1、第第5 5章章 自动化仓储系统自动化仓储系统 山东财经大学管理科学与工程学院物流管理教研室 闻思源n 了解自动仓储系统的概念、特点和分类；n 明确自动仓储系统的组成；n 掌握自动仓储系统的存取工艺及相关设备使用方法；n 掌握常见的巷道堆垛机的构造、作用及其特点；【教学目标】自动仓储系统自动仓储系统(AS/RS)是指不用人工直接处理，能自动存储和取出物料的系统，采用高层货架储存货物，用起重、装卸、运输机械设备进行货物出库和入库作业，AS/RS 主要通过高层货架充分利用空间进行存取货物，所以又称为“自动化高架仓库系统”，也称为“自动化立体仓库系统”。自动化仓库技术是现代物流技术的核心，它集高架仓库
2、及规划、管理、机械、电气于一体，是一门综合性的技术。自动仓储系统自动仓储系统是近年来国际上迅速发展起来的一种新型仓储设施。被认为是物流技术领域里一项突出的科学技术革命，用自动化功能齐全的立体仓库取代传统的普通房式仓库已成为世界仓储建设发展潮流。自动仓储系统不仅具有节省占地面积、减轻劳动强度、提高物流效率、降低储运损耗等功能，而且在沟通物流信息、衔接生产需求、合理利用资源、进行科学存储与生产经营决策等方面起到了特定的作用。5.1.1 5.1.1 自动仓储系统历史自动仓储系统历史自动仓储系统的出现和发展是第二次世界大战以后生产和技术发展的结果。20 世纪50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓
3、库；u20 世纪50 年代末至60 年代初，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机；u1963 年美国首先建立了第一座计算机控制的高架仓库；u20 世纪60年代中期以后，日本开始兴建高架仓库，成为当今世界上拥有高架仓库数量最多的国家。u我国1963 年研制成第一台桥式堆垛起重机(机械部北京起重运输机械研究所)；u1980 年我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库投入运行；目前，自动仓储广泛使用在机械制造、冶金、化工、电子、医药、食品加工、烟草、印刷、配送中心、机场、港口、医药生产及流通等行业。据不完全统计，截至2006年年底，我国自动化立体库的保有量已超过500 座，2006 年建设的自动化立体库在
4、80座以上。5.1 5.1 自动仓储系统自动仓储系统概述概述1 1、大幅度地增加仓库高度，减少占地面积大幅度地增加仓库高度，减少占地面积用人工存取货物的仓库，货架高2m左右。用叉车的仓库可达34m，但所需通道要3m 多宽，用其储存机电零件，单位面积储存量一般为0.30.5t。而立体仓库目前最高的已经达到40m，它的单位面积储存量比普通的仓库高得多。一座货架15m 高的立体仓库，储存机电零件和外协件，其单位面积储存量可达215t，是普通货架仓库的47倍。对于一座拥有6000个货位的仓库，如果托盘尺寸为800mm1 200mm，则普通的货架仓库高5.5m，需占地3609m2，而30m 高的高架仓库
5、，占地面积仅399m2。2 2、提高劳动生产率，降低劳动强度提高劳动生产率，降低劳动强度使用机械和自动化设备，运行和处理速度快，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要。如国内已有的冷冻物品自动化仓库和存储胶片的自动化仓库，在低温和完全黑暗的库房内，由计算机自动控制，实现货物的出入库作业，从而改善工作环境，保证安全操作。5.1.2 5.1.2 自动仓储系统的优点自动仓储系统的优点3 3、科学储备，提高物料调节水平，加快储备资金周转科学储备，提高物料调节水平，加快储备资金周转自动化仓库采用计算机控制，对各种信息进行存储和管理，能
