300X72型仓库堆垛机伸缩机构及升降机构的设计文献综述

文献综述

1.自动化立体仓库概述

自动化立体仓库是指不用人工直接处理，由电子计算机进行管理和控制，实现自动存取物料的系统。自动化立体仓库技术集规划，管理，机械，电气于一身，是一门学科交叉的综合性技术。

自动化立体仓库是物流的重要组成部分。例如，产品加工制造过程中，物料经历着原材料从厂外采购运进，入库验收，存放，加工制造，进入成品库以及成品外运等一系列物料实体运送的动态流转过程，这其中都包含仓储环节。自动化立体仓库作为一种先进的仓储系统使用高层货架存储物料，利用自动控制堆垛机进行存储作业和电子计算机管理，是仓库的功能从单纯的物料存储保管，发展到担负物料的接受，分类，计量，分拣配送，存档等多种功能，实现了物流的大容量存储，适应了现代生产和商品流通的需要。

1.1自动化立体仓库的特点

1.1.1优点

（1）效率高

仓库作业全部实现机械化和自动化，可以大大节省人力，提高作业效率。

（2）占地少，仓储容量大

采用高层货架立体存储，可以充分利用三维空间，减少占地面积。同时堆垛机的作业通道宽度减少，可以大大提高仓库面积的利用率和空间利用率。

（3）货损货差少

与自动化立体仓库对应，货物的装卸搬运都采用单元化装置，可以显著降低货损货差。

1.1.2缺点

（4）基建和设备投资高

自动化立体仓库结构复杂，配套设备多，货架安装精度要求高，施工周期长，一次性资金投入大。

（2）操作，维护和保养要求高

自动化立体仓库的操作和管理要求高，仓库管理技术人员必须经过专门训练才能胜任本职工作。由于自动化立体仓库采用各种先进的设备，专业性强，维护技术要求高，难度大，系统出现故障时常依赖于供应商的技术支持。

（3）作业流程要求严格，系统的弹性小，柔性差

自动化立体仓库存储货物的品种受到一定限制，对长，大，笨重的货物以及要求特殊保管条件的货物，必须单独设立存储系统。自动化立体仓库一旦建成必须严格按照作业流程操作。另外，系统的弹性小，难以应付存储高峰的要求。因此，在建设自动化立体仓库时必须考虑其适应条件。

1.2自动化立体仓库的发展现状

1.2.1国外自动化立体仓库的发展状况

20世纪50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓库。这种起重机在桥式起重机的小车上装设堆取货物的装置，从地面上用按钮进行操作，使货架间的通道大大减小，单位面积存储量平均增加了50%。20世纪50年代末60年代初，出现了司机操作的巷道式堆垛起重机。1963年美国首先在仓库作业中采用计算机控制，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展。

1.2.2国内自动化立体仓库的发展状况

我国早在1963年就开发试制成功了第一台桥式堆垛起重机，20年代中期，我国开始研究开发采用巷道式堆垛机和高架叉车的立体仓库，郑州纺织机械厂首次利用仓储技术，改建了立体仓库。1980年我国第一座自行研制完成的自动化立体仓库投产，20世纪90年代后，自动化物流系统的开发和应用得到了很大的发展，1992年清华大学等单位建成了我国第一个CIMS环境下的实验工程物流系统，中国科学院沈阳自动化研究所开发研制了电磁导引自动车。目前我国已建成的立体仓库已超过500座，分布在汽车，化工，电子，机械，烟草，军队后勤等各行业和各部门。

1.3研究自动化立体仓库的目的与意义

自动化立体仓库技术是仓储领域的最新技术，它集规划，管理，机械，电气于一体，它的使用能够产生巨大的社会效益和经济效益。其效益主要来自于以下几个方面：

（1）采用高层货架进行存储，大大提高空间利用率和货物管理质量

（2）自动存储，提高了劳动生产率，降低了劳动强度

（3）提高物料调节水平，加快储备资金周转，从而提高仓库管理水平

（4）有效衔接生产与库存，加快物资周转，降低成本

（5）自动化技术的采用能较好的满足特殊仓库环境的需要

（6）适当加工，衔接产需，合理利用资源，提高效益

（7）便于实现系统的整体优化，为企业的生产指挥和决策提供有效的依据

2．自动化立体仓库的组成

2.1货架

货架是采用具有一定强度的材料，按一定式样建成用来存放货物的几何构筑体，货架的种类有许多种，以满足各种不同的物品，存储单位，承载容器及存取方式的需求。货架在仓储物流中必不可少，几乎无处不在，仓储功能的改善以及管理水平的提高，不仅要求提供数量众多，功能完善的货架，而且要求货架与机械化，自动化相适应。

按存取作业方式的不同，货架可分为托盘货架，驶入式货架，阁楼式货架，重力式货架，悬臂式货架，移动式货架，旋转式货架等。

货架的基本功能:

(1)物品能按分类存储，一目了然，防止遗忘

（2）货物存储方便，便于清点及计量，可做到先进先出，能预定储存物品位置，反方便管理

（3）物品能立体存储，有效利用空间，提高库容利用率，扩大仓库储存能力

（4）可放置物品因多层叠放而压伤变形，使得物品损耗减少，可完整保证物品本身的功能，减少货物的损失

(5)保证存储货物的质量，可以采取防潮，防尘，防盗，防破坏等措施，以提高货物存储质量

(6)能配合搬运设备来存取货品，节省人工及时间

2.2巷道堆垛起重机

巷道式堆垛机是在高层货架的窄巷道内作业的起重机。

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。

巷道式堆垛机是自动化立体仓库中的关键设备之一，其额定载重一般为几十千克到几顿，其中0.5吨的使用最多。他的行走速度一般为4m/min-120m/min提升速度一般为3m/min-30m/min。

