都具有完善的货物位置检测和货物尺寸检测等功能。国外立体仓库普遍采用抗干扰能力强、工作可靠的可编程控制器来控制巷道堆垛机以及出入库系统,并且用计算机进行货位管理和库存管理,仓库管理计算机与上级管理机联网并能与控制系统相接,实现在线控制。而在堆垛机方面,不断推出具有新的物理外形和更高性能的设备。最新的开发包括提高电子和控制技术,在使堆垛机具有更高定位精度的同时,提高搜索能力和运行速度,以期获得更短的操作周期和更大的生产能力。目前,巷道式堆垛机的起升速度己经可以达到90m/min,运行速度达到240m/min,货叉伸缩速度达到30m/min。在有的高度较大的立体仓库中,已采用上、下两层分别用巷道堆垛机进行搬运作业的方法提高出入库的能力。
This paper expounds the design idea of thiscontrol system, and the implementation of the whole system hardware and software design. This article first made system for automatic stereo warehouse system is introduced. According to the actual needs of the design, stacker for stereo warehouse system main operating machinery, loading and unloading of shoulder the important task. Through analyzing the working flow of stacker, the paper puts forward the overall control scheme of the automatic stereo warehouse system. This system USES computer as a monitoring host, USES the programmable logic controller PLC as the control device stacking the chance. Using laser ranging technology and frequency conversion speed regulation technology of combining the way of stacking chance the high precision positioning control and speed control. In the software design, this system adopt modularization program design method, using the Siemens Step7 programming software of PLC program, make the system achieve the automatic and manual control directly. PLC program design of automated multi-layered storehouse system, carries on the modular program design and allocation and I/O module to establish improve the execution efficiency.

巷道堆垛机控制系统的设计

巷道堆垛机控制系统的设计

Equipment Manufactring Technology No.5,2010自动化立体仓库是重要的现代化物流设备,其集机械、电子、计算机、传感器等多种技术于一体,广泛应用于机械、化工、配送中心、电子、医药、机场和港口等行业[1]。

自动化立体仓库是由立体货架、堆垛机、出入库托盘输送机、自动控制系统、计算机监控及管理系统等设备组成的复杂的自动化系统,通过系统间的协调动作来完成对指定货物的自动高效的出入库作业。

1堆垛机的的主要动作堆垛机是实现出入库操作的关键设备,主要动作有:(1)入库作业。

堆垛机从出入库站台上取下货物托盘,并根据计算机管理系统分配的地址,将货物托盘送到立体库货架的指定货格;(2)出库作业。

堆垛机从立体库货架的指定货格中取下托盘,并运送至出入库站台;(3)移货作业。

堆垛机从一个指定的货格中取出货物托盘,并存放到另外一个指定的货格中。

堆垛机控制系统就是要驱动堆垛机的机械部件高效可靠的完成以上作业任务。

2堆垛机控制系统的结构设计2.1堆垛机控制系统的要求堆垛机是自动化立体仓库的关键组成,堆垛机的控制直接关系到立体库能否可靠运行。

堆垛机的基本功能有存货、取货和移货,这些工作主要由行走机构、起升机构和货叉伸缩机构来完成。

行走机构和起升机构,实现堆垛机的精确定位;货叉机构和起升机构,实现货物的存取。

在设计堆垛机的自动控制系统时,首先必须解决堆垛机的自动停位问题,即必须具备自动确认地址及快速精确定位的功能[2]。

堆垛机运行惯性较大,一方面要尽可能的提高速度,另一方面也要保证机械机构的准确停靠,所以堆垛机必须有速度控制系统。

此外,为实现上位机控制,堆垛机还必须有通讯功能。

2.2控制系统的结构组成当前堆垛机的核心控制,主要通过运动控制卡或PLC两种方式来实现。

运动控制卡的本质,是单片机或其他嵌入式处理器,受欢迎程度较低。

目前市场运用较多的为西门子S7-200或S7-300系列PLC。

一般情况下,当系统点数不多时,S7-200PLC完全可以胜任堆垛机的控制。

双立柱巷道堆垛机的设计

双立柱巷道堆垛机的设计

双立柱巷道堆垛机的设计(The design of the Double Maststacker machine)学生姓名学号所在学院班级所在专业申请学位工学学士指导教师职称副指导教职称答辩时间目录摘要 (3)INTRODUCTION (4)第一章绪论 (5)1.研究背景及内容 (5)1.1概述 (5)1.2有轨巷道堆垛机的类型 (6)1.2.1双立柱巷道堆垛机 (6)1.2.2巷道堆垛机的特点 (6)1.2.3设计的目的和意义 (7)1.2.4设计内容及要求 (7)1.2.5设计参数 (8)1.3堆垛机的结构设计概述 (8)1.3.1堆垛机的结构的组成与形式 (8)1.4堆垛机提升机构的设计计算 (10)1.4.1堆垛机钢丝绳设计计算 (10)1.4.2钢丝绳直径的确定 (10)1.4.3堆垛机卷筒计算 (11)1.4.4堆垛机滑轮设计计算 (14)1.4.4滑轮的尺寸确定 (14)1.4.5堆垛机电机选取 (18)1.4.6堆垛机电机联轴器的设计 (18)第二章堆垛机门架的设计计算 (21)2.1门架结构特点 (21)2.2门架的弯矩和挠度 (21)2.3水平载荷产生的弯距 (22)2.4由行走车轮的反力产生的弯距 (25)2.5有叉取作业产生的弯矩 (27)2.6设计数据计算校核 (27)2.6.1 框架结构的设计数据 (27)2.6.2水平载荷作用下各部分产生的弯矩计算 (28)2.6.3行走轮的作用下产生的弯矩计算 (29)2.6.4结构构件的弯曲应力 (29)第三章控制系统设计 (30)3.1位置检测方式 (30)3.2控制的相关设计 (30)3.2.1控制总框图设计 (30)3.2.2安全检测程序设计 (31)3.2.3入库程序设计 (32)3.2.4出库流程设计 (34)第四章堆垛机安全机构 (35)结论 (36)致谢. (37)参考文献 (38)摘要随着现代信息科技的发展,现代物流对仓库的要求越来越高。

