机械设计制造及其自动化专业毕业论文--双立柱式巷道堆垛机机械部分的设计
摘要自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。
近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。
堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。
本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。
首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值。
关键词自动化立体仓库；堆垛机；安全机构；设计AbstractAutomation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning.In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise. Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth.This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put, in thirdly parts: elevator Gou, walk organization and fork telescoping mechanism design, design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every organization; secondly, for every organization analyze by force condition calculate , then estimation beginning take value, check nuclear, final definite every reality again worth.Keywords automation three-dimensional storehouse stacker cranes safe organization design目录1绪论 (1)1.1研究背景及内容 (1)1.1.1研究背景及意义 (1)1.1.2研究的内容 (2)1.2堆垛机的结构设计概述 (2)1.2.1堆垛机结构的组成和形式 (2)1.2.2巷道堆垛机的特点 (2)1.3堆垛机所受载荷的简化方法 (3)2堆垛机门架的结构设计计算 (5)2.1框架的弯矩和挠度 (5)2.1.1由于水平载荷产生的弯距 (6)2.1.2由行走车轮的反力产生的弯距 (7)2.1.3有叉取作业产生的弯矩 (8)2.2设计数据计算校核 (9)2.2.1框架结构的设计数据如下 (9)2.2.2各部分的弯矩 (9)2.2.3结构构件的弯曲应力 (10)3堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (11)3.1伸缩货叉的扰度与强度 (11)3.1.1下叉的受力分析计算 (12)3.1.2中叉的受力分析计算 (12)3.1.3前叉的设计分析计算 (14)3.2货叉各参数的选择 (15)3.3货叉内部零件的选取与校核 (15)3.3.1轴承4的选取校核 (15)3.3.2齿轮5的选取校核 (16)3.3.3链轮、链条的选取校核 (17)3.4货叉伸缩装置中的电机、减速器的选取 (18)4堆垛机行走机构的设计计算 (20)4.1堆垛机走行轮的设计计算 (20)4.2走行装置的电机、减速器的选取 (20)5堆垛机升降机构的设计计算 (22)5.1升降机构零部件的设计计算 (22)5.2升降机构的电机减速器的选取 (22)5.3制动器的制动容量的设计 (23)6堆垛机的安全机构的设计 (24)结论 (25)致谢...................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (26)附录...................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论作为自动化立体仓库的核心部件，堆垛机负担着全部出库、进库、盘库等任务。
自动化立体仓库的发展就是以堆垛机的发展为主要标志。
[1]初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架(立柱)，利用门架的上下和旋转运动来搬运货物。
1960年左右，美国出现了没有大梁的巷道式堆垛机，这种堆垛机是在地面上的导轨上行走，利用货架上边的导轨防止倾倒，或者相反，在上边的导轨上行走，利用地面的导轨防止倾倒。
随着立体仓库的发展，巷道式堆垛机逐渐代替了桥式堆垛机。
[2]桥式堆垛机被淘汰的原因如下：（1）与巷道式堆垛机相比，自重很大，必须用比较坚固的建筑结构。
（2）为使堆垛机的大梁通过，在仓库的天栩与货架之间要有很大的空间。
（3）堆垛机的通道宽度大，而且也受大梁的跨度的限制(约为13-23 米)。
（4）更为重要的是它难以实现自动化控制等问题。
但是，桥式堆垛机对重、长物料的高堆垛可以发挥其特长。
如当前在人工控制的钢铁仓库(盘料、钢带、钢板、棒材、型钢、管材等)还使用这种堆垛机，它可以搬运长达20米，重达20吨的货物。
随着微电子技术的发展，出现了计算机控制的堆垛机，而且，堆垛机的结构也有了较大的改变。
首先，由货架支撑式改变为地面支撑式；其次，大、中、小型立体仓库都有了发展，双立柱堆垛机也随之诞生，而且逐渐体现出其优越性。
巷道式堆垛机是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物，它的历史较短，目前正在发展之中。
