课程设计任务书
一、课程设计目的
《机电系统设计方向专业课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《机电系统设计》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提高，并运用所学理论，通过调研，设计一个机电控制方面的系统，受到从理论到实践应用的综合训练，培养学生独立运用所学理论解决具体问题的能力。具体为以下几个方面：
1. 能够正确运用《机电系统设计》等课程的基本理论和相关知识，掌握机电系统（产品）的功能构成、特点和设计思想、设计方法，了解设计方案的拟定、比较、分析和计算，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生具有机电系统设计的初步能力。
2. 通过机械部分设计，掌握机电一体化系统典型机械零部件和执行元件的设计计算、选型和结构设计方法和步骤。
3. 通过控制系统方案设计，掌握机电系统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想。
4. 通过检索查阅运用有关手册、标准及参考资料，培养起学生检索查阅资料、使用资料的方法和能力。
5. 通过回顾查阅课程理论知识、运用所学的基础课,专业技术课和专业课知识，培养学生根据实际问题正确设计总体方案, 分析具体问题、进行工程设计的能力。
二、课程设计内容
课程设计题目：码垛机机电系统设计。
主要设计内容：
①柔性制造系统简介，介绍系统整体功能、系统组成、功能单元组成、总控平台与各分站功能单元、系统接口定义等；
②码垛机简介，介绍码垛机发展、码垛机总体结构与功能分析等；
③码垛机结构设计，包括码垛机起升机构、传送结构、载货台设计、关键构件结构校核等；
④出入库平移台设计，包括平移台结构设计、导轨设计、平移台驱动方式与执行部件选择等；
⑤码垛机与立体仓库的配合工作，包括立体仓库简要结构设计与分析、导轨设计等；
⑥码垛机电气控制部分设计，包括控制方式，执行部件选取与运动学分析、电气原理图等；
⑦其他设计内容，如系统保养与维护，系统改进等。
根据各子题目设计内容不同，每个设计小组6~7名学生进行设计。允许学生自己拟定题目和实施要点，经指导老师同意后实施。由组长细分小组成员需承担的任务。
三、进度安排
1. 熟悉任务，查阅资料；1天
2. 确定方案；2天
3. 详细设计（机械部分选型及设计计算、控制部分硬件原理图及软件流程图）；5天
4. 整理设计说明书，答辩。2天
四、基本要求
1. 课程设计应在教师的指导下由学生独立完成，严格地要求自己，不允许相互抄袭；
2. 认真阅读《课程设计任务书》，明确题目及具体要求；
3. 认真查阅题目涉及内容的相关文献资料、手册、标准；
4. 大胆创新，确定合理、可行的总体设计方案；
5. 机械部分和驱动部分设计思路清晰，计算结果正确，选型合理；
6. 控制系统方案可行，硬件选择合理，软件框图正确；
7. 机械系统设计计算，控制系统电气原理，图纸符合国家标准，布图合理，内容完整表达清晰。
8. 设计说明书手写和打印均可。课程设计第一天由各设计小组组长根据指导教师给的电子任务书拟定出适合本小组的课程设计任务书，并统一打印后分发各组员。
机械电子系
2011.08.20
第一章柔性制造系统简介
1.1 FMS系统整体功能
在成组技术的基础上，以多台(种)数控机床或数组柔性制造单元为核心，通过自动化物流系统将其联接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。
1.2系统组成
1.2.1加工设备
加工设备主要采用加工中心和数控车床，前者用于加工箱体类和板类零件，后者则用于加工轴类和盘类零件。中、大批量少品种生产中所用的FMS，常采用可更换主轴箱的加工中心，以获得更高的生产效率。
1.2.2储存和搬运
储存和搬运系统搬运的的物料有毛坯、工件、刀具、夹具、检具和切屑等；储存物料的方法有平面布置的托盘库，也有储存量较大的桁道式立体仓库。毛坯一般先由工人装入托盘上的夹具中，并储存在自动仓库中的特定区域内，然后由自动搬运系统根据物料管理计算机的指令送到指定的工位。固定轨道式台车和传送滚道适用于按工艺顺序排列设备的FMS，自动引导台车搬送物料的顺序则与设备排列位置无关，具有较大灵活性。工业机器人可在有限的范围内为1－4台机床输送和装卸工件，对于较大的工件常利用托盘自动交换装置(简称APC)来传送，也可采用在轨道上行走的机器人，同时完成工件的传送和装卸。磨损了的刀具可以逐个从刀库中取出更换，也可由备用的子刀库取代装满待换刀具的刀库。车床卡盘的卡爪、特种夹具和专用加工中心的主轴箱也可以自动更换。切屑运送和处理系统是保证FMS连续正常工作的必要条件，一般根据切屑的形状、排除量和处理要求来选择经济的结构方案。1.2.3信息控制