自动化立体仓库双轨道堆垛机控制系统设计

自动化立体仓库双轨道堆垛机控制系统设计

哈尔滨理工大学学士学位论文自动化立体仓库双轨道堆垛机控制系统设计摘要在现代的物流仓储系统中,自动化立体仓库应用日益广泛。

而堆垛机是立体仓库的关键组成部分,堆垛机性能的优劣对整个立体仓库的运行起到至关重要的作用,所以设计与开发自动化程度较高的堆垛机控制系统成为当前立体仓库的发展趋势,开展与此有关的研究具有重要的理论和应用价值。

对提高生产率、降低成本有着重要意义。

近些年来,越来越多的企业在企业生产与管理的不断提高中慢慢的认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。

在自动化立体仓库中堆垛机是非常重要的起重堆垛设备,它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行,将位于巷道口的货物存入货格;或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。

本设计详细论述了双轨道堆垛机控制系统设计的方案。

设计的重点放在三个部分:升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的PLC控制上。

首先,我们提出了各个机构的总体设计方案以及其在系统运行中的相关原理;其次,在整个控制系统中我们以三菱FX2N系列PLC作为核心控制元件,从而对变频器进行速度控制,通过认址挡板和计数器来实现在取货和存货中对各个货格地址的认定,当PLC接受到键盘输入的命令后,则开始进行相应的工作,以完成货物的存取功能;最后,为了保证整个控制系统运行的稳定性和可靠性,我们还采用了限位开关对其进行限位保护。

关键词可编程控制器;堆垛机;变频器;认址- I -哈尔滨理工大学学士学位论文The Control System Design of Double Track Stacker in Automatic Stereoscopic WarehouseAbstractIn modern logistics warehousing systems, automated storage is increasingly widespread. Hay stackers are the key equipment, Performance of the stacker plays an important role. Design and Development of a higher degree of automation Stacker Control System become Warehouse trend of development, Therefore related research has important theory and application value. To improve productivity, reduce costs of great significance.In recent years, more and more enterprises release that it is very important to improve the rationality of the development of enterprises in enterprise production and management which continue to improve slowly. stacking crane is a very important lifting and stacking apparatus in stereoscopic warehouse, it can tunnel back and forth on automatic three-dimensional, it can deposited the goods in the prices of goods which located in the lane crossing; or take out the goods from shelf delivery to the roadway crossing.This design was discussed the system design program in detail which in most enterprises generally use about stacking crane. Our design focus on three parts: elevating mechanism, running mechanism, fork telescoping mechanism control. First, we put forward the overall design scheme of every organization and its operation theory in the system; secondly, we select and design the hardware about this system ,including indeed the searching address system, the mode selection of PLC ,the mode selection of frequency transformer, the selection of motor and the way of selection about how to control the frequency transformer by PLC. we use Mitsubishi FX2N series PLC as the core control element in the whole control system, and we can make speed control to a frequency transformer, we can get the realization of the collection and inventory of all goods cell by addressing baffle and counter, when PLC receive keyboard input command, begin corresponding work, in order to complete the- II -哈尔滨理工大学学士学位论文procedure of stacking crane and mode selection of hardware on this control system we have designed flow chart about three-direction motion of stacking crane, deposited and take out the goods, addressing confirm and speed control and then we have designed the process of this control system.Keywords programmable control; stacker; frequency transformer; addressing confirm- III -哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 自动化立体仓库的定义 (1)1.2 自动化立体仓库的特点 (1)1.3 堆垛机的发展及其研究现状 (2)1.4 本课程的研究目标及内容 (2)1.4.1 研究目标 (2)1.4.2 研究的内容 (3)第2章堆垛机运行系统机械结构的确定 (4)2.1 堆垛机的结构 (4)2.2 堆垛机的运行功能分析 (4)2.3 行走机构模块 (5)2.4 起升机构模块 (5)2.5 载货台模块 (5)2.5.1 模块的结构 (5)2.5.2 关于载货台的安全保护措施 (5)2.6 载货台保护装置 (6)2.6.1 滑楔式安全防坠器 (6)2.6.2 偏心轮式安全防坠器 (6)2.6.3 销式安全防坠器 (6)2.6.4 安全防坠器总体方案的确定 (6)2.7 货叉机构模块 (7)2.8 本章小结 (7)第3章堆垛机控制系统的硬件设计 (8)3.1 堆垛机的位置检测 (8)3.2 光电传感器 (10)3.3 变频器的选择 (11)3.3.1 变频器的结构及工作原理 (11)3.3.2 变频器的分类 (12)3.3.3 PLC概述 (13)3.3.4 PLC的选型 (14)3.3.5 PLC对变频器的控制 (16)3.3.6 通讯方案的确定 (18)3.3.7 PLC原理图 (19)-哈尔滨理工大学学士学位论文第4章堆垛机控制软件设计 (20)4.1 货架格局 (20)4.2 控制面板 (21)4.3 堆垛机控制流程图 (22)4.3.1 入库控制流程图 (22)4.3.2 出库控制流程图 (23)4.4 I/O分配表 (24)4.5 堆垛机控制系统部分程序分析 (24)4.6 本章小结 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A (33)附录B (39)附录C (42)-哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论随着经济全球化和信息技术的迅速发展,企业生产资料的获取与产品营销范围日趋扩大,社会生产、物资流通,商品交易及其管理方式正在并将继续发生深刻的变革。