但现在差不多己经定型，尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说大同小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。
机架，除轻载荷、低层货架用单立柱型堆垛机外，一般都是矩形框架结构。
它们的支撑与驱动方式有：上部支撑上部驱动型，下部支撑下部驱动型，下部支撑上下同时驱动型。
另外，还有一种适用于小型立体仓库的用丝杠螺母驱动的小型堆垛机。
近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业提高生产率、降低成本非常重要。
堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备。
本文着重就堆垛机的结构设计进行初步研究。
1.1研究背景及内容1.1.1研究背景及意义自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。
近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。
堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。
世界主要工业国家都把着眼点放在开发性能可靠的新产品和采用高新技术上，更加注重实用性和安全性。
在堆垛机方面，我们应当看到和世界发达国家的差距，总结经验，找出不足，打破传统思路，推出新的外形和更高性能的堆垛机。
相信，通过我们的不断努力，必能设计出高速、安全、可靠性能高的堆垛机，为增强我国综合国力，为我国填补一分科技空白。
1.1.2研究的内容在堆垛机设计中将做以下工作：（1）堆垛机的门架的设计计算；（2）堆垛机的货叉伸缩机构的设计计算；（3）堆垛机的行走机构的设计计算；（4）堆垛机的升降机构的设计计算；（5）堆垛机的安全机构的设计计算。
1.2堆垛机的结构设计概述1.2.1堆垛机结构的组成和形式堆垛机结构主要有三个机构组成：（1）升降机构有电动机、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳及防落安全装置组成。
双立柱巷道堆垛机的设计
双立柱巷道堆垛机的设计（The design of the Double Maststacker machine）学生姓名学号所在学院班级所在专业申请学位工学学士指导教师职称副指导教职称答辩时间目录摘要………………………………………………………………………………………...错误!未定义书签。
INTRODUCTION ....................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论...................................... 错误!未定义书签。
1.研究背景及内容................................. 错误!未定义书签。
概述........................................... 错误!未定义书签。
有轨巷道堆垛机的类型............................. 错误!未定义书签。
双立柱巷道堆垛机 ............................... 错误!未定义书签。
巷道堆垛机的特点 ............................... 错误!未定义书签。
设计的目的和意义 ............................... 错误!未定义书签。
设计内容及要求 ................................. 错误!未定义书签。
设计参数....................................... 错误!未定义书签。
堆垛机的结构设计概述............................. 错误!未定义书签。
堆垛机的结构的组成与形式 ....................... 错误!未定义书签。
堆垛机提升机构的设计计算 ......................... 错误!未定义书签。
巷道式双立柱堆垛机控制系统设计
摘要随着计算机信息技术的发展，现代企业生产规模的不断扩大和竞争的日益加剧，市场对企业物流系统提出了新的要求，自动化立体仓库越来越受到关注并得到广泛应用。
堆垛机是立体仓库的关键起重，搬运设备。
本文论述了自动化立体仓库中堆垛机控制系统的原理，结构和特点，介绍堆垛机的控制系统的设计，以及堆垛机的速度控制和精确定位方法。
针对立体仓库的存取特点，对堆垛机的硬件部分进行设备选型与参数计算，设计出电气原理图。
并给出了PLC控制程序梯形图。
关键词：堆垛机；PLC；控制系统AbstractWith the development of computer information technology , increasingly expanding of modern enterprise production scale and more fierce market competition , new requirements of enterprise logistics by market are emerging , and automated high-rise warehouses gains more attention and have been used widely , SRM is the most important conveying and lifting equipment in automated high-rise warehouse .This paper introduces the control of the SRM that is used in an automated space warehouse. In view of the store and fetch characteristic in the Automated High-rise