FMS信息控制系统的结构组成形式很多，但一般多采用群控方式的递阶系统。第一级为各个工艺设备的计算机数控装置(CNC)，实现各的口工过程的控制；第二级为群控计算机，负责把来自第三级计算机的生产计划和数控指令等信息，分配给第一级中有关设备的数控装置，同时把它们的运转状况信息上报给上级计算机；第三级是FMS的主计算机(控制计算机)，其功能是制订生产作业计划，实施FMS 运行状态的管理，及各种数据的管理；第四级是全厂的管理计算机。
性能完善的软件是实现FMS功能的基础，除支持计算机工作的系统软件外，数量更多的是根据使用要求和用户经验所发展的专门应用软件，大体上包括控制软件(控制机床、物料储运系统、检验装置和监视系统)、计划管理软件(调度管理、质量管理、库存管理、工装管理等)和数据管理软件(仿真、检索和各种数据库)等。
为保证FMS的连续自动运转，须对刀具和切削过程进行监视，可能采用的方法有：测量机床主轴电机输出的电流功率，或主轴的扭矩；利用传感器拾取刀具破裂的信号；利用接触测头直接测量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的变化；累积计算刀具的切削时间以进行刀具寿命管理。此外，还可利用接触测头来测量机床热变形和工件安装误差，并据此对其进行补偿。
1.3功能单元组成
码垛机与立体仓库，传送带，视觉检测，串联机器人，并联机器人，装配，自控制台，
1.4总控平台与各分站功能单元
整个系统包括：码垛机与立体仓库从站单元、CCD图象检测从站单元、并联加工中心从站单元、串联搬运从站单元、传送带控制从站单元、条码扫描从站单元、条码扫描从站单元、以及主控服务器单元。
其中并联加工中心单元和串联搬运单元采用PC104嵌入式控制器控制，CCD图象检测单元（2个）和条码扫描单元采用PB-OEM4-PCI从站卡控制，码垛机与立体仓库单元采用PLC控制，传送带控制单元和机械手单元采用PLC控制。
主站单元通过PROFIBUS总线控制其他从站单元，如图1-1所示。
系统特点：
系统采用以PROFIBUS、串口通讯，大量使用嵌入式和PLC控制设计，用户可以从中选择相关内容满足不同层次的教学实验需要。
模块化结构，灵活、紧凑，完全满足实验的要求；
控制系统采用Windows系列操作系统，二次开发方便、快捷，适于教学实验。
系统结构采用工业DCS控制方式、具有高可靠性、开放性、易维护性、协调性等特点。
1.5系统接口定义
因为现场总线是应用在工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。据此功能，现场总线能够很好地完成自动化立体仓库的接口定义及连接。
第二章码垛机简介
1.1码垛机概述
码垛机是立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。无论何种类型的码垛机，一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。它是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物。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，所有的码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。
体现码垛机动态性能优劣的指标主要有：运行速度、提升速度、货叉速度、平稳性、认址精度等。随着科学技术的不断进步，立体仓库的技术水平和仓储机械设备的动态性能也在不断提高。
1.2 码垛机的发展
初期的立体仓库使用的码垛机以桥式起重机为基础，这种码垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架，利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式码垛机，随后巷道式码垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式码垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层码垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式码垛机的立体仓库。目前的码垛机技术取得了重大的发展，控制技术、定位精度、运行速度都得到了很大程度的提高。巷道式码垛机的起升速度已经可以达到90m/min，运行速度达到240m/min，在有的立体仓库中采用上、下两层分别用巷道码垛机进行搬运作业的方法提高出入库能力。