双立柱巷道式堆垛机毕业设计(绝对全,附图)[管理资料]

双立柱巷道式堆垛机毕业设计(绝对全,附图)[管理资料]

本科毕业设计(论文)中期报告毕业设计(论文)题目:立体仓库巷道式堆垛机设计专业:机械设计制造及其自动化一、课题简介1、课题研究任务有轨巷道堆垛机基本功能是在控制系统或人工控制下,按照指令完成对货架内及站台货物的存取和输送。

主要动作描述:有轨巷道堆垛机在货架巷道内运动,可以分解为沿货架巷道轨道行走运动、沿有轨巷道堆垛机立柱或立柱导轨的垂直起升运动和对出入库站台的货物的存取运动。

机械结构可以简单叙述为:在堆垛机的顶部和底部上分别装有一组或两组导向轮,夹持着天轨和地轨(天轨安装于货架上,地轨安装在地面上),行走电机驱动与地轨接触的行走轮,在天轨和地轨的约束下,堆垛机在巷道内水平行走;系着钢丝绳或链条的载货台,在起升电机的驱动下拉动载货台使其沿立柱或者立柱两侧的导轨完成升降运动;货叉电机驱动一个行程倍增机构,使上叉完成左右存、取货物运动。

三种运动分别在控制系统协调控制下,完成货物的出、入库工作。

为完成有轨巷道堆垛机运动的基本功能,设备必须具备三个方向的驱动和传动功能,需要对设备运行进行有效的控制,有轨巷道堆垛机除了完成货物的存取外,设备安全也是其功能中的重要组成部分。

2、相关参数堆垛机额定起重量:300kg;行走最大速度:;升降最大速度:;货叉速度:;货箱尺寸:长×宽×高=500×500×500mm;注:宽度方向为货叉叉取方向。

二、课题详细方案设计(一)总体方案:1、为使堆垛机能够准确、快速、安全、搬运货物出入库,必须满足以下设计要求:(1)具备三维运动功能,即堆垛机沿巷道来回运动、载货台垂直运动、货叉沿货架方向双向伸缩;(2)满足一定的定位精度,重复定位精度误差不能超过10mm ;(3)具备安全保护措施;(4)在满足强度、刚度和可靠性的前提下,尽量减小堆垛机各部分的重量,以减小提升功率和行走时的摩擦阻力;(5)保护仓库环境,避免货物污染受损[1]。

2、有轨巷道堆垛机的现有类型及设计选用类型按现行机械行业标准,有轨巷道堆垛机分类方式多种多样,如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。

立体仓库巷道式堆垛机设计

立体仓库巷道式堆垛机设计

立体仓库巷道式堆垛机设计立体仓库巷道式堆垛机是一种自动化仓储设备,用于在仓库中储存和取出货物。

该设备具有储存密度高、操作效率高、空间利用率高等优点,广泛用于物流行业和仓储中心。

在设计巷道式堆垛机时,需要考虑以下几个方面:设备结构设计、控制系统设计和安全保护设计。

设备结构设计是巷道式堆垛机设计的核心内容之一、巷道式堆垛机主要由立柱、横梁、垂直升降系统、水平行走系统和货叉等组成。

立柱和横梁构成巷道式堆垛机的主体结构,用于支撑和固定货叉。

垂直升降系统用于控制货叉的垂直升降,可以根据需要进行升降操作。

水平行走系统可以使货叉在巷道内左右移动,实现对货物的取垛和放垛。

货叉是巷道式堆垛机的重要组成部分,用于托盘的搬运和堆垛。

设备结构设计应考虑设备的稳定性和刚度,以确保设备在工作中不发生形变和摇晃。

控制系统设计是巷道式堆垛机设计的另一个重要方面。

控制系统包括主控制器、传感器、执行机构和通信系统等。

主控制器用于控制和监控整个巷道式堆垛机的运行。

传感器可以通过检测设备的状态和位置信息来实现对设备的自动化控制。

执行机构包括电动机、液压装置等,用于控制设备的运动和动作。

通信系统用于与物流管理系统和仓库管理系统进行数据交互。

控制系统设计应考虑设备的稳定性、安全性和可靠性,以确保设备的正常运行。

安全保护设计是巷道式堆垛机设计的重要内容之一、巷道式堆垛机的工作环境狭窄,需要考虑人员的安全和设备的安全。

安全保护设计包括安全围栏、安全门、防撞装置和紧急停止装置等。

安全围栏和安全门用于将巷道式堆垛机与人员隔离,防止人员误入工作区域。

防撞装置用于保护设备免受碰撞和损坏。

紧急停止装置用于在紧急情况下停止设备的运行,确保人员和设备的安全。

安全保护设计应符合相关的安全标准和规范,以确保设备的安全性和运行的可靠性。

综上所述,立体仓库巷道式堆垛机的设计需要考虑设备结构设计、控制系统设计和安全保护设计。

合理的设计可以提高设备的性能和效率,提高物流和仓储的效益。

26973907_基于S7-1200PLC的双立柱自动堆垛机控制系统的设计

26973907_基于S7-1200PLC的双立柱自动堆垛机控制系统的设计

作者简介:谢国强(1979-),男,硕士,控制理论与控制工程专业,主要从事堆垛机、线体、提升机、RGV 等立体仓储设备;橡胶设备、包装设备等研究工作。

收稿日期:2022-02-220 引言随着市场经济的发展,电子商务的崛起,物流正形成一门新兴产业,而自动化立体仓储是物流系统中不可或缺的部分,得到了广泛的应用。

堆垛机作为自动化立体仓储的最核心的物料搬运设备,在高层货架巷道内往复运动,担负着出库、入库、盘库等作业任务,其控制性能,运行速度,定位精度,控制技术都取得了重大突破[1]。