巷道式堆垛机由机架，运行机构，起升机构，载货台及存取货机构和电气设备五部分组成。

2.3托盘(货箱)

托盘的定义是：在运输，搬运和存储过程中，将物品规整为货物单元时，作为承载面并包括承载面上辅助结构件的装置。

托盘一般是方形或长方形扁平垫板。这种垫板下面有脚，形成插口，以供铲车，叉车进行装卸，运送和堆放，有时也用于散装货物，半成品和产品的临时性堆垛和运输。

托盘既有搬运器具的作用，又具有集装容器的功能，是国内外运输包装普遍使用的一种集装器具。

托盘的结构是两层铺板之间加以纵梁，或一层铺板加装支腿，或其上面加装立柱，挡板而构成货箱。托盘的最小高度以能够使用叉车和搬运车进行作业为宜。一般按结构可分为平托盘，柱式托盘，箱式托盘，轮式托盘。

2.4自动控制系统

自动化立体仓库的神经系统，驱动各设备的自动控制系统，目前主要以总线控制模式为主。控制系统运行的好坏关系到系统运行成本及运行效率的高低，而为了实现系统的自动运转，从普通开关、继电器到巷道堆垛机的控制器等都包括了位置控制、速度控制、方向控制等内容。从小到大的自动化控制，均需要控制系统来完成。在所有控制系统下，计算机控制系统则可称为控制系统的根源。计算机监控系统负责协调系统中的各个部分运行，指挥和监测系统的命令下达及执行情况。

2.5库存信息管理系统

2.5.1自动化立体仓库采用计算机进行管理，其管理信息系统应包含以下功能。

2.5.1.1库存管理

（1）出入库作业功能

（2）货物数据的管理功能

（3）信息交换功能

（4）库存分析功能

2.5.1.2货位管理

计算机管理的自动化立体仓库一般都采用自由货位存储法，即各种货物并没有固定的存放货位，任意货位都可以存放任意货物单元。

2.5.2自动化立体仓库采用计算机管理，建立管理信息系统的优点有：

（1）选择最佳货位地址进行出入库，提高出入库频率，并能充分利用所有货位的存储能力。

（2）由于计算机存储信息量大且运算速度高，能及时，准确和全面的了解库存情况，进行库存分析和预测，合理安排销售和生产，减少库存资金积压。

（3）计算机在运行货位管理的同时还能直接向下级计算机传达作业命令，提高作业效率

参考文献

[1]苏天宇,陈震,刘金勇,王艳，浅谈自动化立体仓库，[J]沈阳工程学院学报2007.10

[2]冯爱兰，物流技术装备[M].北京：人民交通出版社,2005

[3]鲁晓春，吴志强.物流设施与设备[M].北京：清华大学出版社，2005

[4]何爱民。物流装备与运用[M]。南京：东南大学出版社，2008

[5]孔令中。现代物流设备设计与选用[M]。北京：化工工业出版社，2006

[6]徐正林，刘昌祺。自动化立体仓库使用设计手册[M]。北京：中国物资出版社，2009

[7]刘昌祺，董良。自动化立体仓库设计[M]。北京：机械工业出版社，2004

[8]方庆琯，王转。现代物理设施与规划[M]。北京：机械工业出版社，2004

[9]张晓川。现代仓储物流技术装备[M]。北京：化学工业出版社，2004

[10]丁立言，张锋。仓储自动化[M]。北京：清华大学出版社，2002

[11]程国全，蔡继峰，王转。物流设施规划与设计[M]。北京：中国物资出版社，2003

[12]黄浩。仓储管理实务[M]。北京：北京理工大学出版社，2008

[13]朱宏辉。物流自动化系统设计及应用[M]。北京：化学工业出版社，2005

[14]简晓春，蒋工亮。物流机械设备[M]。北京：人民交通出版社，2008

[15]祁庆民，自动化立体库:技术创新发展市场稳步扩大，[J]物流技术与应用2014.04

[16]尹军琪，自动化仓库发展及其应用特性，[J]起重运输2001.10

[17]黄产龙，我国仓储物流现状及优化，[J]商业时代2006.10

[18]李振，仓储管理，[M]中国铁道出版社1987.03

[19]李仁，自动化装置鸡应用,[M]机械工业出版社1985.05

[20]秦同瞬，杨承新，物流机械技术，[M]人民交通出版社2001.06

[21]BookReviewMarch01,1963DynamicsofAutomaticControlSystemsE.Popov;A.D.Booth;I.Flugge-LotzJ.Appl.Mech..1963;30(1):159-160.

[22]HullJ.Optiors，FuturesandOtherDerivatives[M]．PrenticeHall，FourthEdition，2000

[23]ResearchPaperDecember01,1982AutomaticPositionControlofa300,000-TonShipOceanMiningSystemsA.W.Brink;J.S.ChungJ.EnergyResour.

Technol..1982;104(4):285-293.doi:10.1115/1.3230417

[24]MustafaMesutKayali．RealOptionsasaToolforMakingStrategicInvestmentDecision[J]．JournalofAmericanAcademyofBusiness，2006(5)

[25]CraigBertorello,WarehouseAutomation:DesigningfortheFuture,[J]FoodLogistics:intelligenceforfoodwarehouse,transportation,technologyleaders,2009.10

[26]SteveBerne,Threelevelsofwarehouseautomation-ShopTalk,[J]Dairyfoods1994.10