按现行机械行业标准，有轨巷道式码垛机分类方式很多，如按支承方式、用途、控制方式、结构、运行轨迹等分类。无论何种类型的码垛机一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。
第三章码垛机的结构设计
3.1码垛机的总体机构
码垛机是由三个直线电控工作台以及一个旋转工作台外加货叉组成。然后整体放置在底座上，用地脚螺栓固定在地面。其中Ⅰ轴采用了链传动，直线导轨支撑结构形式。外面采用柔性风琴防护罩进行保护。Ⅱ轴除行程不一致外，本身结构形式完全不同，采用了直线导轨支撑，滚珠丝杠传动的结构。这种结构的特点是承载能力高，安装方便。Ⅲ轴因为相对承载低，故此采用光轴直线导轨支撑，滚珠丝杠传动的结构。三个轴互成直角组合搭建而成。也就是典型的直角坐标机器人。工业上经常用到这种结构。Ⅳ轴为旋转轴，通
过支架与Ⅲ轴活动平台连接。结构为蜗轮蜗杆形式。所有直线工作台在系统中可采用伺服电机或者步进电机驱动，通过联轴器与丝杠端连接。
在大型柔性制造及物流系统中，这种码垛机结构应该是相对较复杂的，不仅因为它本身结构复杂，还因为包括知识面比较多，有电机控制、寻零复位操作、点位控制、精度测量等重要问题。包装码垛生产线机械结构复杂，．零部件较多。其传动形式多为链传动和带传动，其执行元件多为气缸，本章简化了机械本体的设计，方便实现后续的自动化控制。
3.2 升降机结构设计
升降机是实现分层码垛的关键部机之一，其结构如图所示。主要由升降平台、传动机构和配重体组成。
升降平台主要由托盘支架，一对导向滚轮、一对限位滚轮等构件组成。托盘支架是由纵梁、横梁组成的一个四方形的平面框架，导向滚轮、限位滚轮用滚轮支架装在框架四角处。滚轮与高架平台主机架的四根立柱上的导轨相配合，保证了升降平台运动的平稳与灵活。平台通过四个调节螺杆与四根单排传动链条相连，传动链条通过主传动轴上的链轮与配重体相连。
传动机构是升降平台3实现升降运动的动力源。主要由轴装式减速电机4、传动轴
5、链轮链条及托板组成。减速电机的正、反旋转，使升降平台上、下运动。配重体由
钢板焊接而成，其重量是根据升降机承载的最大负荷确定的。这样可以减少电机的驱动力和掣动力，并增加平台运行的平稳性。
3.3 载货台设计
1、尾座板
2、深沟球轴承
3、隔套2
4、直线导轨
5、丝杠螺母副
6、滑块
7、连接块8、隔套19、深沟球轴承10、圆螺母11、轴承压盖12、轴承座
13、联轴器14、底座15、电机座板16、驱动电机17、硬限位18、开关支架底板
19、机械限位开关20、开光撞片21、底板122、连接板23、零位开关24、底板2
如图为二轴工作台整体效果图，驱动电机通过联轴器与丝杠连接，丝杠两端轴承支撑，属于固定-支撑安装方式，即一端固定住，一端浮动支撑。因两端固定要求的加工精度及安装精度很高。丝杠螺母与连接块螺钉连接在一起，两个直线导轨螺钉安装在底板上，然后直线导轨上滑块与连接块一起与连接板也就是活动平台螺钉连接。工作台设有两个机械限位开关以及一个零位开关，两端还有机械硬限位挡块。机械限位开关作用是限制工作台左右行程范围。为了避免操作失误或者过冲，结构上必须设置硬限位，避免造成设备损坏和危险。
在工作台设计过程中，一直需要贯穿考虑的问题还有走线问题，因为电机、各类开关、
气管等为了整体美观及线路安全，一般工业或者教学都用托链保护。需要考虑安装方式不
和其他运动及各轴干涉，以及运动过程中内部无挤压等现象，防止气管堵住及电线损坏。
3.4托盘仓的设计
托盘仓是存储托盘和向托盘输送机供给托盘的部机，其结构如上图所示。
托盘仓主要由机架1、叉板2、主气缸3、光电开关4和6、霍尔开关5组成。机架主要采
用钢板、槽钢和角钢焊接而成，能保证托盘仓有足够的强度和刚度。叉板采用钢板焊接
而成。保证了叉板有足够的强度、刚度支承托盘，叉板上装有橡胶垫，起到一定的缓冲
作用。主气缸用以顶起托盘。侧面还装有两个小气缸，小气缸控制叉板开合，保证托盘
的提取。光电开关采用对射式光电开关，检测托盘仓内托盘的存储量，以保证托盘的及
时供给。霍尔开关与主气缸同步运动，不同位置的霍尔开关都将发出信号，以控制主汽
缸的运动，并保证主汽缸与托盘仓叉板动作的协调。