根据评估性能优劣,青岛宝佳设备自动化有限公司开发出一套符合市场需求的双立柱有轨巷道堆垛机,具有很高的强度和刚性。

能快速启停,定位精度高,运行平稳等优点[2],目前运行于宝博生物,具有很高的推广价值。

1 系统组成1.1 工艺流程双立柱自动堆垛机的结构分为:立柱系统、行走系统、升降系统、载货台系统、货叉系统、控制系统等。

堆垛机被支持在天轨和地轨之间,通过实现x 、y 、z 方向移动,用载货台通过货叉存取物品。

完成货物的入库、出库等任务[3]。

1.2 系统组成(1)立柱系统由立柱、法兰盘、立柱导轨和导向轮组等组成,主要起到固定和支撑作用。

基于S7-1200PLC 的双立柱自动堆垛机控制系统的设计谢国强,王永涛,骆广兵(青岛星华智能装备有限公司技术质量中心, 山东 青岛 266000)摘要:以青岛宝博生物的自动化立体仓库为例,介绍了通过S7-1200PLC 来控制的双立柱自动堆垛机的控制系统的设计方案,分析了设备的工艺流程,阐述了系统的结构组成和软件设计,并说明了利用激光测距定位系统进行水平方向的精确定位,利用变频器和旋转编码器进行闭环的速度控制。

实际应用表明,该系统与同类产品相比,具有更好的定位精度,更好的柔性速度调节,同时运行时振动和噪声比较小,安全性和可靠性非常好,达到很好的控制效果,具有很好的推广价值。

关键词:堆垛机;立体仓库;s7-1200;工艺流程中图分类号:TQ330.493文章编号:1009-797X(2022)05-0070-05文献标识码:B DOI:10.13520/ki.rpte.2022.05.014(2)水平行走系统由地轨、天轨、导向轮组、缓冲器、驱动电机、主动行走轮组、被动行走轮组等组成。

堆垛机及控制系统设计

堆垛机及控制系统设计

摘 要随着信息科学技术的迅速发展和经济发展的全球化,企业管理经营模式和社会生产 制造模式都在不断的变革。

物流运输行业的关注度越来越高,自动化立体仓库是这些行 业中的核心部分,它取代了传统搬运货物的方式,实现无需耗费人员体力和时间的物流 管理,对提高生产率、降低制造成本有着重要意义。

在物流行业的不断发展背景下,对 自动化立体仓库的需求越来越大,并且对他的功能和性能要求也在不断提高,而堆垛机 以及其控制系统是自动化立体仓库的核心部分,因此它的设计研究和创新变革直接影响 了物流行业的发展趋势、企业生产效率和经济效益。

堆垛机在正常工作的情况下有三个方向的运动,包括水平方向的横向运动、竖直方 向上的纵向移动和货叉机构的伸缩运动,通过三个不同功率的减速电机作为驱动。

设计 时首先对堆垛结构建模,然后对上下横梁、立柱和货叉机构的强度和刚度的计算校核, 以及对紧固件、连接件、轴承等标准件的选择。

在控制系统方面,主要的控制方案是实 现堆垛机的三个方向的运动,通过定位与操作实现货物的存入取出。

同时为了保证可靠 性和操作性,控制系统中包含了自动操作和手动操作两个部分。

本课题中堆垛机及控制系统设计主要是对堆垛机的机械结构,材料选取,运行方案 以及对控制方式的研究,培养我们对机械设计和电气设计的综合能力,结合现实生产和 所学的基础知识加以分析优化,最后完成所要求的设计任务,并叙写设计说明书,运用 计算机绘画相关部件结构和电气接线图,提高学生的综合设计能力。

关键词:堆垛机,自动化仓库,物流ABSTRACTWith the rapid development of globalization, information science and technology and economic development, business management business model, manufacturing model, and the changing social production. We pay more attention to the logistics and transportation industry,the core part of the automated warehouse, these industries, which replaces the traditional cargo handling, no logistics management personnel strength and time­consuming, increase productivity and reduce production costs significance. Automated warehouse, functional and performance requirements in the context of the continuous development of the logistics industry, demand is also rising, stackers, as well as its control system is the core part of the automated warehouse, so the design research and innovation and change logistics industry development trends, productivity and economic efficiency.Stacker in the case of normal work in three directions of movement, lateral movement, including the horizontal direction of longitudinal movement in the vertical direction and fork institutions telescopic movement, as driven by three different power geared motors. The design of first stacking structure modeling, and then check on the calculation of the strength and stiffness of the upper and lower beams, columns and fork, as well as fasteners, connectors, bearings and other standard parts selection. Control systems, the main control program is the movement of the three directions of the stacker, remove the positioning and operation of cargo deposited. Meanwhile, in order to ensure reliability and operational control system contains two parts of the automatic operation and manual operation.Stacker and its control system design in this subject is mainly the mechanical structure of the stacker, material selection, run the program, and control mode, to develop our mechanical design and electrical design, combined with the actual production and the basics of optimization analysis, the final completion design tasks, narrative design specifications, using computer graphics components of the structure and electrical wiring diagram to improve students' design capabilities.Key words:stacking cranestacking crane,Automated warehouse, Logistics目 录1 绪论 (1)1.1 研究背景及内容 (1)1.2 堆垛机的结构设计概述 (2)1.3 堆垛机所受载荷的简化方法 (3)2 堆垛机立柱和上下梁设计计算 (5)2.1 门架的弯矩和扰度 (6)2.2 设计数据计算和校核 (10)3 堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (13)3.1 货叉的扰度与强度 (13)3.2 货叉各参数的选择 (18)3.3 货叉内部零件的选取与校核 (18)3.4 货叉装置中的减速电机的选取 (20)4 堆垛机行走机构的设计计算 (22)4.1 堆垛机走行轮的设计计算及其校核 (22)4.2 行走装置的SEW减速电机的选取 (23)5 堆垛机升降机构的设计计算 (24)5.1 升降机构零部件的设计计算 (24)5.2 升降机构的卷扬机构的设计 (24)5.3 升降机构链传动设计 (24)6 堆垛机控制部分设计 (26)6.1 堆垛机的工作过程分析 (26)6.2 堆垛机位置控制 (27)6.3 控制方案的比较选择 (30)6.4 PLC的选型 (31)7 总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录 (1)1绪论近年来,随着企业生产与管理的不断提高,越来越多的企业认识到物流系统的改善 与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。