Storage .The paper had carried on the equipment selection and the parameter computation on the hardware of Storage and Retrieval Machine ,had drawn the electrical principle diagram. The design of control system for SRM is discussed .The program of the PLC is also given.KEY WORDS: SRM PLC technology control system目录1 绪论 (3)1.1自动化立体仓库系统概述 (4)1.1.1 堆垛机的分类 (4)1.1.2 堆垛机的组成 (4)1.2 课题的背景及国内外研究现状 (6)1.2.1 课题背景 (6)1.2.2 堆垛机系统在国内外的研究状况 (6)1.3 本课题的研究目的及主要研究内容 (7)2 堆垛机系统的方案设计 (7)2.1 堆垛机系统 (8)2.2堆垛机控制系统的功能要求 (9)2.3堆垛机的速度控制方案 (10)2.3.1变频调速技术的优点 (10)2.3.2变频器的基本结构 (11)2.3.3 变频调速的工作原理 (11)2.4系统主控制器的选择方案设计 (12)2.4.1 PLC简介 (12)2.4.2 PLC各部分功能 (14)2.5 堆垛机的定位控制方案 (15)2.6 本章小结 (15)3 系统硬件设计 (17)3.1 堆垛机控制系统结构 (17)3.2 电动机的选型 (18)3.3 变频器的选型 (19)3.3.1 VS-616G5型变频器的特点 (19)3.3.2 VS-616G5型变频器的标准规格 (19)3.3.3 VS-616G5型变频器的端子配备 (19)3.3.4 变频器的容量计算 (21)3.3.5 PG速度控制卡的选择 (22)3.3.6变频器制动电阻参数的计算 (23)3.4 PLC的选型 (23)3.4.1 FX-2N系列PLC的特点 (23)3.4.2机型的配置 (24)3.5 堆垛机控制系统其它主要硬件的选取 (24)3.5.1旋转编码器 (24)3.5.2 光电开关 (25)3.5.3 电磁闸 (25)3.5.4 断路器、接触器 (26)3.6 堆垛机控制系统的电气原理图 (26)4 堆垛机控制系统软件设计 (27)4.1 程序设计软件 (27)4.2 机型的配置及I/O点数的分配 (28)4.3 堆垛机控制系统程序设计 (29)结论 (36)致谢 (37)附录 (39)附录1 (39)附录2................................................... 错误!未定义书签。
双立柱巷道堆垛机的设计
目录设计总说明 (I)INTRODUCTION (II)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 研究内容 (2)1.3 堆垛机各机构的总体方案设计概述 (3)1.3.1 堆垛机的设计要求和技术指标 (3)1.3.2 方案选择 (5)1.3.2.1 门架方案选择 (5)1.3.2.2 伸缩机构方案选择 (5)1.3.2.3 行走机构方案选择 (5)第二章堆垛机门架的结构设计计算 (7)2.1 门架机构特点 (7)2.2 门架的弯矩和扰度 (7)2.2.1 水平载荷产生的弯距 (8)2.2.2 行走走车轮的反力产生的弯距 (10)2.2.3 有叉取作业产生的弯矩 (11)2.3 设计数据计算校核 (11)2.3.1 框架结构的设计数据如下： (12)2.3.2 各部分的弯矩 (12)2.3.3 结构构件的弯曲应力 (14)第三章堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (15)3.1 齿轮齿条直线差动机构工作原理 (15)3.2 货叉的基本结构 (15)3.3 货叉机构的受力分析 (16)3.4 伸缩货叉的扰度的计算 (16)3.4.1 上叉板挠度计算: (17)3.1.2 中叉板挠度计算 (18)3.1.3 下叉板挠度计算 (19)3.5 货叉各参数的选择 (20)3.6 货叉相关零件的选取与校核 (21)3.6.1 伸缩行走轴承的选取校核 (22)3.6.2 齿轮齿条与链轮链条的选取校核 (22)3.6.3 电动机与联轴器的选取校核 (23)3.6.4 齿轮强度校核 (23)第四章堆垛机行走机构的设计计算 (26)4.1 堆垛机行走轮的设计计算 (26)4.2 行走装置的电机与减速器的选取 (27)结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)设计总说明自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出货物的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要的意义。
巷道式双立柱堆垛机控制系统设计
摘要在现代的物流仓储系统中，自动化立体仓库应用日益广泛。
而堆垛机性能的优劣，对整个立体库的正常运行起着重要的作用。
本文主要内容通过对堆垛机作业流程的分析，提出了立体仓库电气控制系统的总体设计方案。
利用工业控制计算机作为调度、管理、监控主机，利用可编程逻辑控制器(PLC)作为堆垛机的运动控制器件，根据系统需要进行了PLC模块、电机及电机驱动器的选型，并给出了系统供电原理图以及部分设备接线图。
本文详细阐述了本控制系统的设计思想，以及整个系统的硬件实现和软件设计。
本文首先对自动化立体仓库系统做了系统的介绍。
根据本设计的实际需求，堆垛机为立体仓库系统的主要作业机械，担负着出入库的重要任务。
通过对堆垛机作业流程的分析，提出了自动化立体仓库系统的总体控制方案。
本系统利用计算机作为监控主机，采用可编程逻辑控制器PLC作为堆垛机运行的控制器件。
采用激光测距技术和变频调速技术相结合的方式实现对堆垛机运行的高精度的定位控制和速度控制。