6、减少货物处理过程中的差错，同时还能有效地利用仓库储存能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快储备资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。4 4、有效衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本、有效衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本在自动化和机械化设备处理下，自动化程度提高，各种物料库存周期缩短，从而降低了总成本。对不同运输方式、不同装运方式、不同状态的物料衔接，改变运输方式，改变装运方式和采用有效的技术，都会带来费用的降低。5 5、为企业的生产指挥和决策提供有效的依据、为企业的生产指挥和决策提供有效的依据自动仓储系统的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，是企业信息系统的重要环节，决策
7、者根据库存信息制订战略和计划，指挥、监测和调整企业行为。由于仓储信息管理及时准确，便于决策者随时掌握库存情况，根据生产及市场情况及时对企业计划做出调整，提高生产的应变力和决策力。5.1.2 5.1.2 自动仓储系统的优点自动仓储系统的优点5.2 5.2 自动仓储系统的构成自动仓储系统的构成自动仓储仓库一般由高层货架、货品搬运设备、控制和管理系统及相关公用设施等组成。自动化立体仓库是一个机械、电气、计算机以及土建等学科相结合的产品，是一个综合性工程，在整个立体仓库的运行中，需要各个硬件设备配合软件系统来完成任务操作。其构成主要包含了土建、机械、电气3 大类基础硬件设施。自动仓储系统的自动仓储系统
8、的3 3 大标志大标志：u高层货架u堆垛机u自动控制系统单巷道自动仓储系统示例单巷道自动仓储系统示例仓库内配置高货架一座、50kg 有轨巷道堆垛机一台、出入库输送系统、监控系统以及计算机管理系统各一套，激光导引的AGV 一辆。该自动仓储系统长10.5m，宽3.5m，高4m，共划分为3 个区域：立体仓储区、作业区、计算机管理中心，主要用于存储数字化车间的加工工件、加工工具、原材料、办公用品、维修备件等材料。(1)(1)厂房。厂房。仓库的货物和自动化仓库的所有设备都安放在厂房规定的范围内，库存容量和货架规格是厂房设计的主要依据。(2)(2)消防系统。消防系统。由于仓库库房一般都比较大，货物和设备比
9、较多而且密度大，而仓库的管理和操作人员较少，所以自动化仓库的消防系统大都采用自动消防系统。(3)(3)照明系统。照明系统。(4)(4)通风及采暖系统。通风及采暖系统。(5)(5)动力系统。动力系统。(6)(6)其他设施。其他设施。给排水设施、避雷接地设施和环境保护设施等。5.2.1 5.2.1 土建及公用工程设施土建及公用工程设施机械设备主要由货架、托盘或货箱、搬运设备等组成。机械设备主要由货架、托盘或货箱、搬运设备等组成。1 1、立体仓库的货架、立体仓库的货架货架是立体仓库中用于存放货品的地方，随着立体仓库的功能逐步完善，对货架的要求也越来越高。货架越高，所拥有的存储面积就越大，同时对货架本
10、身的要求也就越高。立体仓库的货架按高度可分为：高层货架(12m 以上)、中层货架(512m)以及低层货架(5m 以下)。通常，货架的高度为850m，一般来说，高层货架是立体仓库中主要的构筑物，其材料通常是由钢材或钢筋混凝土制作。货架的高度是关系到立体仓库全局性的参数，货架钢结构的成本随其高度的增加而上升。同时，要求货架本身必须具有足够的强度和稳定性。货架的形式有很多种，如悬壁式货架、流动式货架、货位式货架、牛腿式货架、水平或垂直旋转式货架等。5.2.2 5.2.2 机械设备机械设备2 2、货箱、货箱 托盘托盘货箱和托盘是立体仓库中货品的载体，采用货箱可以放置各种外形不规则的货物和零散货物，这样
11、，使得存放的货物安全可靠、不易散落。而采用托盘虽然成本较低，但它只能存放外形规则或有包装的货品。同时，采用托盘对存取设备如堆垛机的检测系统要求较高，如不能正确检测则有可能发生货物碰撞的现象。无论是货箱还是托盘都必须方便存取设备作业。5.2.2 5.2.2 机械设备机械设备3 3、搬运设备搬运设备搬运设备是实施自动化立体仓库中的关键设备，是立体仓库中的“搬运工”，它们接收控制系统的指令，在电动机的电力驱动下，实现货物的位移。其运动形式可以是多样化的，可在空间和地面进行运动。在立体仓库中，常用的搬运设备有巷道式堆垛机、AGV、升降梯以及输送机等。其中，堆垛机是立体仓库中最为重要的运输设备，是立体仓