立体仓库巷道式堆垛机设计

立体仓库巷道式堆垛机设计

立体仓库巷道式堆垛机设计摘要:随着经济的发展,有轨巷道堆垛机作为立体仓库的核心设备,应用越来越广泛。

我国物流业的蓬勃发展,对有轨巷道堆垛机的性能提出了更高的要求。

综合比较了几种升降方案后,升降装置采用钢丝绳卷筒式,其结构简单,受力明确,用户也比较熟悉。

安全防坠器、高度限位装置作为有轨巷道堆垛机的安全保护装置,当有轨巷道堆垛机遇到突发事故时它可以防止载货台坠落事故的发生,保证人员及货物的安全。

安全防坠器采用楔块式制动,灵敏度高、可靠性好、结构简单、能够有效地防止载货台坠落事故的发生。

货叉采用带有行程倍增机构的三级伸缩货叉,货叉收回时,其本身的长度远小于堆垛机运行巷道的宽度,货叉进行存取货物时,货叉的行程远远大于巷道的宽度。

关键词:有轨巷道堆垛机三级伸缩货叉安全防坠器毕业设计外文摘要Design of a railroad aisle stacking cranein stereoscopic warehouseAbstractWith the development of economic, railroad aisle stacking crane is the core equipment of stereoscopic warehouse, it has become more widespread in recent years.Higher demands are also asked for the performance and reliability of the railroad aisle stacking crane.After the synthesis has compared several kind of constructions elevators overall plan, uses the steel wire to hoist the type, its structure simple, the stress is clear about, the users also familiar. The security guards against falling,highly the spacing installment takes the construction elevator the safekeeping of security installment which can avoid the falling of the cage to assure the people and goods safety as soon as the construction hoist meets accident.The security guards which make use of wedge block for brake. This safety anti-falling device have high sensitivity,good reliability,simple configuration and easy to test,which can availably avoid the failing accident of the cage.The Fork trip with a double body is a three-tier telescopic fork, when fork is recovered, the length of its own is far less than the width of roadway, when accessing to goods, the fork is much longer than the width of roadway.Keywords:railroad aisle stacking crane three-tier telescopic fork security guards目次1 绪论 (1)1.1有巷轨道堆垛机的发展 (1)1.2有轨巷道堆垛机的类型 (1)1.3有轨巷道堆垛机的发展现状及特点 (3)2 有巷轨道堆垛机总体方案的确定 (5)2.1有轨巷道堆垛机功能分析 (5)2.2.立柱模块的设计 (7)2.3行走机构模块 (8)2.4起升机构模块 (9)2.5载货台模块 (9)2.6载货台断绳保护装置 (10)2.7货叉机构模块 (13)3 有轨巷道堆垛机基型产品设计 (14)3.1立柱模块设计 (14)3.2行走机构模块 (18)3.3起升装置的选择计算 (21)3.4货叉机构模块设计 (23)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)1 绪论1.1有巷轨道堆垛机的发展有轨巷道堆垛机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机, 通常简称为堆垛机。

基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计

基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计

基于PLC的巷道式堆垛机定位控制系统的设计第1章、绪论当今社会仓储、物流等概念已经逐渐为广大公众所了解,其相应的管理技术也在许多大、中型企业中付诸实施。

计算机自控技术的飞速发展,为现代企业的物流管理提供了重要的技术支持。

自动化立体仓库就是自控技术在物流管理上的一个很好的应用。

自动化立体仓库不仅具有节省用地、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗、减少流动资金积压等功能,而且在沟通物流信息、衔接产需、保证生产均衡、合理利用资源、进行科学储备与生产经营决策等方面发挥着独特的作用,使人们真正享受到现代计算机技术应用于企业物流管理的益处。

自动化立体仓库是融计算机网络数据库管理技术、自动控制技术、通讯技术、机电技术为一体的综合系统,科技含量高,并具有一定的复杂性。

本文的研究对象堆垛机,或称巷道车是自动化立体仓库的主要存取设备,直接执行出、入库等任务的操作,因此其控制系统的灵活性、稳定性直接彰响着整个系统的运行状况[15]。

1.1 自动化立体仓库定义在现代物流系统中,自动化立体仓库是一个重要的组成部分,它是一种新型的仓储技术,自动化立体仓库又称为自动存储/检索系统(Automated Storage/Retrieval System,即AS/RS),它是物料搬运和仓储科学中的一门综合科学技术工程。