第四章立体仓库出入库平移台设计
4.1平移台结构设计
通常包括：丝杠（或称螺杆）、导轨、底面、台面、电机、联轴器等部件；影响电移台机械性能的主要因素有：丝杠、导轨、机体材质、加工质量和装配工艺等电控位移系统通常由三部分组成：位移台、驱动电机、控制器。驱动电机及控制器主要决定驱动扭矩、加减速度、信号处理、使用功能（如扫描，圆弧插补）等性能参数，随着电机控制技术的提升，除了电移台机械部件以外，电机和控制器也从很大程度上影响电移台的振动、噪音及电移台的定位精度。
其结构分解图如下所示：
4.2导轨设计
根据立体仓库的出入库设计需求及相关标准和有关规范如导向精度、精度保持性、运动灵敏度和定位精度、运动平稳性、抗震性和稳定性、机构工艺等，我们选择直线导轨做为出入库的导轨型号选择。
直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩
擦导轨、流体摩擦导轨等种类。
直线轴承主要用在自动化机械上比较多,像德国进口的机床,纸碗机,激光焊接机等等,当然直线轴承和直线轴是配套用的.像直线导轨主要是用在精度要求比较高的机械结构上。
第五章立体仓库的配合工作
5.1 立体仓库简介
自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，物流仓储中出现的新概念，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化：自动化立体仓库，是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架，巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体，货架内是标准尺寸的货位空间，巷道堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货的工作。管理上采用计算机及条形码技术。
5.2 立体仓库发展
仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，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，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，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），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。
5.3立体仓库总体结构与功能分析
其基本系统有四个组成部分：储存货架、存取设备、输入输出设备、控制系统。
分配如下图所示；
在立体仓库系统模块中，人机接口界面采用一个控制台，上面有操作人员操控立体仓库的控制面板；控制器采用松下电工生产的EPO控制器；电机制动装置分别采用两个不进电机和一个直流电机；驱动装置是给步进电机配以相应的驱动电路；机械部件主要由传送杆及传送平台构成；仓库模块采用上对准光电下对准光电低位置中间计数光电上对准光电中间计数光电下对准光电高位置3x4的结构，每个仓位上都设置了控制了限位开关。
通过参考立体仓库的一般结构形态，并根据各模块的功能，合理排列各个部件之间的位置，设计了一个立体仓库的整体结构，如下图所示。
立体仓库机构模型
5.4仓库搭建
组合式货架，货架各部件可拆可装，不是捍接形式组成。货架有两列组成，每列有49个仓位，共有98个存储仓位。仓位成40x40x40形状分布，连接之间用M8的螺栓连接，且每个连接点有两个螺栓共同加固。且每个仓位均有限位开关与PLC控制器相连接，随时供系统检测仓位的存储状况。
图3.2 自动化立体仓库
1、货架
2、巷道
3、天轨
4、堆垛机
5、仓位
6、地轨
5.5平移台结构设计
通常包括：丝杠（或称螺杆）、导轨、底面、台面、电机、联轴器等部件；影响电移台机械性能的主要因素有：丝杠、导轨、机体材质、加工质量和装配工艺等电控位移系统通常由三部分组成：位移台、驱动电机、控制器。驱动电机及控制器主要决定驱动扭矩、加减速度、信号处理、使用功能（如扫描，圆弧插补）等性能参数，随着电机控制技术的提升，除了电移台机械部件以外，电机和控制器也从很大程度上影响电移台的振动、噪音及电移台的定位精度。
其结构分解图如下所示：
第六章码垛机控制系统的硬件设计
6.1码垛机位置控制
