自动化立体仓库机械设计论文

前言

随着企业现代化规模的不断扩大，物流业的快速发展，仓库单层库存的物流系统的重要组成部分，人工翻找的存储形式已经不能满足实际要求。立体仓库已成为不可缺少的重要部分的生产物流系统，机器人和堆垛机的关键设备。所谓的立体仓库基层十几层，甚至几十层高的货架单元装载货物的仓库或库，货物搬运到的货物装卸设备（机器人）。

立体仓库空间利用率高，强进库容量，采用计算机控制管理，帮助企业实现现代化的管理功能，已成为不可或缺的企业仓储物流和生产管理技术，越来越多的企业的生存。自动化的高货架仓库的应用围广泛，几乎遍布所有行业。在中国，工业自动化高层货架仓库应用主要是机械，冶金，化工，航空航天，电子，医药，食品加工，烟草，印刷，配送中心，机场，港口等。

第一章绪论

1.1自动化立体仓库的基本原理及概述

1.1.1自动化立体仓库的基本原理

自动化立体仓库，也被称为高架仓库AS / RS（自动存储和检索系统），自动存取系统。这是常用的层，十几层，甚至几十层高的货架，自动材料处理设备，仓库货物出库和仓储业务。立体仓库通常立体货架堆垛机的铁路隧道，一个存储托盘输送机系统，尺寸检测条码阅读系统，通信系统，自动控制系统，计算机监控系统，计算机管理系统以及其他如电线，电缆桥架配电辅助设备橱柜，托盘，调节平台，钢结构平台的复杂的自动化系统。使用一流的综合物流理念，采用先进的控制总线，通信和信息技术，通过以上设备的协调行动，按照指定的用户的需求完成货物自动有序，快速，准确，高效的仓库工作。图为立体化仓库的示意图1-1：

图1-1 立体化仓库的示意图

这类仓库主要通过高层货架充分利用空间进行存取货物，所以称为“立体仓库”，也有的称为“高架仓库”。目前，这类仓库最大高度达到40多米，最大

库存数可大至数万甚至10多万个货物单位，可以做到无人操作，按计划入库和出库的全自动化控制，并且可以实现仓库的计算机网络化管理。

1.1.2自动化立体仓库的研究现状

20世纪50年代后期，美国于1959年开发了世界上第一个自动化立体仓库在1963年率先推出了使用计算机进行控制和管理的自动化立体仓库。从那时起，在自动化立体仓库发展迅速，在欧洲和美国，日本等一些发达国家，并形成一个专门的学科。 70后代，因为发达国家大力推进商品物流自动化，速度快，信息技术，在全国各大城市设立了大型自动化立体仓库。在20世纪80年代，在自动化立体仓库在快速发展的国家在世界上，几乎涵盖了所有行业。随着科学技术的不断发展，国家的最先进的技术手段被应用在自动化立体仓库，及时的信息自动采集，自动分拣，自动传输，自动获取，智能库存控制，自动化搬运车得到应用，大大提高了仓库运作效率，500至800倍，每小时可以完成的大型自动化立体仓库存储操作。

相对发达的国家，在自动化立体仓库在中国的发展起步较晚，在1974年以来完成的第一个在纺织机械的自动化立体仓库，我们的自动化立体仓库领域的发展速度相对较慢。 21个自动化仓库已建成于1980年，是正在建设中，其部分是容易的，在较低的小型独立的仓库货架上只有两个单元货架和重力货架。实践几乎都是巷道机与外围设备，如手推车，叉车或输送机。这些仓库主要分布在机械制造行业，其次是商业，电器行业。

1.13自动化立体仓库的组成

自动化立体仓库一般由高层货架，仓储和机械设备，建筑，以及控制和管理设施的组成部分。货架的材料的特定的形式中，一般使用钢或钢筋混凝土制造。随着海拔高度的增加，钢的货架上更为明显的优越性，具体的架子。为了提高货物装卸，存取效率，自动化立体仓库一般采用纸盒或托盘盛开的商品。的基本功能的纸箱和托盘盛放小件的材料，同时也应该很容易插入和删除存储的卡车和堆垛机。在自动化仓库设备装卸设备，它们一般都是由电力驱动，可以手动或自动地控制，从一个到另一个输送货物。的给药系统，必须有高的可靠性。立体仓库，只有一组的输送机系统，失败的事件的整个仓库工作将受到

影响。因此，要求的输送系统中的设备的各个方面是可靠的，耐用的，且易于维护。自动化立体库的基本组成部分：

高层货架：用于存储货物的钢结构。目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。

托盘（货箱）：用于承载货物的器具，亦称工位器具。

巷道堆垛机：用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本形式；按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。

输送机系统：立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。输送机种类非常多，常见的有辊道输送机，链条输送机，升降台，分配车，提升机，机械手等。

自动控制系统：驱动自动化立体库系统各设备的自动控制系统。目前以采用现场总线方式为控制模式为主。

库存信息管理系统：亦称中央计算机管理系统。是全自动化立体库系统的核心。目前典型的自动化立体库系统均采用大型的数据库系统（如ORACLE，SYBASE等）构筑典型的客户机/服务器体系，可以与其他系统（如ERP系统等）联网或集成。

1.1.4自动化立体仓库的优点

自动化立体仓库的主要优点有以下几个方面：

1、由于能充分利用仓库的垂直空间，其单位面积存储量远远大于普通的单层仓库(一般是单层仓库的4-7倍)。

2、仓库作业全部实现机械化和自动化，一方面能大大节省人力、减少劳动力费用的支出，另一方面能大大提高作业效率。

3、采用计算机进行仓储管理，可以方便地做到"先进先出"，并可防止货物自然老化、变质、生锈，也能避免货物的丢失。

4、货位集中，便于控制与管理，特别是使用电子计算机，不但能够实现作业的自动控制，而且能够进行信息处理。

5、能更好地适应黑暗、低温、有毒等特殊环境的要求。在特殊的环境下通过计算机控制货物自动出入库，无需人为操作，提高人员安全性。

1.1.5自动化立体仓库的分类

按照货架的形式，自动化立体仓库可分为三类：

1) 单元货架仓库。这种形式的仓库使用最广，通用性也较强。其特点是货架沿仓库的宽度方向分成若干排，每两排成一组，其问有一条巷道，用堆跺机或其他仓储机械作业。每排货架沿长度方向分成若干列，沿垂直方向分成若干层，从而形成大量的货格，用以储存货物单元(一个货盘或一个货箱)，如图1-2：

图1-2单元货架仓库示意图

2) 贯通式货架。与单元式仓库相比，取消各排货架之问的巷道，将货架合并在一起，使同一层同一列的货架贯通，形成能一次存放许多货物单元的通道，而在另一端有出库起重机取货。根据货物单元在通道移动方式的不同，贯通式仓库又可进一步划分为重力货架式仓库和梭式小车货架仓库。如图1-3所示：