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1、中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）毕业论文（设计）题 目：自动立体仓库存储系统一体化设计系部名称： 机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 教师职称: 讲 师 2011年06月06日摘 要随着我国经济和科学技术的不断发展，现代物流技术在我国也得到了很大的提高，特别是作为现代物流技术典范的自动化仓库技术尤其令人关注。自动化立体仓库，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、立体仓库信息库可以和中央计算机系统联网运行等许多优点。对加快物流速度、提高劳动生产率、降低生产成本都有重要意义。本文运用方案对比优化的方法，对各种
2、方案进行理论和计算的分析，提出了采用低层分离式自动化立体仓库的方案，根据设计说明书的参数要求，认为采用该方案可以造价低，交货短，最大效率地实现货物的出入库和存储操作。构建了由低层巷道式双轨堆垛机，托盘货架以及周边机械构成的分离式自动化立体仓库系统。通过对各种方案的分析计算对比，得出了采用分离式自动化立体仓库的结论。关键字：分离式自动化立体仓库，托盘货架，低层巷道式双轨堆垛机ITitle（Automatic Three-dimensional Warehouse Storage SystemsIntegrational Design）AbstractAs Chinese economy and
3、the continuous development of science and technology, Modern Logistics Technology in China have been greatly improved.Especially as a model of modern logistics technology for automated warehouse technology is of particular concern. Automated Warehouse, is the key to achieving the rationalization of
4、logistics system. It has a high utilization of space, facilitate the automated management. Automated clearing inventory in real time the type and quantity of goods. Warehouse and the central repository for network computer systems to run many other advantages. It is very meanimgful to Accelerate the
5、 pace of logistics and improve labor productivity, reduce production costs. This optimization method is the use of the program compared, the various programs of theoretical and computational. Proposed by using low-level discrete automated warehouse solution. According to the design specification of
6、the parameters required. Consider that the use of the program can be low cost, short delivery, the goods to achieve maximum efficiency out of storage and storage operations. The lower roadway was constructed by the dual stacker.Keywords: Separateautomated warehouse PalletRack Lowerroadwaydualstacker
7、35目 录绪 论11 自动化立体仓库设计简介21.1 自动化立体仓库发展的意义21.2自动化立体仓库设计简介21.3自动化立体仓库国内外发展状况72 总体方案设计82.1.1 选择仓库类型82.1.2 选择货架结构82.1.3 选择堆垛机类型82.1.4 控制系统的选型82.1.5 周边机械的选择93 各系统的设计及计算103.1. 托盘货架的基本参数设定103.2. 托盘的参数设定103.3. 堆垛机的详细设计与计算103.3.1 框架的弯矩和挠度113.3.2 堆垛机走行轮的设计153.3.3 走行装置的电机、减速器的选取153.3.4 升降机构164 电气控制系统设计174.1 控制方案
8、的确定174.2 系统调速方式184.2.1 调速方式选用184.2.2 变频器的简介194.3 硬件选择204.3.1 电动机选择204.3.2 位置的定位方法204.3.3 PLC的I/O资源配置214.3.4电气原理图及元器件的选择225 控制系统程序的设计255.1 堆垛机的运行程序255.1.1 堆垛机自动运行255.1.2 货叉的上升和下降265.1.4 货叉的伸缩275.2 PLC梯形图和语句指令表295.2.1 PLC控制梯形图295.2.2 语句指令表29结 论33致 谢34参考文献35绪 论自动化立体仓库又称立库、高层货架仓库自动仓储AS/RS(Automatic Stor