由码垛机的作业流程分析，码垛机是由水平运行机构、纵向起升机构和货叉伸缩机构三部分组成的，水平运行机构和垂直起升机构使码垛机到达目标位置，货叉伸缩机构完成
存取货任务。要完成对码垛机自动控制系统的设计，首先要保证码垛机能够准确到达目标位置，所以在设计码垛机自动控制系统时，关键在于准确可靠的认址和定位保证码垛机准确无误的定位在目标货位。另外为了提高存取效率和保证码垛机的稳定性，必须对码垛机三个机构的速度进行合理有效的控制，其中速度位置检测是码垛机自动控制系统的关键部分。
码垛机速度位置控制的实现方法所示，控制系统由PLC控制器、调速系统、编码器、认址片和认址器组成，实现位置和速度的双闭环控制。
执行机构控制器调速系统M 认址器输入
编码器
速度检测
位置检测
码垛机位置速度控制框图
6.1.1 定位控制
定位控制就是确定码垛机停止在目标货位的功能。自动仓库的认址检测系统有两项任务：一是实现自动寻址，使码垛机自动找到被指定到达的位置；二是自动准确停准，即码垛机停准位置不超出规定的精度。为此，货架上的每个货位必须具有码垛机能识别的编码，所以将货架两侧编成X1、X2，沿码垛机运行方向将货架编为0~Y列，垂直方向编为0~Z 层。这样每个货位就有了独立的三维坐标地址，码垛机自动检测目前的坐标地址，使其能到达目标位置。因为货架两侧分为X1、X2，只有两个方向，反应到码垛机上只是货叉左伸、右伸运动，此方向不用检测，所以实际上码垛机位置的检测只是对Y、Z位置的检测。
6.1.2 认址检测方式
主要的认址检测方式有以下几种：
(1)绝对认址：绝对认址是将每一个货位赋予唯一的开关状态，给每个货位制作一个专用的认址片，码垛机上相应安装一个识别器，通常是二进制编码板和一组光电开关的组合，通过读取认址片的代码来判断码垛机的当前位置。
(2)相对认址：相对认址：相对认址时每个货位的认址片结构相同。每经过一个货位，就对地址编码进行加1或减1，一直移动到和预定位置号一致时停止运行。
(3)编码器定位法：编码器定位方式主要有两种：从动轮与轨道旋转计数测定方式、链轮与链条旋转计数测定方式。从动轮与轨道旋转计数测定方式。码垛机的从动轮上配有同轴旋转编码器，从动轮与轨道近似纯滚动，因此通过对旋转编码器的转角的转换，可以得到码垛机的相对运行位置。
(4)激光测距定位：激光测距定位是近年来应用于码垛机准确定位的新技术，用激光测距仪通过测量码垛机到基准点的距离和事先存储的位置数据比较来确定码垛机的当前位置。这种方法的精度很高，但是使用时码垛机和激光发射器和反射板之间不允许有物体，否则会遮挡住激光的传输路径，使系统无法准确定位。
6.1.3 认址方式确认
为完成对码垛机的位置控制，必须能检测出码垛机的运行位置，本次设计的码垛机系统认址方式如下：
(1)水平认址系统
水平方向采用激光测距传感器，当前数据为位移值，经过PLC计算后的数据为当前速度值。激光测距传感器安装在码垛机上，目标放射板安装在巷道末端。在立体仓库巷道通道中的激光测距范围(激光发射器与反射板之间)内不得有任何物体遮挡激光光线。激光测距的原理是通过发射出的激光光线长度来测定距离，其光线就好比一把光尺，如果物体遮挡激光光线，让它脱离原标准原点的测定位置，将影响实际要求的测定距离，从而使道码
垛机走位偏离所设定的位置，产生货叉取/存储错位或起始点撞击巷道码垛机端部缓冲制动器的情况。因此，在巷道码垛机工作时不允许有任何物体遮挡激光光线，对于激光光线通道应采取隔离保护措施，保证激光测距的准确性和自动化系统的安全性。
(2)纵向认址系统
码垛机纵向方向的层定位采用光电开关和认址片组合定位，即在码垛机的上下安装两个光电开关，在每层的货位上安装认址片。低位为取货开始伸叉或放货完毕收叉的位置，高位为放货开始伸叉或取货完毕收叉的位置。为使货叉能完成作业，码垛机在垂直方向上必须要提供使货叉能停在高位或低位的检测装置。所以在码垛机的升降台上安装三个光电开关，与升降台一起上升下降，中间的一个共用，其他两个分别为上位置和下位置。存货开始或取货结束时，升降台货叉停在高位置，下面两个光电开关处于认址片内；取货开始
或存货结束时，货叉停在低位置，此时上面两个光电开关处于认址片内，如图所示。
上对准光电
下对准光电低位置
中间计数光电上对准光电
中间计数光电
下对准光电
高位置
码垛机垂直方向认址传感器分布图
6.2 PLC 模块选型
由于
S7-200-CPU226的集成24输入/16输出不能满足设计的要求，所以又选用了
EM221扩展模块和EM235扩展模块，正好满足设计的需要。所选模块型号如表所示。
扩展模块选型表
