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1、交通运输学院毕业设计I 目录1. 绪论 . 11.1 自动化立体仓库的发展 . . 4 1.2 自动化立体仓库的概念 . . 41.2 自动化立体仓库的特点 . . 22. 货位规划 . 4 2.1 设计条件 . 4 2.2 计算系数矩阵 . 4 2.2.1 符号假设 . 4 2.2.2 已知条件 . 5 2.2.3 计算系数矩阵 . 5 2.3 运用匈牙利算法求解. 7 2.4 最终的货位规划图. 14 2.5 运行结果 . 14 2.6 设计总结 . 15 3. 堆垛机径路规划 . 17 3.1 设计条件 . 17 3.2 计算节点相对距离. 17 3.2.1 符号假设 . 18 3.2.
2、2 已知条件 . 18 3.2.3 计算节点相对距离 . 18 3.3 规划堆垛机合理线路. 20 3.3.1 最近邻点法 . 20 3.3.2 最近插入法 . 22 3.3.3 两种方法的程序运行结果. 27 交通运输学院毕业设计II 3.4 分析结果 . 27 3.5 设计总结 . 28 参考文献 . 30 附录 . 31 交通运输学院毕业设计1 1.绪论1.1 自动化立体仓库的发展1.1.1 国外自动立体仓库的发展自动化立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50 年代末 60 年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重
3、机立体仓库；1963 年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。 60 年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。1.1.1 我国自动化立体仓库的发展概况我国自动化仓库的发展与欧美、日本等发达国家相比起步较晚，国内第一座自动化仓库是郑州纺织机械厂冷作二车间的模具库，建成于1974年 2 月，与此同时，国内一些科研机构也开始了自动化仓库的研究工作。起步最早的是原一机部系统的起重研究所、自动化研究所和第九设计院等单位。1974 年北京汽车制
4、造厂与自动化研究所合作，动工兴建了该厂的自动化仓库。稍后，北京商业储运公司与河南粮食科研所和中科院自动化研究所合作，兴建了该公司的针织品自动化仓库。至1980年，我国已经建成和正在施工建设中的自动化仓库达到21 座。我国的自动化仓库大部分是简易的中低层小型分离式仓库。货架只有单元货架和重力货架两种。作业方式几乎都是巷道堆垛机配以小车、叉车或输送机等周边设备。这些仓库主要分布在机械制造业，其次是商业、 电气行业。仓库的控制以手动控制为主，能够单机自动远距离控制的目前只有北京汽车制造厂零件库、长沙火车站库和天津储运公司库。在已经建成的自动化仓库中，有一些还处于调试中，有一些则因故障率太高，难以正常
5、使用。1.2 自动化立体仓库的概念所谓自动化立体仓库是指在高层货架用货箱或托盘储存货物，用电子计算机管理和控制巷道式堆垛机及其他机械，不需要人工搬运作业而实现收发作业的仓库。1.2.1 自动化立体仓库的种类交通运输学院毕业设计2 自动化立体仓库可以按照物品的特性、自动化立体仓库的建筑物形式及设备形式等进行分类，下面逐一进行介绍。1按照储存物品的特性进行分类 常温自动化立体仓库系统： 常温仓库系统温湿度一般限制在540一下，相对湿度限制在 90以下。 低温自动化立体仓库系统：该系统包括恒温空调仓储系统、冷藏仓储系统、冷冻仓储系统等。 恒温空调仓储系统相对于温湿度的要求是低温、低湿度，依照其存放物
6、品对于温湿度的要求而设计。 冷藏仓储系统的温度必须在低温05之间，主要用作蔬菜和水果的储存。 冷冻仓库系统，一般而言有-2到-35极速冷冻。但由于刚才在-20以下会有脆化现象，机械性只会急剧变化，所以冷冻自动仓库的钢架必须考虑使用低温材料以及低温焊材。 防爆型自动仓储系统：主要以存放具有挥发性或易于燃爆的物品为主，所以其系统中使用的电器电控照明等设备，必须考虑其功能，按照不同的防爆等级来设计，因此会有不同的造价。2. 按照自动化立体仓库建筑形式进行分类按照建筑物形式划分可以将自动化立体仓库分为自立式钢架仓储系统、一体式钢架仓储系统。3. 按照自动化立体仓库设备形式进行分类按照自动化立体仓库设备