12、库中主要的作业机械。它是针对立体仓库的应用而逐步发展起来的专用的起重搬运设备，通常一个巷道内配备一台堆垛机。巷道式堆垛机在运作中来回在巷道内穿行，将货物及时、准确地存放到指定的位置，是货物运输的载体。5.2.2 5.2.2 机械设备机械设备5.2.3 5.2.3 电气硬件设备电气硬件设备电气硬件设备在自动化立体仓库中是不可缺少的部分。在整个硬件系统中都应用到了电气设备，主要由弱电和强电相结合来进行系统的控制。立体仓库中电气硬件设备主要是指检测装置、控制装置、通信设备、监控调度设备等。1 1检测装置检测装置在立体仓库中，检测装置能对各种作业设备进行有效的控制，使作业系统安全可靠地运行。如在系统运
13、行时，各种机电设备的运行参数和状态、货物运行方向和位置都需进行自动检测等。这样能为系统的决策提供一定的有效依据，使系统运行处于合理状态。2 2控制装置控制装置控制装置完成位置控制、速度控制和方向控制等各种操作，使系统能达到所需的要求，是立体仓库成功运行的保障。如普通开关、继电器、微型控制器以及可编程控制器(PLC)等。3 3通信设备通信设备作为一个自动化系统，各种设备之间必然存在信息的交换，这就意味着产生大量的数据通信。而信息的交换需要借助于电缆、光纤、网线以及电磁波等传输媒介的作用来完成任务。4 4监控调度设备监控调度设备为了实时掌握仓库内的动态反应，需要对立体仓库进行实时的监控。这样能够便
14、于对立体仓库进行统一的调度，监控各设备的运行情况，有效快速响应系统的变化。5.2.3 5.2.3 电气硬件设备电气硬件设备5.3.1 5.3.1 自动仓储系统分类自动仓储系统分类自动化立体仓库是一个综合的自动化系统，是一种特定的仓库形式。一般按以下方式分类。1 1按建筑形式分类按建筑形式分类(1)(1)整体式。整体式。货架既是储存货物的构件，又是建筑承重构件，它上部支承屋盖，4面保温墙板就形成了仓库建筑物。这种结构无论在材料消耗、施工量还是仓库空间利用方面，都是比较经济合理的。这种结构重量轻，整体性好，对抗震也特别有利。(2)(2)分离式。分离式。在仓库建筑物内独立地建起货架，货架与建筑物是分
15、开的。这种形式适用于利用原有建筑物作库房，当仓库高度在12m 以下和地面荷载不大时，采用这种形式比较方便。由于这种仓库可以先建库房后立货架，所以施工、安装比较灵活方便。5.3 5.3 自动仓储系统分类及发展趋势自动仓储系统分类及发展趋势整体式整体式分离式分离式2 2按仓库存取方式分类按仓库存取方式分类(1)(1)单元货架式仓库单元货架式仓库。单元货架式仓库是一种最常见的仓库形式。货物先放在托盘或集装单元中，再装入单元货架式仓库货架的货格中。搬运机械对整个单元的货物进行搬运，完成入库、出库作业。5.3.1 5.3.1 自动仓储系统分类自动仓储系统分类2 2按仓库存取方式分类按仓库存取方式分类(2
16、)(2)拣选式仓库。拣选式仓库。这种仓库里，货物虽以单元化方式入库和储存，但出库时并非整个单元一起出，而是根据出库提货单的要求从货物单元中拣选一部分出库。这种拣选又可分为两种：u 仓库工人乘坐拣选式堆垛起重机或叉车到需要取货的货格前，从货物单元中拣选必要数量的货出库。这种方式叫做“人到货前拣选”。u 与第一种方式相反，用一般的巷道式堆垛机或其他搬运机械将所需货物单元整个搬运出巷道到拣选区，由工人选取必要的数量，然后将带有剩余货物的单元重新送回原址。这种方式叫做“货到人处拣选”。5.3.1 5.3.1 自动仓储系统分类自动仓储系统分类3 3按仓库在生产和流通中的作用分类按仓库在生产和流通中的作用
17、分类(1)(1)储存中心型仓库。储存中心型仓库。货物以单元化形式入库之后，在货架上储存一定的时间，需要时再出库，绝大多数立体仓库都是存储型仓库。(2)(2)配送中心型仓库。配送中心型仓库。在这种仓库里，各种货物先是各自以货物单元的形式储存在货架上。出库时，往往需要根据订单的要求将不同货物以不同的数量进行选配，组成新的货物单元，送往需要的地方供使用，典型例子是“配送中心”。这类仓库除了有高货架以外，一般都有比较大的选配作业面积，配有许多输送机和拣选作业站以及一系列的配套设备，供进行商品选配之用。5.3.1 5.3.1 自动仓储系统分类自动仓储系统分类4 4按库房容量分类按库房容量分类立体仓库的库