它以高层货架为主要标志,以成套先进搬运设备为基础,以先进的计算机控制技术为主要手段,由此组成高效率的物流、大容量的科学的存储,以适应现代化生产的需求。

1.2 立体仓库的历史沿革高层货架仓库的出现和发展是第二次世界大战以后生产和技术发展的结果。

在生产发展的实际需要和科学技术发展的现实可能情况下,上世纪五十年代初开始出现了自动化立体仓库,并在实践中显示出了其优越性,随即得到迅速的推广和发展。

1950年美国首先产生了手动控制的桥式堆垛起重机,这种起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱),利用门架的上下和旋转运动来搬运货物,与此同时也提出了高层货架的新概念,被认为是自动化仓库的雏形。

双立柱巷道堆垛机的设计

双立柱巷道堆垛机的设计

目录设计总说明 (I)INTRODUCTION (II)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究内容 (2)1.3 堆垛机各机构的总体方案设计概述 (3)1.3.1 堆垛机的设计要求和技术指标 (3)1.3.2 方案选择 (5)1.3.2.1 门架方案选择 (5)1.3.2.2 伸缩机构方案选择 (5)1.3.2.3 行走机构方案选择 (5)第二章堆垛机门架的结构设计计算 (7)2.1 门架机构特点 (7)2.2 门架的弯矩和扰度 (7)2.2.1 水平载荷产生的弯距 (8)2.2.2 行走走车轮的反力产生的弯距 (10)2.2.3 有叉取作业产生的弯矩 (11)2.3 设计数据计算校核 (11)2.3.1 框架结构的设计数据如下: (12)2.3.2 各部分的弯矩 (12)2.3.3 结构构件的弯曲应力 (14)第三章堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (15)3.1 齿轮齿条直线差动机构工作原理 (15)3.2 货叉的基本结构 (15)3.3 货叉机构的受力分析 (16)3.4 伸缩货叉的扰度的计算 (16)3.4.1 上叉板挠度计算: (17)3.1.2 中叉板挠度计算 (18)3.1.3 下叉板挠度计算 (19)3.5 货叉各参数的选择 (20)3.6 货叉相关零件的选取与校核 (21)3.6.1 伸缩行走轴承的选取校核 (22)3.6.2 齿轮齿条与链轮链条的选取校核 (22)3.6.3 电动机与联轴器的选取校核 (23)3.6.4 齿轮强度校核 (23)第四章堆垛机行走机构的设计计算 (26)4.1 堆垛机行走轮的设计计算 (26)4.2 行走装置的电机与减速器的选取 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)设计总说明自动化立体仓库是物流中的重要组成部分,它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出货物的系统。

它是现代工业社会发展的高科技产物,对提高生产率、降低成本有着重要的意义。

双立柱巷道物流堆垛起重机设计

双立柱巷道物流堆垛起重机设计

摘要随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进,现代物流作为现代经济的重要组成部分和工业化进程中最为经济合理的综合服务模式,正在全球范围内得以迅速发展。

自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分,是一种多层存放货物的高架仓库系统,它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。

它是现代工业社会发展的高科技产物,对提高生产率、降低成本有着重要意义。

本文以设计了一台能在仓库中运输、堆取货物的机械设备——双立柱式巷道堆垛起重机,并着重分析了其升降机构、伸叉机构、行走机构等机构的工作原理,并对各机构进行分析设计、选取与尺寸计算。

内容包括:总体运动方案设计和结构分析、起升机构的设计、伸叉机构设计、行走机构设计、机体支架设计及其他装置设计等内容。

各机构以电机的选取入手,通过对钢丝绳、卷筒、链轮链条、皮带轮皮带的工作性能的分析设计计算与选取,从而设计合适的双立柱式巷道堆垛机起重机的机架,进而设计一台性能完备的双立柱式巷道堆垛起重机。

关键词:双立柱;自动化仓库;巷道;物流;堆垛起重机;设计ABSTRACTAlong with continuously develop of the science technology and world economy, modern logistics which are an important part in the modern economy and a most economic reasonable comprehensive service mode in the process of industrialization, develops quickly in the global scope. Automated three-dimensional storehouse as an important composition part in logistics, is one kind of multilayered depositing cargo high structure warehouse systems. It dose not directly carries on the manual intervention in the situation automatically to save and to take out the system which the thing flows. It is the high tech product out of the development of modern industry society, which have the vital significance to enhance the productivity and reduce the cost.This paper is taking designing a machine named double pillar alley Stacking Crane of engaging in piling things or transportation in storehouse. It analyses it’s hoisting mechanism, stretch fork mechanism , walk mechanism, working principle, and it’s aimed at each mechanism to design, select , and size’s calculate of double post alley stacking crane. Overall sport scheme’s design and analyze of structure, the design of hoisting mechanism , stretch fork’s mechanism design , walk mechanism’s design, organism frame design and other installation designs. Each mechanism with generator select to start, through calculating and selecting of the character of service of wire rope, reel, sprocket chain and the ship leather belt of leather belt to analyze and design, so to design the suitable frame of double pillar alley stacking crane, and then to design a double pillar alley stacker of complete natural capacityKeyword: Double Pillar; Automated Three-dimensional Storehouse; Alley; Logistics;Stacking Crane; Design第1章绪论随着世界经济的持续发展和科学技术的突飞猛进以及经济全球化的趋势的加强,各国面临着前所未有的机遇和挑战。

立体仓库巷道式堆垛机设计方案

立体仓库巷道式堆垛机设计方案

1绪论1.1本课题研究的背景及意义我国现在正处于工业化、城市化发展的高速期,未来一段时间内,土地资源和劳动力资源将会成为制约企业发展的瓶颈,鉴于此,建造立体仓库是未来企业发展趋势,自动化立体仓库是现代物流中的重要组成部分,是实现物流系统合理化的关键。