7、形式来划分，自动仓储系统可以分为单位负载式自动化立体式仓库、开放式钢架、封闭式钢架、推回式钢架、重力式钢架、水平式钢架子母车系统等等。1.3 自动化立体仓库的特点1.3.1 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： 提高劳动生产率，降低劳动强度。 提高仓库空间利用率。减少商品的破损率。提高仓库的管理水平。交通运输学院毕业设计3 1.3.2 自动化立体仓库的缺点自动化立体仓库的缺点主要在以下六个方面; 结构复杂，配套设备多，建筑和设备投资较高。货架安装精度要求高，施工比较困难，而且施工的周期长。储存货物的品种受到一定限制，不适于储存超长和重量较大的货物。作业弹性小，难以应付储
8、存高峰需要。设备的保养和维护依赖于供应商。系统发挥优势，需与其他管理咨询系统（采购、配送、销售）相结合。因此，在选择建设自动化立体仓库时，必须综合考虑自动化立体仓库在整个企业中的运营策略地位和设置自动化立体仓库的目的，不能为了自动化而自动化，而后再详细斟酌建设自动化立体仓库所带来的正面和负面影响。最后，还要考虑相应采取的补救措施。所以，在实际建设中必须进行详细的方案规划，进行综合评测， 最终确定建设方案。交通运输学院毕业设计4 2.货位规划2.1 设计条件某自动化立体仓库采用2 行 3 列的单元货格式货架存放货物，一共有6 个货格，每个货格存放一个托盘货物。货格以按列编码的形式进行编号，如图2
9、.1 所示。已知其它参数假定如下：假设堆垛机在水平方向的行驶速度Vx=3.0m/s，在垂直方向的行驶速度Vy=2m/s；货格大小为L（长） W （宽） H（高） =1m 1m 0.8m；堆垛机初始状态在原点 0 处；货格 j 的横坐标jx和纵坐标jy就是其所在的列和行， 如货格 6 的坐标为（3，2） 。现有 6 个托盘货物需要存放到货架上，货物的出入库频率如表2.1 所示。2 4 6 1 3 5 图 2.1 原始货格图表 2.1 托盘货物出入库频率表货物频率货物频率货物频率A 6 C 15 E 4 B 30 D 9 F 20 根据以上条件，利用匈牙利算法合理安排各托盘货物的存放位置。2.2
10、计算系数矩阵2.2.1符号假设1.fi为第 i 种货物的出入库频率（次数） ，i =A，B，C，D，E，F；2xj，yj分别为货格 j 的横坐标和纵坐标，即货格j 所在的列和行（距离巷道口最近的列记为第 1 列，最底层记为第1 层） ，j=1，2，3，4，5，6；3vx为水平方向的行驶速度；4.vy为垂直方向的行驶速度；0 VxVy交通运输学院毕业设计5 5. L 为货格的长；6. W 为货格的宽；7. H 为货格的高； 8.tj为堆垛机运行之货格j 所用时间， 该时间是堆垛机行进过程中水平方向和垂直方向所用时间的最大值， j=1 ，2，3，4，5，6； 9.cij为堆垛机将货物 i 向货格
11、j 存取时所花费的时间。2.2.2已知条件fA=6，fB=30，fC=15，fD=9，fE=4，fF=20；vx=3.0m/s, vy=2.0m/s；LW H=1m 1m 0.8m；货格 1 的坐标为（x1，y1）=(1,1) ；货格 2 的货格为（x2，y2）=（1，2） ；货格 3的坐标为（x3，y3）=（2，1） ；货格 4 的坐标为（x4，y4）=（2，2） ；货格 5 的坐标为（x5，y5）=（3，1） ；货格 6 的坐标为（x6，y6）=（3，2） 。2.2.3计算系数矩阵1. 计算tj：公式为tj=max vyvxyjxjHL1 ,（2.1 ）t1=maxvyvxyxHL1,11=max 28. 011, 311=1/3 t2=max vyvxyxHL1,22=max28.012,311=2/5 t3=max vyvxyxHL1,33=max 28.011, 312=2/3 t4=max vyvxyxHL1,44=max28.012,312=2/3 交通运