18、容量一般以所能储存货物的单元托盘数表示。一般库容量在2000 托盘以下为小型库；库容量在20005 000 托盘的为中型库；库容量在5 000 托盘以上的为大型库，目前立体仓库的最大库容量已达10 多万个托盘。5 5按仓库作业的控制方式分类按仓库作业的控制方式分类可分为手动控制、远距离控制和电子计算机控制。手动控制包括手动和半自动两种，远距离控制包括单机自动和远距离集中控制两种，电子计算机控制包括离线控制、在线控制和计算机在线实时控制3 种。6 6按环境分类按环境分类可分为一般型、低温型、高温型、防爆型和其他特殊型5 种。一般的自动化立体仓库在温度为040，湿度为45%85%的常温常湿环境下存
19、储货物。低温自动化立体仓库在温度为0以下的环境中存储货物。高温自动化立体仓库在温度为40以上的环境中存储货物。防爆自动化立体仓库用于在有防爆要求的环境中存储货物。其他特殊型自动化立体仓库，一般用于在防毒、防污染和防辐射等环境下使用。5.3.1 5.3.1 自动仓储系统分类自动仓储系统分类5.3.2 5.3.2 我国我国自动仓储系统发展及其趋势自动仓储系统发展及其趋势1 1、自动仓储系统发展自动仓储系统发展我国通过十几年的摸索，已经逐步形成了一支建设立体仓库的队伍。如开展这项工作较早的原机械部二院、四院，北京起重运输机械研究所，一批自动化立体库设备及其基础元件生产厂在逐步形成，数个从设计、生产、
20、安装总承包的集团，也在近几年产生。但是，其发展还要注重以下几个方面的问题。(1)(1)加强相关标准的制订。加强相关标准的制订。目前至少先要制订如下标准：u 托盘及货架大小的尺寸标准；u 堆垛起重机吨位及速度参数标准；u 立体仓库建设安全法规；u 货架计算统一标准；u 消防、环保标准。5.3.2 5.3.2 我国我国自动仓储系统发展及其趋势自动仓储系统发展及其趋势1 1、自动仓储系统发展自动仓储系统发展(2)(2)实行货物集装单元化。实行货物集装单元化。在自动化立体仓库里，货品种类繁多、大小不一，货物在货架区的存取及在库内的运输，都是以集装化单元的形式进行的。因此，在自动化立体库里，确定货物单元
21、显得尤为重要。它不仅影响仓库的投资，而且对于整个物流和仓储系统的配备、设施以及有关因素都有极为重要的影响。货物单元是指进行出入库作业和储存的集装单元，由集装单元化器具和货物两部分组成。一般需要确定两个方面的内容：集装单元化器具的类型，货物单元的外形尺寸和重量。立体库常用的集装单元化器具有托盘和集装箱，且以托盘最为常见。(3)(3)有计划地开发仓库所用的配套产品。有计划地开发仓库所用的配套产品。应统筹安排堆垛起重机、高层货架和出入库输送机等产品的专业生产厂，安排生产专用电动机、减速机的生产，并组织系列生产。这样不仅可以降低立体仓库的造价，而且增加了立体仓库使用的可靠性。2 2自动仓储系统发展趋势
22、自动仓储系统发展趋势自动化仓储提升了自动化、信息化水平，可替代传统存储工艺模式，为我国工业的生产提供了相应的技术支持，在工业行业具有广泛的应用前景。自动仓储系统将向以下几个方向发展。(1)(1)自动化程度不断提高；自动化程度不断提高；主要通过采用可编程控制器(PLC)和微机控制；(2)(2)与工艺流程结合更为紧密；与工艺流程结合更为紧密；成为生产物流的一个组成部分。在配送中心，自动化仓库与物品的拣选、配送相结合成为配送中心的一个组成部分。(3)(3)储存货物品种多样化储存货物品种多样化；(4)(4)提高仓库出入库周转率；提高仓库出入库周转率；在技术上主要是提高物料搬运设备的工作速度。巷道堆垛起
23、重机的起升速度已达90m/min，运行速度240m/min；(5)(5)提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声；提高仓库运转的可靠性与安全性及降低噪声；(6)(6)开发可供实用的拣选自动化设备和系统开发可供实用的拣选自动化设备和系统；目前，提高拣选作业自动化程度的途径主要仍限于计算机指导拣选，包括优选作业路线、自动认址、提示拣选品种和数量等，而当前拣选动作大多仍由人工完成。5.3.2 5.3.2 我国我国自动仓储系统发展及其趋势自动仓储系统发展及其趋势5.4 5.4 自动仓储系统存取工艺自动仓储系统存取工艺自动存储系统主要由货物储存系统、货物存取和传送系统、控制和管理货物储存系统、货物存取和传