摘要 随着我国国民经济的发展，自动化立体仓库的应用越来越广泛。利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。自动化立体仓库的主体由货架、巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。本课题的电气控制主要由西门子公司的PLC、步进电机驱动器、步进电动机、直流电动机等器件组成。 对本课题进行简要的介绍，包括背景，研究意义，现状等；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本系统用到的器件进行分别介绍，重点对PLC程序进行了编写；最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结。 关键词：立体仓库电气控 PLC
Abstract With the development of computer information technology, modern enterprise production scale expanding and competition intensifies day by day, market of enterprise logistics system proposed new requirements, automated warehouse more and more by concern and has been widely used. This paper introduces the structure and features of the double column stacking machine with the rail roadway, and analyzes and discusses the main design points of the double column stacking machine with the rail roadway Keywords: automated warehouse; stacking machine; design
仓库布局优化方案设计1 《仓库布局优化方案设计》 课程作业 学院: 交通运输与物流学院专业年级: 2010级物流管理课程: 物流中心规划与管理成绩: 目录 1.方案设计目的…………………………….第(3)页 2.方案设计内容及要求…………………….第(3)页 3.方案设计分析步骤……………………….第(3)页 4.参考文献………………………………….第(13)页 H公司仓库布局优化方案 一、目的 1.发现和挖掘仓库管理存在的不合理方面 2.分析不合理的布局设计 3.优化公司的仓库布局，从而使仓库利用率最大化 二、内容以及要求 1.分析H公司仓库货物及货位利用情况
2.对H公司仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案 3.小组单独提出的仓库布局方面的问题以及解决方案 三、分析步骤 1.原理（运用EIQ分析法等基础理论对H公司仓库布局优化方案设计） (1).EIQ分析法是以顾客导向为主，且针对具有不稳定或波动条件的物流 配送中心作业系统的一种分析方法。 (2).EIQ分析法的目的是协助设计者掌控物流作业特性，探讨其运作方式， 规划作业系统、拣货方式和储位划分。 (3).EIQ分析法的要素： ①E(Entry)是指订单件数； ②I(Item)是指货物品项或种类； ③Q(Quantity)是指每一笔订单、每一类货物所订购的数量资料，是结合 订单与类别的桥梁。 (4).EIQ 分析法流程图
2.步骤 (1). 运用EIQ分析(包括订单量(EQ)分析; 品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析; 品项受订次数(IK)分析)， (2).各种参数分析 ①H公司订单量(EQ)分析 EQ分析见表1所示 ②H公司品项数量(IQ)分析IQ分析见表2所示
大学本科生课程设计 《仓储自动化技术与设备课程设计》 姓名 000 学号 000000000 院系机械工程 专业物流工程 指导老师 00000 设计说明书提交时间： 2012 年 01月 9日
