自動(dòng)化立體倉庫機械結構設計論文

　　摘 要:現階段我國的立體倉庫行業(yè)迅速發(fā)展,但是與發(fā)達國家還存在較大的差距,故本文從技術(shù)難點(diǎn)及解決方案、工藝流程和主要機械結構與設計參數進(jìn)行了深入的探討。

　　關(guān)鍵詞:自動(dòng)化;立體倉庫;機械結構

　　一、技術(shù)難點(diǎn)及解決方案

　　1.1有效降低噪音的措施

　　采用運行平穩性高、傳動(dòng)噪音低的功能部件。比如:在輸送區間的所有范圍內,安裝有非金屬導向裝置,輸送輥采用非金屬材料,這樣,托盤(pán)的金屬導輪在運輸過(guò)程中,既避免了與金屬材料接觸而產(chǎn)生噪音,又保證了運行平穩、可靠。此外,鏈輪、傳動(dòng)輪和導向輥輪等運動(dòng)部件,均采用非金屬材料制作,為降低噪音提供了有力保障。

　　1.2對環(huán)境污染物的有效防護

　　由于生產(chǎn)工藝對廠(chǎng)房有較高的潔凈度要求。因此設備設計中,采取技術(shù)措施,盡可能減少生產(chǎn)中對環(huán)境的附加污染。在動(dòng)力傳動(dòng)部位下方,安裝異物接收裝置,對粉塵、油污等異物進(jìn)行收集;采用集中的供氣和排氣方式,避免對環(huán)境造成二次污染。

　　1.3減少沖擊震動(dòng)的措施

　　選用導向平衡裝置,采用伺服電機,安裝直線(xiàn)運動(dòng)導軌或導輪,配置緩沖器件,在地基與地面之間,安裝防震墊等。所有這些措施,均會(huì )有效地降低設備運行中所產(chǎn)生的沖擊震動(dòng)。

　　1.4堆棧車(chē)停位精度和重復精度

　　在重量、高速、長(cháng)距離運行條件、堆疊停車(chē)精度和可重復性的要求高、堆場(chǎng)車(chē)輛重量超過(guò)10噸,高于10米,停止精度在40米停止錯誤不超過(guò)2毫米長(cháng)長(cháng)的鐵軌,同時(shí)根據生產(chǎn)的要求,必須達到最大速度在運行過(guò)程120米/分鐘,必須保持穩定,光滑的,而且是可行的。在關(guān)鍵設備中,采用伺服電機驅動(dòng),直線(xiàn)導軌和導向輪導向結構,并對堆棧軌道車(chē)的位置進(jìn)行精確控制。選用高精度元器件,確保設備停位快速、準確。

　　二、工藝流程

　　立體倉庫系統的主要工藝是:將前一級平面物流中承載產(chǎn)品的托盤(pán)存入到庫中的承載架上,經(jīng)過(guò)一段固定時(shí)間的工藝處理后將其取出,并放入到后面一級平面物流當中。立體倉庫系統中主要對象為一個(gè)6層堆棧車(chē),是一個(gè)可以完成在直線(xiàn)軌道上行使和升降動(dòng)作,并且能夠一次性對6個(gè)托盤(pán)完成存入和取出動(dòng)作的物流移送設備。在自動(dòng)運行時(shí),平面物流通過(guò)提升機將承載產(chǎn)品的托盤(pán)送入6層入庫暫存架,存滿(mǎn)后向堆棧車(chē)發(fā)出取托盤(pán)請求信號,堆棧車(chē)接到請求信號后取暫存架托盤(pán),然后將托盤(pán)存入某一列承載架上。當某一列承載架的托盤(pán)完成工藝處理后,堆棧車(chē)將其送入到6層出庫暫存架當中,完成動(dòng)作后會(huì )向后一級平面物流發(fā)出托盤(pán)準備好信號,這時(shí)平面物流就會(huì )通過(guò)出庫提升機將出庫暫存架上的托盤(pán)取走。立體倉庫系統要求能夠自動(dòng)、快速、可靠和高效地完成所有的存取動(dòng)作,對機械結構的設計以及精度都有較高的要求。因此,為了達到設計目的,一個(gè)可靠、穩定和靈巧的機械結構設計是必不可少的。