24、送系统、控制和管理3 大系统组成，还有与它配套的供电系统、消防系统、称重计量系统和信息通信系统等，其中货物存取系统是其核心工艺。5.4.15.4.1自动仓储系统的存取作业系统自动仓储系统的存取作业系统1 1入库作业系统入库作业系统货物单元入库时，由输送系统运输到入库台，货物进入射频识别读卡器能量范围时，电子标签携带的信息被读入，传递给中央服务器，控制系统根据中央服务器返回的信息来判断是否入库以及货位坐标，当能够确定入库时发送包含货位坐标的入库指令给执行系统，堆垛机通过自动寻址，将货物存放到指定货格。在完成入库作业后，堆垛机向控制系统返回作业完成信息，并等待接收下一作业命令。控制系统同时把作业完
25、成信息返回给中央服务器数据库进行入库管理。5.4.15.4.1自动仓储系统的存取作业系统自动仓储系统的存取作业系统2 2出库作业系统出库作业系统管理员在收到生产或客户的货物需求信息后，根据要求将货物信息输入管理机的出库单，中央服务器将自动进行库存查询，并按照先入先出、均匀出库、就近出库等原则生成出库作业，传输到终端控制系统中，控制系统根据当前出库作业及堆垛机状态，安排堆垛机的作业序列，将安排好的作业命令逐条发送给相应的堆垛机。堆垛机到指定货位将货物取出放置到巷道出库台，并向控制系统返回作业完成信息，等待进行下一个作业。监控系统向中央服务器系统返回该货物出库完成信息，管理系统更新库存数据库中的货
26、物信息和货位占用情况，完成出库管理。如果某一货位上的货物已全部出库，则从货位占用表中清除此货物记录，并清除该货位占用标记。3 3自动拣选作业系统自动拣选作业系统在自动取货系统完成取货作业后，货物经各种传送方式进入主输送机。货物在输送机上输送时，要调整其在输送机上的位置，便于分拣信号的输入和满足分拣要求。货物经过分拣信号输入装置时，分拣信息通过条形码扫描、色码扫描、键盘输入、重量检测、语音识别、形状识别等方式，输入到分拣控制系统中。货物离开分拣信号输入装置后在主输送机上移动时，根据控制装置发出的分拣指示，自动改变货物在主输送机上的运行方向，使其进入设定的分拣道，货物从主输送机经分拣道口滑向集货区
27、。在集货区将来自分拣道口的所有货物集中后，经过流通加工或配装出货。5.4.15.4.1自动仓储系统的存取作业系统自动仓储系统的存取作业系统根据自动仓储系统的不同要求，主要有三种控制方式：u 只采取对存取堆垛机、出入库输送机的单台PLC 控制；u 对各单台机械实行联网控制；u 采用三级计算机管理与监控系统。自动化立体仓库采用的三级计算机管理和监控系统下图，由控制系统、监控系统和管理系统三部分组成。5.4.2 5.4.2 自动仓储系统的控制和管理系统自动仓储系统的控制和管理系统控制系统是自动化立体仓库运行成功与否的关键。仓库中的巷道堆垛机、堆垛叉车，各种输送机采用可编程控制器PLC 来实现动作控制
28、。在控制器的指令下，各种机械可以顺序运行，又可以并行运行。监控系统是自动化立体仓库的信息枢纽。自动化立体仓库中使用了很多机械设备，各设备的运行任务、运行路线和运行方向都要由监控系统统一调度，以使它们按照指挥系统的指令进行货物的搬运活动。另外，监控系统还要控制和监视整个自动化立体仓库的运行，监视货物流向及进行收发货显示等。管理计算机对仓库中货物的品种、数量、价格、生产厂家等各种数据用文件形式储存在磁盘里，经算机数据处理，使管理人员掌握库存货物的情况，通过优化设计，选择最佳的库存量，既满足生产需要，又不会造成资金的积压。5.4.2 5.4.2 自动仓储系统的控制和管理系统自动仓储系统的控制和管理系
