毕业设计(论文)-自动化立体仓库系统设计-堆垛机以及货架系统等设计.docx
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1、自动化立体仓库系统设计堆垛机,以及货架系统等设计DCSignOfAUtomatedWarehous。SyStCmStaCkCrandrackingSyStCnIdesign摘要随着物流运输行业的迅速发展,自动化立体仓库得到了十分广泛的使用。自动化立体仓库是利用自动化的货物搬运装置堆垛机来对货物进行入库工作和出库工作,它可以大大节省人力成本,实现自动控制。自动化立体仓库的最大特点是使用了智能控制技术,它主要是由巷道式堆垛机、觉架系统、自动控制系统、运辘设备等组成。在整个仓库中,货物的周转率大大的提升,因此,对自动化立体仓库的研究,对我国的物流运输行业的发展有着巨大的意义,更对我国的理论技术研究有
2、着长远的作用.本文主要从自动化立体仓库中的固定货架系统设计和堆垛机的整车结构设计出发,研究的主要内容为下面几个部分:D介绍r国内外堆垛机的发展情况,分类和组成.2)收集资料,利用三维建模软件,画出堆垛机三维模型,对堆垛机进行了整体结构方案设计.包含r堆垛机动力机构、垂直升降机构、载货台及其货叉机构、堆垛机横向位移机构和堆垛机的横梁及立柱。3)对自动化立体仓库货架系统进行了设计,主要包括了确定立体仓库货架系统的结构形式,在确定了其结构形式之后,并对货架系统进行了强度、刚度和稳定性校核。4)对固定货架的货架托盘进行了设计,使得货物可以安全装载在托盘上。5)对自动化立体仓库内部整体结构进行了设计,确
3、定了仓库的尺寸,要求满足所需要的货位。同时,各部分装置也应该布置合理,能够以高效率对货物进行存取。6)对堆垛机的各部分零件机构进行选里设计,保证各部分的结构强度满足工作要求,使得各部分在工作过程中可以合理的运行。7)对堆垛机的控制功能进行了分析,并对其作用功能、实现路径和要求做出了详细的说明。关-词:自动化立体仓库:堆垛机:立体货架:AbstractWiththerapiddeve1.opmentofthe1.ogisticsandthetransportationindustry,automatedwarehouseshavebeenwide1.yused.Automatedthree-di
4、mensiona1.warehouseusesautomatedcargohand1.ingdevicestackertocarryoutcargoinandoutofthewarehouse,whichcangreat1.ysave1.aborcostsandrea1.izeautomaticcontro1.Thebiggestfeatureoftheautomatedthree-dimensiona1.warehouseistheuseofinte1.1.igentcontro1.techno1.ogy,whichismain1.ycomposedof1.anestackers,racki
5、ngsystems,automaticcontro1.systems,andtransportationequipment.Intheentirewarehouse,Iheturnoverrateofgoodshasbeengreat1.yimproved.Therefore,theresearchonautomatedwarehousesisofgreatsignificanceiothedeve1.opmentofnycoun(rj,s1.ogisticsandtransportationindustry,andhasa1.ong-te11neffectonnyCOUmrystheoret