在软件设计方，本系统釆用模块化的程序设计方法，利用西门子公司的编程软件Step7编制PLC程序，使本系统实现货物出入库的自动和手动控制。
对自动化立体仓库系统的PLC程序设计，进行模块化程序设计及I/O 分配及模块建立提高执行效率。
关键词：堆垛机；PLC；电气控制IAbstractIn the modern logistics warehousing system, automated stereoscopic warehouse application is becoming more and more widely. And the performance of stacker, for the normal operation of the entire three-dimensional library plays an important role.Main content in this paper, by analyzing the working flow of stacker, put forward the warehouse's overall design scheme of electric control system. Using industrial control computer as the scheduling, management, monitoring the host, the use of programmable logic controller (PLC) as the movement of the stacker control device, according to the requirements of the system has carried on the PLC module, motor and drive selection, and gives the principle diagram of the system of power supply wiring diagram and some of the equipment.This paper expounds the design idea of this control system, and the implementation of the whole system hardware and software design. This article first made system for automatic stereo warehouse system is introduced. According to the actual needs of the design, stacker for stereo warehouse system main operating machinery, loading and unloading of shoulder the important task. Through analyzing the working flow of stacker, the paper puts forward the overall control scheme of the automatic stereo warehouse system. This system USES computer as a monitoring host, USES the programmable logic controller PLC as the control device stacking the chance. Using laser ranging technology and frequency conversion speed regulation technology of combining the way of stacking chance the high precision positioning control and speed control. In the software design, this system adopt modularization program design method, using the Siemens Step7 programming software of PLC program, make the system achieve the automatic and manual control directly. PLC program design of automated multi-layered storehouse system, carries on the modular program design and allocation and I/O module to establish improve the execution efficiency.Key words:stracker;PLC;Electrical controlII目录摘要 (I)Abstract...................................................................................................................... I I 1绪论 (1)1.1设计的背景及国内外设计现状 (1)1.1.1 设计背景 (1)1.1.2 堆垛机系统在国内外的设计现状 (1)1.2 本课题设计目的及设计意义 (2)1.2.1目的： (2)1.2.2意义： (3)2 堆垛机系统的方案设计 (4)2.1自动化立体仓库系统概述 (4)2.1.1 堆垛机的分类 (4)2.1.2 堆垛机的组成 (4)2.2堆垛机作业流程分析 (6)2.2.1系统总体控制结构 (7)3自动化立体仓库控制系统设计 (9)3.1 PLC简介 (9)3.1.1 PLC的定义 (9)3.2硬件选型 (9)3.2.1 PLC的选型及模块的选择 (9)3.2.2输入输出点分配 (12)3.2.3堆垛机控制系统PLC外部电路设计 (9)3.2.4电机及其驱动器的选择 (12)3.3电控系统总体结构 (12)3.4堆垛机运行系统的位置控制 (14)3.4.1认址方式选择 (14)3.4.2激光测距技术及原理 (16)3.4.3激光测距传感器选型 (17)3.5 光电开关 (199)3.6堆垛机运行系统的速度控制 (199)3.6.1变频器的选型 (20)3.6.2变频调速技术概况 (20)3.6.3堆垛机运行速度的闭环控制 (21)3.7检测传感器的选择 (22)3.7.1货架有无货物检测 (22)3.7.2货物位置检测 (23)3.8堆垛机的定位控制方案 (24)4 PLC程序设计 (25)4.1 PLC的工作原理 (25)4.2 PLC的编程软件和编程语言 (25)4.2.1编程软件 (25)4.2.2编程语言 (26)4.3自动化立体仓库系统的PLC程序设计 (26)4.3.1模块化的程序设计 (26)4.4功能划分及主要模块流程图 (27)4.4.1主要功能模块程序流程 (28)4.5自动方式下的堆垛机运行控制 (32)4.5.1列向运行PLC程序实现 (33)4.5.2行向运行PLC程序实现 (35)4.5.3货叉伸缩控制PLC程序实现 (36)5结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录A译文 (41)附录B外文文献 (41)辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1绪论自动化立体仓库是物料搬运、仓储科学的一门综合科学技术工程。
自动化立体仓库堆垛机的设计
自动化立体仓库堆垛机的设计引言概述：自动化立体仓库堆垛机是现代仓储物流系统中的重要组成部分，其设计关乎仓库运作效率和安全性。
本文将从机械结构、控制系统、安全保护、节能环保和未来发展五个方面详细介绍自动化立体仓库堆垛机的设计。
一、机械结构1.1 堆垛机的起重机构：通常采用液压或电动机驱动的升降机构，能够实现货物的垂直运输。
1.2 堆垛机的移动机构：通常采用轨道或轮胎移动机构，能够实现堆垛机在仓库内的移动和定位。
1.3 堆垛机的操作机构：通常采用PLC控制系统，能够实现自动化操作和远程监控。
二、控制系统2.1 PLC控制系统：能够实现堆垛机的自动化控制和运行，提高工作效率和准确性。
2.2 传感器系统：能够实时监测货物的位置和状态，确保堆垛机的安全运行。
2.3 通信系统：能够实现堆垛机与仓库管理系统的数据交互，提高信息传递效率。
三、安全保护3.1 紧急停止装置：在发生紧急情况时能够及时停止堆垛机的运行，保护人员和货物安全。
3.2 防碰撞系统：能够监测堆垛机周围的障碍物，避免碰撞事故的发生。
3.3 防坠落系统：能够确保货物在堆垛机运输过程中不会坠落，保障仓库内部的安全。
四、节能环保4.1 节能设计：采用高效电机和液压系统，减少能源消耗，降低运行成本。
4.2 环保材料：采用环保材料设计堆垛机，减少对环境的污染。
4.3 废弃物处理：对堆垛机废弃物进行分类处理，实现资源再利用，减少对环境的影响。
五、未来发展5.1 智能化：未来堆垛机将更加智能化，能够实现自主学习和优化运行。
5.2 自动化：未来堆垛机将更加自动化，能够实现全自动化运行，减少人力成本。
5.3 高效化：未来堆垛机将更加高效化，能够实现更快速、更准确的货物运输。
结论：自动化立体仓库堆垛机的设计是一个综合性工程，需要考虑机械结构、控制系统、安全保护、节能环保和未来发展等多个方面。
只有在这些方面都得到充分考虑和优化的情况下，才能设计出高效、安全、节能的堆垛机，满足现代仓储物流系统的需求。
双立柱堆垛机结构设计
摘要这篇文章阐述了大多数现代企业常用的两门式堆垛机设计方案。
本文主要介绍了升降机构的设计，货叉伸缩机构的设计以及安全机构和控制部分的简单选型和计算，包括电机，减速器和齿轮的选择。
机架的计算，滚筒的计算，轴的检查，电气原理图的配备等。
先是提议出了每一个组织的整体设计计划。
然后就是对每个组织的压力情况实行了具体的阐明以及计算放方便推断出最开始的值，最后就开始进行详细的测试来判断实际要求的值。
关键词：升降机构；货叉伸缩机构；双立柱堆垛机AbstractThis article discusses in detail the design of the double-pillar stacker that is commonly used in most modern enterprises. The article focuses on the design of its two components: the lifting mechanism, the fork telescoping mechanism, and the safety mechanism and control part. The simple selection and calculationIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shaftsIncluding the use of electric motors and speed reducers, estimation of gears and racks, estimation of reels, detailed inspection of shafts and the configuration of electrical schematics. First proposes an overall design plan for each organization. Then, the specific clarification of the pressure situation of each organization and the calculation of the convenience of inferring the initial value, and finally began to conduct detailed tests to determine the actual requirements of the value.Keywords: lifting mechanism; fork retractable mechanism; automated warehouse目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)第一章绪论 (5)1.1课题研究目的和意义 (5)1.1.1开发双门式堆垛机的需要性 (5)1．