29、统5.5 5.5 堆垛机械堆垛机械堆垛机械是自动仓储系统用来存取货物单元的设备主要。立体仓库常用的堆垛机分类：u按有无导轨一般分为：有轨巷道式堆垛机和无轨堆垛机；u按结构形式分为：单立柱和双立柱堆垛机；u按作业形式分为：单元式堆垛机、拣选式堆垛机和拣选-单元混合式堆垛机：巷道式堆垛机是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，是立体仓库中最重要的存取作业机械。巷道式堆垛机的主要用途是在高层货架的巷道内来回穿梭运行，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。这种使用工艺对巷道式堆垛机在结构和性能方面提出了一系列的严格要求。立体仓库内常用的堆垛机械有两大类：有轨巷道式堆垛
30、机和无轨堆垛机。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机和普通叉车的性能比较有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机和普通叉车的性能比较1 1有轨巷道式堆垛机有轨巷道式堆垛机在中高层货架的窄巷道内进行作业的起重机，是自动化仓库的主要设备，又称有轨堆垛机。它沿着仓库内设置好的轨道水平运行，高度视立体仓库的高度而定。使用有轨堆垛机可大大提高仓库的面积和空间利用率。起重量一般在2t 以下，有的可达45t，高度一般为1025m，最高可达40 多米。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机2 2无轨巷道式堆垛机无轨巷道式堆垛机无轨巷道式堆垛机又称三向堆垛叉车或高架叉车
31、，高架叉车系列是为高货架而特别设计的叉车。它与有轨巷道式堆垛机的主要区别是它可以自由地沿着不同的路径水平运行，不需要设置水平运行轨道。其作业特点是可以从3个方向进行货物的存取操作-向前、向左及向右。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机3 3巷道式堆垛机的分类特点和用途巷道式堆垛机的分类特点和用途目前，在立体仓库中常用的堆垛机是有轨巷道式堆垛机，简称为堆垛机。巷道式堆垛机的分类、特点与用途见下表。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机巷道式堆垛机分类、特点与用途巷道式堆垛机分类、特点与用途(1)(1)巷道式堆垛机分类、特点与用途巷道式堆垛机分类、特点与用途(2)(2)4 4
32、、巷道式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构以单立柱型巷道堆垛机为例，它的基本结构由5 部分组成：运行机构、起升机构、装有存取货机构的载货台、机架(车身)和电气设备，(1)(1)起升机构。起升机构。由电动机、制动器、减速机、滚筒或链轮以及柔性件组成。常用的柔性件有钢丝绳和起重链两种。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机单立柱型巷道堆垛机单立柱型巷道堆垛机1载货台；2上横梁；3立柱；4起升机构；5运行机构；6下横梁4 4、巷道式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构(2)(2)运行机构。运行机构。由电机、联轴器、制动器、减速箱和行走轮组成。按运行机构所在位置的不同可以分为地面运行式、上
33、部运行式、中间运行式等，其中地面运行式使用最广泛。这种方式一般用两个或4 个车轮，沿铺设在地面上的单轨运行。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机4 4、巷道式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构(3)(3)载货台及取货装置。载货台及取货装置。载货台是货物单元承接装置，通过钢丝绳或链条与起升机构连接。载货台可沿立柱导轨上下升降。取货装置安装在载货台上，有司机室的堆垛机，司机室也一般装在载货台随载货台升降。对只需要拣选一部分货物的拣选式堆垛机，则载货台上不设取货装置，只有平台供放置盛货容器之用。取货装置一般是货叉伸缩机构，可以横向伸缩，以便向两侧货格送入(取出)货物。货叉结构常用三节伸