9、ageRetrieval System)。它是一种用高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和利用自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。仓库的功能从单纯的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。这有助于实现高效物流和大容量储藏，能适应现代化生产和商品流通的需要。自动化立体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，经过基本制造过程的转换活动，立体仓库，它首先应具有储存的功能，在自动化系统的管理和控制下，能对物料进行科学的管理，使物料在存储的过程中合理的利用各种资源，提高处理效率，适应多种存储要求。目前，装卸和储存作业，及
10、物流作业在国民经济中占用了大量的劳动力，仓储技术的机械化和自动化的主要优点，在于提高劳动生产率和节省劳动资源。立体仓库是一种设置有高层货架，并配置有仓储机械和自动控制、计算机管理系统，以实现物料搬运、存储机械自动化，存储管理现代化的一种新型仓库。它充分利用仓库空间，集信息、存储、管理与一体化，利用微电子自动控制技术实现仓储作业的自动化，采用先进的计算机管理系统实现管理现代化。与普通平库相比，它有无可比拟的优越性。由于采用自动控制技术及计算机管理系统，极大的提高了仓库吞吐效率和管理水平。其存储作业迅速准确，使作业过程中的货损大大的减少；通过对仓库物资的优化管理，可减少库存、缩短物资的周转期，提高
11、资金的周转率，从而提高经济效益。1 自动化立体仓库设计简介1.1 自动化立体仓库发展的意义自动化技术是当代最引人瞩目的高技术之一。严格地说，自动化就是指在没有人的直接参与下，机器设备所进行的生产管理过程。那么什么是自动化立体仓库呢？根据上海以华电气技术有限公司的定义，自动化立体仓库是一种功能多、规模大、利用率高的物资配运中心，广泛地运用于大型仓库，能按照编制的入库单/出库单自动地把物件从入口处搬运到目的货位或从指定货位把物件搬运到出口处。完成这一搬运任务的堆垛机是该系统的关键部份，它在高层固定货架巷道中运行。根据这一定义，自动化立体仓库有这几个主要标志：高层堆垛机、高层货架以及计算机控制系统，
12、能自动储存和输出物料。简言之：自动化立体仓库是由多层货架、运输系统、计算机系统和通讯系统组成的，集信息自动化技术、自动导引小车技术、机器人技术和自动仓储技术于一体的集成化系统，可以实现存储入库、存储出库、搬运拆箱及空箱叠放全过程的自动化。自动化立体仓库是现代物流系统中迅速发展的一个重要组成部分, 它具有节约用地、减轻劳动强度、消除差错、提高仓储自动化水平及管理水平、提高管理和操作人员素质、降低储运损耗、有效地减少流动资金的积压、提高物流效率等诸多优点。与厂级计算机管理信息系统联网以及与生产线紧密相连的自动化立体仓库更是当今CIMS(计算机集成制造系统)及FMS(柔性制造系统)必不可少的关键环节
13、。自动化研究所围绕自动化仓储系统开发了多种自动化系统硬件设备及软件产品, 如: 不同类型的库存管理软件、系统仿真软件、图形监控及调度软件、堆垛机输送机控制软件、条形码识别跟踪系统、搬运机器人、码垛机械手、自动运行小车、货物分选系统、堆垛机认址检测系统、堆垛机控制系统、货位探测器、高度检测器、输送系统、码垛系统、自动输送小车等产品。1.2自动化立体仓库设计简介自动化立体仓库（Automatic Storage Retrieval System）的设计步骤，一般分为以下几步：（一）、收集、研究用户的原始资料，明确用户所要达到的目标，这些原始资料包括： 1、明确自动化立体仓库与上游、下游衔接的工艺过
14、程，2、物流要求：上游进入仓库的最大入库员、向下游转运的最大出库量以及所要求的库容量；3、物料的规格参数：物料的品种数、物料包装形式、外包装尺寸、重量、保存方式及其它物料的其它特性；4、立体仓库的现场条件及环境要求；5、用户对仓库管理系统的功能要求；6、其它相关的资料及特殊要求。（二）、确定自动化立体仓库的主要形式及相关参数所有原始资料收集完毕后，可根据这些第一手资料计算出设计时所需的相关参数，包括：对整个库区的出入库总量要求，亦即仓库的流量要求：货物单元的外形尺寸及其重量；仓库储存区（货架区）的仓位数量：结合上述三点确定储存区（货架厂）货架的排数、列数及巷道数目其它相关技术参数。（三）、合理
15、布置自动化立休仓库的总体布局及物流图一般来说，自动化立体仓库包括：入库暂存区、检验区、码垛区、储存区、出库暂存区、托盘暂存区、不合格品暂存区及杂物区等。规划时，立体仓库内不一定要把上述的每一个区都规划进去，可根据用户的工艺特点及要求来合理划分各区域和增减区域。同时，还要合理考虑物料的流程，使物料的流动畅通无阻，这将直接影响到自动化立体仓库的能力和效率。（四）、选择机械设备类型及相关参数，如下：1、货架货架的设计是立体仓库设计的一项重要内容，它直接影响到立体仓库面积和空间的利用率。货架形式：货架的形式有很多，而用在自动化立体仓库的货架一般有：横梁式货架、牛腿式货架、流动式货架等。设计时，可根据货物单元的外形尺寸、重量及其它相关因素来合理选取。货格的尺寸：货格的尺寸取决于货物单元与货架立柱、横梁（牛腿）之间的间隙大小，同对，在一定程度上也受到货架结构型式及其它因素的影响。图1-1托盘货架2、堆垛机堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上