　　三、主要機械結構與設計參數

　　3.1入庫/出庫

　　6層提升機設備由進(jìn)料機構、垂直提升機構和機架3部分組成。進(jìn)料機構包含長(cháng)輥輸送和動(dòng)力傳動(dòng)部分。主要功能是將最多為6組的屏托組合,根據生產(chǎn)工藝要求,逐一將其輸送到“入庫6層堆棧機”或從“出庫6層堆棧機”中取出。

　　a.設計參數。長(cháng)輥輸送:長(cháng)輥85mm;最大輸送速度:20m/min,變頻調速;傳動(dòng)方式:鏈傳動(dòng);長(cháng)輥輸送面平面度:±1.0mm;最大提升速度:40m/min;提升方式:鏈傳動(dòng),設置導向裝置和配平裝置;停位點(diǎn):6個(gè);停位精度:±2.0mm。

　　b.安全防護措施。鏈傳動(dòng)處安裝護板;提升區域的頂端和底端,安裝安全單元;外部有透明防護板;上部安裝檢查及維修用的梯子、安全欄桿和平臺。

　　c.架體結構。架體由鋁型材聯(lián)接和矩形管焊接組合而成,既輕巧、美觀(guān)和平直,又保證架體的強度和剛度。

　　3.2堆棧軌道車(chē)

　　設備由地面軌道、行走機構、垂直提升機構、6層搬運系統、定位升降機構、換向機構和機架組成,主要實(shí)現屏托組合在“平面物流線(xiàn)”與“承載架”之間的存取功能,保證精確、通暢、穩定、快速和可靠;并完成與相關(guān)設備的信息交換任務(wù)。每次最多可同時(shí)存取6層屏托組合。

　　a.設計參數。行走輸送:包膠輪300mm;輸送動(dòng)力:11.0kW,減速比:1/11,伺服電機;行走導向:鋁型材導軌,導輪;提升動(dòng)力:7.0kW,減速比:1/25,伺服電機;最大提升速度:15.7m/min;提升方式:鏈傳動(dòng),設置導向裝置和配平裝置;停位點(diǎn):2個(gè);停位精度:±2.0mm;搬運動(dòng)力:0.4kW,減速比:1/14,伺服電機;最大輸送速度:45.4m/min;傳動(dòng)方式:齒輪齒條,直線(xiàn)導軌;定位升降動(dòng)力:0.9kW,減速比:1/10;傳動(dòng)方式:蝸輪蝸桿,導桿,直線(xiàn)軸承。

　　b.架體結構。架體由鋁型材聯(lián)接和矩形管焊接組合而成,既輕巧、美觀(guān)和平直,又保證架體的強度和剛度。提升區域的頂端和底端,安裝安全單元;行走車(chē)體設置操作維修平臺和安全護欄。

　　3.3承載架

　　承載架由底架和上下兩段支架組成,每段支架包含6層承載架,每?jì)闪谐休d架設計為一套。承載架包含進(jìn)出輸送和導向裝置。承載架的每列可同時(shí)放置12層屏托組合進(jìn)行工藝處理。

　　a.設計參數。進(jìn)出輸送:采用萬(wàn)向滾珠作為輸送面;輸送面平面度:±1.0mm;承載:150kg/一個(gè)承載架。

　　b.進(jìn)出導向。將每個(gè)承載架進(jìn)出口位置,設計為有坡度的開(kāi)口結構,并安裝耐磨板,利于屏托組合的輸送,同時(shí)降低運行噪音。

　　c.架體結構。底架和上下兩段支架均由矩形管焊接而成,架體之間用高強度螺栓連接。承載架外側,設置操作維修平臺。

　　四、結束語(yǔ)

　　所設計的自動(dòng)化立體倉庫機械結構已在國內著(zhù)名電子企業(yè)成功投入使用,較好實(shí)現了系統的穩定、可靠、低噪和精確的運行。實(shí)際運行效果表明,立體倉庫機械結構系統安全、穩定,很好地適應了現場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境,滿(mǎn)足了各項生產(chǎn)需要,大大節約了人力和物力。

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