34、缩式，由前叉、中间叉、固定叉以及导向滚轮等组成，货叉的传动方式主要有齿轮齿条和齿轮链条两种。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机伸缩货叉工作原理伸缩货叉工作原理4 4、巷道式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构(4)(4)机架。机架。机架由立柱和上、下横梁连接而成，是堆垛机的承载构件。机架有单立柱和双立柱两大类。单立柱结构的机架只有一根立柱和一根下横梁。这种结构重量比较轻，制造工时和消耗材料少，起重机运行时，司机的视野比双立柱好得多，但刚度较差，一般适用于高度不到10m、轻载荷的堆垛机。双立柱的机架由两根立柱和上、下横梁组成一个长方形框架。这种结构强度和刚性都比较好，适用于起重量较
35、大或起升高度较高的起重机。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机4 4、巷道式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构(5)(5)电气设备。电气设备。包括电力拖动、控制、检测和安全保护等。在电力驱动方面，多用交流电动机驱动。如果调速要求较高，采用直流电动机进行驱动。对堆垛机的控制一般采用可编程控制器、单片机、单板机和计算机等，控制装置的控制方式有手动、半自动和自动3 种，其中自动控制方式包括机电控制和远距离控制两种方法。堆垛机必须具有自动认址、货位虚实检测以及其他检测功能。电力拖动系统要同时满足快速、平稳和准确3 个方面的要求。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机4 4、巷道
36、式堆垛机、巷道式堆垛机基本结构基本结构(6)(6)安全保护装置。安全保护装置。堆垛机的结构设计、刚性、精度均需满足要求。此外，堆垛机还应根据实际需要，增设各种保护装置。u堆垛机上每个电动机均设有过电流继电器对电动机进行过载保护。u堆垛机上设置了走行端点限位及升降端点限位传感器。u 为防止空出库、重复入库等现象的发生，堆垛机上设置了对货架上货位、入出库位置上的货物检测传感器，以确认货位或入出库位置上的货物情况。u为防止货物尺寸与欲入库货位的尺寸不符，堆垛机上设置了货物尺寸检测传感器。u为防止堆垛机上货物坍塌情况的发生，堆垛机上设置了货物坍塌检测传感器。u堆垛机上设置了松链检测传感器，以检测提升链
37、松链情况的发生。u堆垛机上各有关动作及装置的电气连锁。u堆垛机控制盘上设置紧急停止按钮，以备在非常情况下切断堆垛机电源。u堆垛机上还设置有在异常状态下的声光报警装置。u 堆垛机的行走和升降动作在如下情况下将被锁定：货叉不居中、托盘或货物尺寸超限、货叉正在运行、升降的安全保险被启动、载货台提升和下降超出极限、行走至巷道端点、紧急制动被启动。u 堆垛机货叉在如下情况下被锁定：堆垛机行走或升降时、行走定位时没达到定位精度，堆垛机紧急制动开关动作。u 只有在过桥升起时，才能向堆垛机供电，过桥落下时堆垛机即自动断电，以确保设备和人身安全。5.5.1 5.5.1 巷道式堆垛机巷道式堆垛机堆垛机的技术参数是
38、表明堆垛机工作性能的参数，一般包括质量参数、速度参数、尺寸参数等。(1)(1)载重量。载重量。载重量是指堆垛机能够装载的货物重量，一般为几十kg 到几吨，其中载重量为4.5t 的堆垛机使用最广泛。(2)(2)运行速度。运行速度。运行速度是指堆垛机在水平方向上的行驶速度，一般为4120 m/min。(3)(3)起升速度。起升速度。起升速度是指堆垛机在垂直方向上的提升速度，一般为330m/min。(4)(4)货叉伸缩速度。货叉伸缩速度。货叉伸缩速度是指货叉在进行叉取作业时的水平伸缩速度。(5)(5)尺寸参数。尺寸参数。堆垛机的尺寸参数包括堆垛机的外廓尺寸(长、宽、高)、起升高度、最低货位极限高度和货叉的下挠度等。堆垛机的货叉下挠度：堆垛机的货叉下挠度：在额定起重量下，货叉上升到最大高度时，货叉最前端下弯的高度，这一参数反映了货叉抵抗变形的能力。最低货位极限高度：最低货位极限高度：货叉在最低位置时其下表面到运行轨道安装水平面之间的垂直距离。5.5.2 5.5.2 堆垛机的主要技术参数及选择堆垛机的主要技术参数及选择