6、ica1.andtechnica1.research.Thisartic1.emain1.ystartsfromhedesignofthefixedracksysteminheautomatedwarehouseandthestructuredesignofthestacker.Themaincontentoftheresearchisthefo1.1.owingparts:)Thedeve1.opment,CIasSifiCa1.iOnandcompositionofstackersathomeandabroadarcintroduced.2) Co1.1.ectdata,use3Dmode
7、1.ingsoftwaretodrawa3DmonnjmmX长mm):500500400,存储货物每件质量最大为300kg,并且自动化立体仓库有5000个货位进行设计研究。根据手册对自动化立体仓库进行整体结构的设计,在设计完成之后,还要设计出合理的货架系统,并且选用合理规格的货架托就,最后设计出满足工作条件的堆垛机。选择和研究设计方案能够降低生产成本和提高工作效率。设计自动化立体仓库中堆垛机装置能够满足实际生产需要进而提升国民幸福指数。通过关篌零部件选型和重要结构设计计算,设计一款成熟可靠的自动化立体仓库中堆垛机装置,其主要功能为了实现能够实现自动分拣、抓取并能够垂直运行将货物送到不同高度的货
8、架功能。为此要设计个结构索凌,生产效率和质显符合要求的堆垛机装置。设计一款货架托盘,以最大货物外形尺寸为边界,同时以货物爆大质量为极限,通过选取合适的托盘材料和外形结构设计出个合理的货架托盘,要求其能够在工作过程中正常的承载宽物。同时设计出个具有5000个货位的自动化立体仓库货架系统,要求其满足足够货位的同时,还要满足定的强度、刚度和稳定性。最后对堆垛机的控制功能进行分析,要求其能够正常存放货物。设计出来这些装置之后,利用:维建模软件对各部分进行:.维建模“本设计的研究思路:1.查阅相关文献资料,/解自动化立体仓库堆垛机装理国内外发展情况,充分认识该装置对实际生产的重要意义,结合所学机械设计和
9、机械原理知识,初步制定研究思路,确保设计堆垛机装置能够满足实际需要.2 .根据所学机械原理相关知识,设计和选取合理的传动原理,并制定整个装置的设计方案,使得堆垛机装巴能够满足预期的FI标功能和实际工况。3 .为了保证堆垛机装置结构紧凑,运行稳定可靠,对关键零部件、重要结构进行设计计算,尽量使用更为经济合理的设计方案。4 .通过上述设计可得出更优设冲方案、传动原理以及关键零部件和IR要结构,通过三维软件对臼动化立体仓库堆垛机装出进行建模不断优化设计方案,确保所设计的机构能够符合工况和实际需求。5 .根据自动化立体仓库手册设计出合理的货架托盘,要求其的尺寸大小比货物的最大外形尺寸大,同时满足强度要
10、求。6 .根据所学材料力学相关知识,设计出合理的自动化立体仓库货架系统,要求货架满足定的货位,并且在确定好觉架系统的结构形式后,对货架进行强度校核、刚度校核和稳定性校核。确保贪架可以正常承载货物。第二章自动化立体仓库系统设计之堆垛机总体方案设计2.1 自动化立体仓库堆垛机的总体结构方案设计2.1.1 自动化立体仓库系统设计之堆垛机工作原理通过分析了自动化立体仓库中堆垛机的机械原理及其工作原理,设计了自动化立体仓库系统中的堆垛机,其由电机、链和链轮、导轮、轴和轴承、带轮皮带、齿轮齿条、滚轮、减速器、驱动滚轮、侧轮和轨道等零部件组成,通过部机器就能完成对物料的水平运输、垂直升降和上料下料功能,满足
11、了在空间中堆垛机的三个直线运动方向的自由度.本文选择电动机作为动力装置,通过将链条与滑简相固定,电机驱动链条在链轮的张索作用下移动实现堆垛机载货台的垂直升降:通过带轮皮带将电机动力传递至传动齿轮,传动齿轮与齿条啮合驱动载货板在水平方向移动:通过电机驱动滚轮运转使堆垛机在侧轮的支承下在轨道上横向移动。假设在导轨方向上:设坐标轴为X,在垂直方向上:设坐标轴为2,在载货板的运动方向上:设坐标轴为Y,通过分析所设计出的堆垛机,此堆垛机在三个坐标轴方向上都可以进行位移运动,即满足了设计目的。在立体仓库中堆垛机通过货架托盘可以将货物送往货架指定的货格当中,在上述机构的相互配合下实现自动化立体仓库中堆垛机的