它具有空间利用率高,便于实现自动化管理,实时自动结算库存货物种类和数量等许多优点,对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本很重要,已开始应用于汽车、电子、医药、烟草、建材、邮电等许多行业。

b5E2RGbCAP堆垛机是自动化立体仓库中最重要的搬运、起重、堆垛设备,对立体仓库的出入库效率有决定性影响,是立体仓库能否达到设计要求的关键设备之一。

而我国在堆垛机制造技术上和世界发达国家有很大差距,鉴于我国未来物流业发展的广阔空间,堆垛机技术落后必将成为限制我国自动化立体仓库发展的瓶颈,使我国在国际物流业竞争中处于不利地位。

鉴于以上因素,发展堆垛机技术有积极意义。

plEanqFDPw1.2有轨巷道堆垛机的发展现状有轨巷道堆垛起重机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机,通常简称为堆垛机。

其主要用途是在高层货架仓库的巷道内沿轨道运行,将位于巷道口的货物存入货格,或者相反,取出货格内的货物运送到巷道口,完成出入库作业。

DXDiTa9E3d20世纪70年代初期,我国开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库,1980年我国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投产,从此自动化立体仓库在我国得到了迅速发展。

据不完全统计,到目前已建成三百余座。

堆垛机做为立体仓库中最重要的起重运输设备,也得到了较快的发展。

RTCrpUDGiT早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架,利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物,通常称之为桥式堆垛机。

1960年左右在美国出现了巷道堆垛机,这种堆垛机是在地面的导轨上行走,利用货架上部的导轨防止倾倒。

随着立体仓库的发展,巷道堆垛机逐渐替代了桥式堆垛机。

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摘要随着计算机信息技术的发展,现代企业生产规模的不断扩大和竞争的日益加剧,市场对企业物流系统提出了新的要求,自动化立体仓库越来越受到关注并得到广泛应用。

堆垛机是立体仓库的关键起重,搬运设备。

本文论述了自动化立体仓库中堆垛机控制系统的原理,结构和特点,介绍堆垛机的控制系统的设计,以及堆垛机的速度控制和精确定位方法。

针对立体仓库的存取特点,对堆垛机的硬件部分进行设备选型与参数计算,设计出电气原理图。

并给出了PLC控制程序梯形图。

关键词:堆垛机;PLC;控制系统AbstractWith the development of computer information technology , increasingly expanding of modern enterprise production scale and more fierce market competition , new requirements of enterprise logistics by market are emerging , and automated high-rise warehouses gains more attention and have been used widely , SRM is the most important conveying and lifting equipment in automated high-rise warehouse .This paper introduces the control of the SRM that is used in an automated space warehouse. In view of the store and fetch characteristic in the Automated High-rise Storage .The paper had carried on the equipment selection and the parameter computation on the hardware of Storage and Retrieval Machine ,had drawn the electrical principle diagram. The design of control system for SRM is discussed .The program of the PLC is also given.KEY WORDS: SRM PLC technology control system目录1 绪论 (3)1.1自动化立体仓库系统概述 (4)1.1.1 堆垛机的分类 (4)1.1.2 堆垛机的组成 (4)1.2 课题的背景及国内外研究现状 (6)1.2.1 课题背景 (6)1.2.2 堆垛机系统在国内外的研究状况 (6)1.3 本课题的研究目的及主要研究内容 (7)2 堆垛机系统的方案设计 (7)2.1 堆垛机系统 (8)2.2堆垛机控制系统的功能要求 (9)2.3堆垛机的速度控制方案 (10)2.3.1变频调速技术的优点 (10)2.3.2变频器的基本结构 (11)2.3.3 变频调速的工作原理 (11)2.4系统主控制器的选择方案设计 (12)2.4.1 PLC简介 (12)2.4.2 PLC各部分功能 (14)2.5 堆垛机的定位控制方案 (15)2.6 本章小结 (15)3 系统硬件设计 (17)3.1 堆垛机控制系统结构 (17)3.2 电动机的选型 (18)3.3 变频器的选型 (19)3.3.1 VS-616G5型变频器的特点 (19)3.3.2 VS-616G5型变频器的标准规格 (19)3.3.3 VS-616G5型变频器的端子配备 (19)3.3.4 变频器的容量计算 (21)3.3.5 PG速度控制卡的选择 (22)3.3.6变频器制动电阻参数的计算 (23)3.4 PLC的选型 (23)3.4.1 FX-2N系列PLC的特点 (23)3.4.2机型的配置 (24)3.5 堆垛机控制系统其它主要硬件的选取 (24)3.5.1旋转编码器 (24)3.5.2 光电开关 (25)3.5.3 电磁闸 (25)3.5.4 断路器、接触器 (26)3.6 堆垛机控制系统的电气原理图 (26)4 堆垛机控制系统软件设计 (27)4.1 程序设计软件 (27)4.2 机型的配置及I/O点数的分配 (28)4.3 堆垛机控制系统程序设计 (29)结论 (36)致谢 (37)附录 (39)附录1 (39)附录2................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程。

它以高层立体货架为主要标志,以成套先进的搬运设备为基础,以先进的计算机控制技术为主要手段,是实现搬运、存取机械化、自动化,储存管理现代化的新型仓库。

它具有占地面积小、储存量大、周转快的优点,是集信息、存储、管理于一体的高技术密集型机电一体化产品。

将自动化立体仓库应用在立体库中,利用它自身的优势,可以实现货物的自动存取[][]12。

1.1 自动化立体仓库系统概述1.1.1 堆垛机的分类堆垛机是自动化立体仓库中货物进出仓库的主要执行设备。

按规模进行分类,高度10m 以下的为低层型,10~20m 的为中层型,20m 以上的为高层型。

按驱动方式分类,分为下部驱动式、上部驱动式和上下部驱动式三种。

就结构而言,高度在6m 以下的小型堆垛机一般是桅杆式的,而高度大于6m 的堆垛机则一般采用箱式框架结构形式。

堆垛机的动作可分为单循环和复合循环两种。

前者是分别实现入库动作和出库动作后者可以实现连续出入库动作。

堆垛机的运转方式可分为自动操作和手动操作两种。

高级机种中还有一种是手动定位停止,货物的出入库可以采取自动或半自动的形式[][]34。

1.1.2 堆垛机的组成巷道式堆垛机基本结构一般主要由机架、运行机构、起升机构、载货台、货叉、电气设备以及各种安全保护装置等部分组成(如图1所示)1.上横梁 2. 松绳及过载保护装置 3. 立柱 4. 提升机构 5.运行机构 6.伸缩货叉 7. 载货台 8. 电气柜 9. 下横梁图1-1 堆垛机结构图(l)机架堆垛机的机架由立柱、上横梁和下横梁组成一个框架。