2国内外研究现状和发展趋势 (6)1.2.1国内外研究现状 (6)1.2.2发展趋势 (7)1．3课题研究的主要内容 (8)1.3.1设计内容 (8)1.3.2设计要求 (8)第二章总体方案确定 (9)2.1引言 (9)2.2设计任务 (9)2.3功能分析 (10)2.3.1双门式堆垛机重要的功能分析 (10)2.3.2双门式堆垛机关键环节以及重要技术 (11)2．4总体方案确定 (11)2.4.1总体布局方案 (12)2.4.2提升机构部件结构方案 (13)2.4.3方案对环境与安全的影响 (13)第三章堆垛机提升机构的设计计算 (15)3.1行走机构的详细设计 (15)3.1.1行走机构分析与计算 (15)3.2堆垛机机架的选择设计 (18)3.3堆垛机货叉的详细设计 (18)第四章电动机的选择与计算 (20)4.1电动机类型与功率的选择 (20)4.2电动机转速与型号的选择 (21)第五章控制系统设计 (23)5.1位置检测方式 (23)5.2控制的相关设计 (23)5.2.1控制总框图设计 (23)5.2.2安全检测程序设计 (24)第六章堆垛机机架设计计算 ............................................................... 错误!未定义书签。
堆垛机设计-毕设论文
题目：堆垛机设计（机械部分）专业：机械设计制造及其自动化学生：（签名）指导教师：（签名）摘要本文主要是有轨堆垛机的机械部分设计，包含堆垛机的行走机构、升降机构、伸缩机构的设计，其中重点放在了行走机构的设计上。
根据比较选择了单立柱堆垛机，在进行机构的设计时，根据电机确定机构的总体结构，再由运行阻力计算行走电机的功率，进而确定电机型号。
本设计升降轨道采用双柱型轨道，结构简单工艺性好，货叉伸缩机构借鉴了抽屉轨道的原理。
根据设计要求对各主要部件初步选型后再对部件进行强度的校核，来保证选择的合理性。
在本文最后部分，对该堆垛机的刚性和稳定性进行了较为详细的分析，从而保证了堆垛机工作时运行的平稳性和可靠性。
关键词：有轨堆垛机，行走机构，双柱型轨道Subject:The Design of the mechanical structure of a Stacker CraneAbstractThis paper describes the design of the mechanical structure , including the walking、lifting、stretch outing and draw backing mechanism of a stacker crane, in my design work I focus on the design of the walking mechanisms. According to the comparison we choice the single pillar stacker , In the design of the mechanism ,we according to he motor institutions determine the general structure of a stacker crane, Then cording the resistance to calculation traveling motor power and determine the motor model. Tracking the movement double column type orbit. Structure is simple and good in usability. The goods for the expansion institutions fork drawer the principle of orbit. According to the design requirements of the main components of preliminary selection, then to parts of checking intensity. to ensure that the choice of rationality . In the last part of this paper , the stacker strength and stability for a more detailed analysis , so as to ensure the smoothness of work stacker slide may run and reliability .Keywords: stacker crane, walking mechanism, double column type orbit目录1 绪论 (1)1.1有轨巷道堆垛机的发展： (1)1.2有轨巷道堆垛机的类型： (2)1.3有轨巷道堆垛起重机的发展趋势和研究意义： (3)2 堆垛机的结构设计 (5)2.1堆垛机的总体结构： (5)2.2起重重量 (5)2.3水平载荷 (6)2.4载荷状态 (6)2.5循环寿命 (6)3 行走机构设计方案 (8)3.1行走机构总体方案的确定 (8)3.2行走运行机构布置的主要问题 (8)3.3行走机构功率的确定于电机的选择 (9)3.3.1轨道及车轮 (9)3.3.2车轮踏面的疲劳强度校核 (9)3.3.2 主动行走轮直径的确定 (11)3.3.3 运行阻力计算 (12)3.4行走轮主轴的设计计算 (15)3.4.1 同步带传动设计计算 (15)3.4.2轴的设计计 (18)4 堆垛机伸缩机构设计 (22)4.1伸缩机构的方案确定 (22)4.2货叉传动装置的选型 (22)4.3货叉传动齿轮、齿条的计算 (23)5 升降机构的设计 (28)5.1升降机构的总体选型 (28)5.1.1定机构的工作级别 (28)5.1.2计算钢丝绳最大静拉力并选择钢丝绳 (28)5.1.3确定最小的卷绕直径 (29)5.1.4选择电动机并验算制动力矩 (30)5.2卷筒的设计 (31)6 堆垛机稳定性计算 (35)6.1堆垛机稳定性分析 (35)6.2运行中立柱挠度的计算 (35)6.2.1 立柱的相关计算 (35)6.2.2堆垛机外载荷计算 (35)6.2.2 堆垛机静态刚度的分析 (38)6.2.3 堆垛机结构强度计算 (40)6.2.4 整体稳定性计算 (42)结论 (43)致谢 (43)参考文献 (44)1 绪论我们熟知的轨巷道堆垛机是随着立体化仓库的发展而发展起来的专用起型重机，通常我们称之简称为：堆垛机。
双立柱式巷道堆垛机机械部分的设计
摘要自动化立体仓库是物流中的重要组成部分，它是在不直接进行人工干预的情况下自动地存储和取出物流的系统。
它是现代工业社会发展的高科技产物，对提高生产率、降低成本有着重要意义。
近年来，随着企业生产与管理的不断提高，越来越多的企业认识到物流系统的改善与合理性对企业的发展非常重要。
堆垛机是自动化立体仓库中最重要的起重堆垛设备，它能够在自动化立体的巷道中来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格；或者相反取出货格内的货物运送到巷道口。
本文详细论述了在现代大多数企业中普遍使用的双立柱堆垛机的设计方案，文章的重点放在其三个部件：升降机构、行走机构、货叉伸缩机构的设计上，并设计一种带柔性装置的堆垛机安全机构的设计方案。
首先，提出各个机构的总体设计方案；其次，对各个机构的受力情况进行了分析并计算，然后估算初取值，再进行校核，最后确定各个实际值。
关键词自动化立体仓库；堆垛机；安全机构；设计AbstractAutomation three-dimensional storehouse is that thing flows important composition part, it is to stock and take out voluntarily under not directly carrying out the condition of artificial intervention the system that thing flows out it is the high-tech outcome of modern industrial social development, for raise productivity and reduction cost have important meaning.In recent years, along with the unceasing raising of enterprise production and management, more and more enterprises know that thing flows out reasonability and the improvement of system, is very important for the development of enterprise. Stacker cranes is automation three-dimensional storehouse in most important take heavy crane pile up equipment, it can in the tunnel of automation cube in the shuttle operation of round trip, will locate in tunnel the goods of mouth stock goods shelf; or opposite take out the goods transit in goods shelf go to tunnel mouth.This paper has discussed the focal point of design scheme and article of the two pillar stacker crane of universal use in modern most enterprises in detail put, in thirdly parts: elevator Gou, walk organization and fork telescoping mechanism design, design a kind of tape the cranes safe organization of flexible installation design scheme. first, put forward the overall design scheme of every organization; secondly, for every organization analyze by force condition calculate , then estimation beginning take value, check nuclear, final definite every reality again worth.Keywords automation three-dimensional storehouse stacker cranes safe organization design目录1绪论 (1)1.1研究背景及内容 (1)1.1.1研究背景及意义 (1)1.1.2研究的内容 (2)1.2堆垛机的结构设计概述 (2)1.2.1堆垛机结构的组成和形式 (2)1.2.2巷道堆垛机的特点 (2)1.3堆垛机所受载荷的简化方法 (3)2堆垛机门架的结构设计计算 (5)2.1框架的弯矩和挠度 (5)2.1.1由于水平载荷产生的弯距 (6)2.1.2由行走车轮的反力产生的弯距 (7)2.1.3有叉取作业产生的弯矩 (8)2.2设计数据计算校核 (9)2.2.1框架结构的设计数据如下 (9)2.2.2各部分的弯矩 (9)2.2.3结构构件的弯曲应力 (10)3堆垛机伸缩货叉机构的设计计算 (11)3.1伸缩货叉的扰度与强度 (11)3.1.1下叉的受力分析计算 (12)3.1.2中叉的受力分析计算 (12)3.1.3前叉的设计分析计算 (14)3.2货叉各参数的选择 (15)3.3货叉内部零件的选取与校核 (15)3.3.1轴承4的选取校核 (15)3.3.2齿轮5的选取校核 (16)3.3.3链轮、链条的选取校核 (17)3.4货叉伸缩装置中的电机、减速器的选取 (18)4堆垛机行走机构的设计计算 (20)4.1堆垛机走行轮的设计计算 (20)4.2走行装置的电机、减速器的选取 (20)5堆垛机升降机构的设计计算 (22)5.1升降机构零部件的设计计算 (22)5.2升降机构的电机减速器的选取 (22)5.3制动器的制动容量的设计 (23)6堆垛机的安全机构的设计 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录................................................................................................................................... 错误！未定义书签。
自动化立体仓库堆垛机的设计
自动化立体仓库堆垛机的设计引言概述：自动化立体仓库堆垛机是现代仓储物流系统中的重要设备，其设计直接影响到仓库的运作效率和成本控制。
本文将从设计原理、结构特点、控制系统、安全性和可靠性等方面进行详细阐述，旨在帮助读者更全面地了解自动化立体仓库堆垛机的设计。
一、设计原理1.1 堆垛机的运行原理自动化立体仓库堆垛机通过电动机驱动，沿着固定的轨道上下移动，将货物从入库口运送至指定的货架位置。
同时，堆垛机配备有夹具或夹爪，可以将货物从货架上取下或放置上去。
1.2 堆垛机的升降原理堆垛机的升降机构通常采用液压系统或螺杆传动系统，通过控制液压缸或螺杆的运动来实现货物的升降。
液压系统具有升降速度快、负载能力大的优点，螺杆传动系统则具有精度高、稳定性好的特点。
1.3 堆垛机的定位原理堆垛机的定位通常采用编码器或激光传感器进行反馈控制，确保堆垛机能够准确停靠在指定的货架位置上。
编码器能够实现位置的精确控制，激光传感器则能够实现非接触式的测距。
二、结构特点2.1 主体结构自动化立体仓库堆垛机的主体结构通常由立柱、横梁、升降机构、夹具等部件组成。
立柱和横梁通常采用钢结构，具有承载能力强、稳定性好的特点。
2.2 控制系统堆垛机的控制系统通常由PLC控制器、人机界面、传感器等组成，实现对堆垛机的运行、升降、定位等功能的控制。
控制系统具有智能化、自动化的特点，能够提高堆垛机的运行效率和精度。
2.3 安全防护为了确保堆垛机的安全运行，通常在堆垛机的周围设置安全防护装置，如光栅、安全门、急停按钮等。
这些安全防护装置能够及时发现异常情况并采取相应的措施，保障操作人员和设备的安全。
三、控制系统3.1 PLC控制器PLC控制器是堆垛机的核心控制设备，负责对堆垛机的各项功能进行控制和调度。
PLC控制器具有稳定性好、可编程性强的特点，能够实现多种功能的自动化控制。
3.2 人机界面人机界面通常采用液晶显示屏或触摸屏，用于显示堆垛机的运行状态、报警信息等，并提供操作界面供操作人员进行参数设置和监控。
自动化立体仓库堆垛机的设计
自动化立体仓库堆垛机的设计引言概述：自动化立体仓库堆垛机是现代物流行业中的重要设备，它通过自动化技术实现对货物的高效存储和取货。
本文将从设计的角度，详细阐述自动化立体仓库堆垛机的设计要点和注意事项。
一、结构设计1.1 堆垛机的基本结构自动化立体仓库堆垛机的基本结构包括立柱、横梁、升降机构、货叉等部分。
其中，立柱是支撑整个设备的主要承重部件，横梁用于支撑货叉的运动，升降机构用于实现货叉的上下移动。
1.2 结构设计要考虑的因素在设计自动化立体仓库堆垛机时，需要考虑以下因素：（1）承重能力：根据实际需求确定设备的承重能力，确保能够满足存储和取货的需求。
（2）稳定性：结构设计要考虑设备的稳定性，避免在运行过程中出现晃动或倾倒的情况。
（3）可靠性：选择高品质的材料和零部件，确保设备在长时间运行中的可靠性和稳定性。
1.3 结构设计的创新点为了提高自动化立体仓库堆垛机的效率和灵活性，设计中可以引入一些创新点，如采用轻量化材料、模块化设计、无人化操作等。
这些创新点可以降低设备的自重，提高运行速度，并且方便维护和升级。
二、控制系统设计2.1 控制系统的组成自动化立体仓库堆垛机的控制系统主要由PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器和人机界面组成。
PLC负责控制设备的运行逻辑，传感器用于获取设备运行状态的信息，执行器用于实现设备的运动，人机界面用于操作和监控设备。
2.2 控制系统设计要考虑的因素在设计自动化立体仓库堆垛机的控制系统时，需要考虑以下因素：（1）可靠性：选择高品质的PLC和传感器，确保系统在长时间运行中的可靠性和稳定性。
（2）安全性：设计安全措施，如急停按钮、防撞装置等，保障设备运行过程中的安全。
（3）灵活性：控制系统应具备良好的扩展性和适应性，方便后续的升级和改造。
2.3 控制系统的创新点为了提高自动化立体仓库堆垛机的智能化水平，可以引入一些创新的控制技术，如人工智能算法、机器学习等。
这些技术可以优化设备的运行策略，提高设备的自主性和适应性。