12、各项功能。2.1.2 自动化立体仓率系统设计之堆垛机总体设计为了能够实现自动化立体仓库中堆垛机的各项功能,将其组成机构主要分为三个部分,动力产生部分、动力传递及执行部分和支撵结构部分,各部分相互配合以实现装巴的各项功能。上述结构方案包括四部分,第一部分为堆探机动力机构、第二部分为堆垛机垂直升降机构,即堆垛机载货台部分,此部分包含了载货板,货架托盘放置在载货板上,堆垛机通过载货板来装卸货物,实现自动存取功能。第三部分为堆垛机横向位移机构,最后一部分为堆垛机的机架。同时,在堆垛机的动力装包选择上,选用电机作为动力装电。堆垛机的垂直升降机构,通过将链条与滑筒相固定,电机驱动跳条在链轮的张紧作用卜移动
13、实现载货台机构的垂直升降。堆垛机载货台上载货板机构,通过带轮皮带将电机动力传递至传动齿轮,传动齿轮与齿条啮合骈动载货板在水平方向移动。堆垛机的横向位移机构,通过电机朝动滚轮运转使堆垛机在侧轮的支承下在轨道上横向移动。堆垛机的机架,通过型钢和钢板焊接在一起提供了个稳定的运行平台,兼顾了操作方便,设计机架装置,保证整体设计平程高效。在工作运行过程中,通过立柱与懂梁的支撑.堆垛机可以平粒高效的运行。2.1.3 自动化立体仓库系统设计之堆蝶机动力机构设计动力机构的作用是为整套机械装置提供生产运行的动力,因此动力机构设计选型是否介理决定着机械袋置能否按计划完成设计目标。目前在机械系统中常用的动力主要有柒
14、油机、汽油机、电动机、液压马达和一些新能源动力机等.根据自动化立体仓库堆垛机的设计方案和结构特性,综合考虑设备的后期维护和使用成本等因素,堆垛机的动力源采用电机较为合适.即在堆垛机的工作过程中,通过电动机来传输动力,使堆垛机可以在X、丫、Z三个方向上进行位移,从而将货架托盘上的货物送到预定的货位当中,完成货物运输的任务.2.1.4 自动化立体仓库系统设计之堆垛机垂直升降机构设计本次设计的堆垛机垂直升降机构主要由电机、链和链轮、导轮、轴和轴承等组成,其作用是通过招链条与滑筒相固定,电机驱动链条在链轮的张紧作用下移动实现堆垛机载货台的垂直升降。以实现堆垛机在垂直方向上的位移运动,设计的自动化立体仓
15、库堆垛机垂直升降机构如图2.1所示。S2.1自动化立体仓座堆燃机垂直升降机构2.1.5 自动化立体仓摩系统设计之堆垛机水平上料机构设计堆垛机水平上料机构又称为堆垛机的载货台,载货台上又包含了载货板,其作用是通过电机驱动堆垛机的垂直升降机构,使敕货台运动到确定的位置,利用载货板将托盘上的货物送到货架中对应的货位当中。自幼化立体仓库堆垛机水平上料机构主要由电机、带轮皮带、齿轮齿条、滚轮和导轨等组成,其作用是通过带轮皮带将电机动力传递至传动齿轮,传动齿轮与齿条岫合驱动载货板在水平方向移动。设计的自动化立体仓库系统设计之堆垛机水平上料机构如图2.2所示。图22自动化立体仓庠堆螺机水平上料机构2.1.6
16、 自动化立体仓庠系统设计之堆垛机横向位移机构设计自动化立体仓库堆垛机横向位移机构主要由电机、减速器、驱动滚轮、侧轮和轨道等组成,其作用是通过电机驱动滚轮运转使堆球机在恻轮的支承卜.在轨道上横向移动。以实现堆垛机的向前向后运动。在运行的过程中,可以通过减速器将电机的输出转矩减小,以实现堆垛机在行进过程中的平稳,保证堆垛机工作安全,可兆性强。设计的自动化立体仓库堆垛机横向位移机构如图2.3所示。图23自动化立体仓率堆垛机横向位移机构2.1.7 自动化立体仓库系统设计之堆垛机机架设计堆垛机的机架部分包含了横梁和堆垛机的立柱.它形成r堆垛机的整体结构,使堆垛机上的各部分装置连接在一块,成为一个整体部分
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