整机结构高而窄。

机架可以分为单立柱和双立柱两种类型。

双立柱结构的机架由两根立柱和上、下横梁组成一个长方形的框架。

这种结构强度和刚性都比较好,适用于起重量较大或起升高度比较高的场合。

单立柱式堆垛机机架只有一根立柱和一根下横梁,整机重量比较轻,制造工时和材料消耗少,结构更加紧凑且外形美观。

堆垛机运动时,司机的视野比较宽阔,但刚性稍差。

由于载货台与货物对单立柱的偏心作用,以及行走、制动和加速减速的水平惯性力的作用对立柱会产生动、静刚度方面的影响。

当载货台处于立柱最高位置时挠度和振幅达到最大值。

这在设计时需加以校核计算。

堆垛机的机架沿天轨运行。

为防止框架倾倒,上梁上装有导引轮。

(2)运行机构运行机构主要由电动机(带制动器)、减速器、车轮组成。

目前常采用的下部支承及驱动的堆垛机。

运行机构安装在下横梁一端,下部车轮为主动轮,另一端为被动轮。

有时堆垛机为了实现转巷道作业,被动轮安装在转向轮座上,可以保证在转巷道时有较小的回转半径。

堆垛机的水平运行速度:国内最高达到100m/min,国外(日本)已达到160m/min.最低速度4m/min。

目前运行机构一般都用变频调速。

(3)起升机构堆垛机的起升机构由电动机、制动器、减速机、卷筒或链轮、钢丝绳或链条以及滑轮等零部件组成。

目前,常用带制动器的电机。

减速机的采用视传动比需要和结构布置而定。

蜗轮蜗杆减速器结构紧凑、安装简单,但传动效率较低。

行星齿轮减速器则在电机轴方向尺寸较大。

目前,也常用专门生产的“三合一”(即电机、制动器、卷筒合一)起升卷扬机构,它相对结构紧凑。

其它零部件如钢丝绳、滑轮都选用标准件。

起升机构速度:国内最高达30m/min,国外(如日本)最高达40——48m/min。

起升机构的调速:以前曾用过子母电机或变极电机,目前多用变频调速。

(4)载货台载货台是货物单元承载装置,通过钢丝绳或链条与起升机构联结。

载货台沿立柱上的导轨升降。

货叉机构安装在载货台上,有司机室的堆垛机,司机室也装在载货台上。

有拣选功能的堆垛机,拣选平台也安装在载货台上。

载货台通常有一个刚性框架,为沿导轨运行而装有导轮。

(5)货叉伸缩机构货叉伸缩机构是堆垛机的主要工作机构,其结构特点是能够双向伸出,以便向两侧货格送人(取出)货箱。

缩回后,货叉连同载货台一起随大车在巷道内运行。

为此,货叉伸缩机构的设计要求是:货叉完全伸出后,其长度须为原来长度的两倍以上。

货叉全收回后,结构尺寸需尽量小。

货叉伸缩速度一般为8——10m/min,高的可达30m/min左右,但通常需调速控制,调速范围为:30m/min——2m/min。

(6) 电气设备主要包括电力拖动、控制、检测和安全保护等强、弱电电气设备,三个主要机构的电力拖动系统,目前国内外普遍采用变频调速控制,从而满足堆垛机高速运行、换速平稳、低速停准的要求。

检测系统必须具有堆垛机自动认址、货虚实探测、货箱位置检查等功能。

对堆垛机的控制,目前国内外常用PLC(可编程逻辑控制器)控制。

PLC的模块化结构以及远程通讯功能可以较好满足堆垛机单机自动控制、全自动(整个仓库系统)控制的要求。

(7)安全及联锁机构堆垛机是一种起重机械,它要在又高又窄的巷道内高速运行。

为了保证人身及设备的安全,堆垛机必须配备完善的硬件及软件的安全保护装置,并在电气控制上采取一系列联锁和保护措施。

除了一般起重机常备的安全保护措施(如各机构的终端限位和缓冲、电机过热和过电流保护、控制电路的零位保护等)外,还应根据实际需要,增设各种保护。

主要的安全保护装置有:①终端限位保护在行走、升降和伸缩的终端都设有限位保护。

②联锁保护行走与升降时,货叉伸缩驱动电路切断;相反,货叉缩时,行走与升降电路切断。

行走与升降运动可同时进行。

③正位检测控制只有当堆垛机在垂直和水平方向停准时,货叉才能伸缩。

即货又运动是条件控制,以认址装置检测到确已停准的信息为货叉运动的必要条件。

④载货台断绳保护当钢丝绳断裂时,断绳保护机构动作,机械夹轨上移,载货台被卡在导轨上而阻止其坠落。

正常工作时在弹簧力作用下夹轨块、凸轮)与导轨分离。

⑤断电保护载货台升降过程中若断电,则采用机械式制动装置使载货台停止不致坠落。

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