自动化立体库系统

1前言

1.1自动化立体仓库的简介

自动化立体库系统最早在美国诞生。20世纪50年代初美国开发了世界上第一个自动化立体仓库，井在60年代即采用计算机进行自动比立体仓库的控制与管理。日本制造出第一座自动化立体仓库，并在此后的20年间使这一“技术得到广泛应用。进入20世纪80年代，自动化立体仓库在世界各国发展迅速，使用范围涉及几乎所有行业。

我国于1973开始研制自动化立体库，北京起重与运输机械研究所与北京自动化研究所共同研制我国第一座自动化立体仓库，并在北京汽车制造厂应用*但我国自动化立体仓库的发展速度比较缓慢，这主要与国民经济的发展有很大关系。

在自动化立体仓库发展过程中，经历了自动化、集约化、集成化和智能化几个发展过程。

自动化时期主要在20世纪初—70年代，随着计算机技术的发展，自动化立体仓库得到了迅猛发展，日本建设厂很多套自动化立体仓库系统。

集成化的标志是随着信息系统的发展，立体仓库信息系统与信息系统共享信息，在网络的概念下集成。

智能化发展表现在物料的处理智能化和故障处理智能化。在分布式系统中，物料调度的智能化为物流提供了最佳的解决方案。

自动化仓库是生产物流的重要组成部分。生产物流是从原材料采购开始，并最终将产品送达用户。物料经过采购运输、入库、存放、生产出库／再人库，加工制造，最后进入成品库以及成品外运等一系列过程。

1.2自动化立体仓库的特点及研究意义

物流系统中的自动化立体仓为又称立库、高层货架仓库、自动仓储要SA/RS，是以高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。仓库的功能从单纯地进行物资的储存保管，发展到担负物资的接受、分类、计量、包装、分拣、配送、存档等多种功能，实现高效率物流和大容量存储，以满足现代化生产和商品流通的需要。

近年来，我国为了发展经济，各地都在大力发展交通，海、路、空并举，进行大规模的基本项目的投资建设，成为现代化经济发展建设的主旋律。而交通事业发展的最终

目的，就是使物资能够迅速流通，促进经济的发展。在现代社会中，物资流通领域的供应链在信息、网络的冲击下发生了各个交通枢纽上的结点，仓储设备的发展必须紧跟时代的步伐，为满足现代社会的商品需求、管理与流通，必须加快仓储设备的发展。因此，未来仓储物流设备的发展必将成为我国经济发展的一个重要增长点。到目前，我国立体仓库数量以有相当大的规模，由于其具有很高的空间利用率，很强的入出库能力，采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等待点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。立体仓库应用范围很厂，几乎遍布所有行业。在我国，采用立体仓库的主要行业有机械、冶金、化工、航宅航天、电子、医药、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场和港口等。

基于上述原因，本课题就水平回转式立库设计的理论和主要技术进行较系统的研究。作为大学生，自动化仓库的功能及开发，培养我们的实际动手操作能力和应用知识解决问题的能力，接触世界前沿的自动化控制技术，提高我们的综合素质。机械运动模型蕴藏着较高的软件技术含量，可以进行综合性的专业训练，不但能进行专业知识的学习，还能培养我们的创新思维。

1.3现有自动化立体仓库的优越性

首先，从自动化立体仓库的基本优势上看：

(1)科学储备，提高物料调节水平。

(2)有效地衔接生产，加快物资周转，降低成本。

(3)为企业的生产指挥和决策提供有效的依据。

其次，从自动化立体仓库的社会效益和经济效益方面说明：

(1)由于使用高层货架存储货物，存储区可以大幅度地向高空发展，充分利用仓库地面和空间，因此节省了库存占地面积，提高了空间利用率。

(2)自动存取，使用机械和自动化设备，运行和处理速度快，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度。同时，能方便地纳入企业的物流系统，使企业物流更趋合理化。

(3)自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统联网，实现企业信息管理的自动化。同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，减少了浪费，保证均衡生产，从而也提高了操作人员素质和管理人员的水平。

(4)自动化立体库对于提升企业形象，具有巨大的社会经济效益。

1.4水平回转式立体仓库系统的研究难点

1.基于水平回转式立库的整体方案的设计；

2.基于水平回转式立库的机械结构（主要是水平回转机构）的设计；

3.基于水平回转式立库的传动系统（包括电动机、减速器和传动链的选择设计）的设计；

4.基于水平回转式立库的货箱斗的设计；

5.基于水平回转式立库的导向系统的精确设计。

2水平回转式立库的基本设计方法

2.1 水平回转立体仓库的特点

水平式整体回转库又称之为s型水平回转立库，具有节约空间、降低人工费、拣选错误率低、拣选时间少、仓库管理水平高、环境设备费低等特点。

水平式整体回转库由多列排货架连接，每列货架又有多层货格组成，货架做整体水平式旋转，每旋转一次，便有一列排货架到达拣货面，由人工对该列架货架进行拣选。这种货架每排或列可存放同一品种用货物，也可以在一列货架不同货格层放置互相配套的物品，一次拣选时，可在同列上将相关的物品拣出。水平式回转立库作为小型分货仓库，每列不同的货架放置同种货物，旋转到拣选面后，可将货物按用户的要求进行分货，并且存放到指定货位。所以，水平式回转立库主要用于小型拣选性分货仓库，此外，存储货架列有固定连接式和分离式，一般单台水平式回转立库德存储货架列在16到50列左右。固定式存储货架列与机体传动链滚轮联结，下部有滚轮支撑，并在上下导轨中作滚动运行，每排货架可分为6到7层，每层承载30千克，每列排最大承载为200到300千克。单机（台）最多可有350个可存货单元。

2.2自动化立体仓库系统的基本构成：

自动化立体仓库发展到今天，新型设备层出不穷。但从传统的意义上看，自动化立体仓库包括以下主要内容：

(1)存储货架列货架是构成自动化立体仓库的员基本单元。在很多非自动化立体仓库中，货架也是构成立体仓库的必需的部分。

(2)巷道堆垛机巷道堆垛机完成单元货物入库到货格和从货格中取出的操作，是自动化立体仓库系统的重要设备。

(3)输送系统输送系统主要负责白功化立体仓库外围的自动输送。其设备有数十种之多，如辊子输送机、链条输送机、冉轨小车、自动导向小车(AGv)等；在配送系统中，分拣系统也是输送系统的基本内容。

2.3水平回转式立库设计原则：

1．保持物料向前移动。保持物料始终向最终目的地移动，尽量避免返回、侧绕和转向。直接从起点到终点的路线是最经济、最快捷和最有效的。