目录 第一章绪论............................................... - 1 - 第二章设计分析............................................. - 2 - 2.1 设计背景............................................ - 2 - 2.2 设计要求............................................ - 2 - 第三章系统建模............................................. - 4 - 3.1 托盘选择............................................ - 4 - 3.2 货架尺寸设计........................................ - 8 - 3.2.1货架高度设计.................................. - 8 - 3.2.2货架跨度设计.................................. - 9 - 3.2.3 货架列数、排数设计............................ - 9 - 3.3 货架利用率计算..................................... - 10 - 3.4 柱间距............................................. - 11 - 3.5 钢材选型及校核..................................... - 11 - 3.6 堆垛机选型......................................... - 13 - 3.6.1 堆垛机工作量计算................................. - 13 - 3.6.2 堆垛机选型................................... - 14 - 第四章系统选择............................................ - 16 - 4.1 地面强度验算....................................... - 16 - 4.1.1 货架的基本参数............................... - 16 - 4.1.2 地面强度..................................... - 16 - 4.2 存储区布局......................................... - 16 - 第五章总结.............................................. - 18 - 参考文献................................................... - 19 - 附录1 ..................................................... - 20 - 附录2 ..................................................... - 25 -
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目: PLC在仓库码垛机中的设计应用
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二〇一〇年九月二十日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 二〇一〇年九月二十日
毕业设计任务书 一、设计题目：PLC在仓库码垛机上的设计应用 二、毕业设计的目的 1．设计一个立体仓库码垛机控制系统； 2．水平移动、垂直移动及伸叉机机构分别由220W 的三相交流异步电动机、200W 的单相交流异步电动机和二相混合式步进电机驱动； 3．上述电机由西门子S7-226型PLC控制，其中水平移动、垂直移动由PLC 通过变频器控制，步进电机由步进驱动模块进行自动控制。 三、主要设计内容 1．变频调速系统设计； 2．货叉伸缩控制； 3．PLC控制程序编写与调试； 四、重点研究问题 PLC控制，确定设计方案，完成各功能单元的结构设计，参数计算和元件选择。 五、主要技术指标或主要设计参数 堆垛机运行的速度范围： 水平方向：2m／min-360m／min； 垂直方向：2m／min-80m／min； 货叉： 2m／min-60m／min 六、设计成果要求 1．毕业设计论文要求字数为10000—15000字，论文格式参照河南工业职业技术学院关于毕业设计论文格式要求； 2．各部分环节的工作原理及调试故障分析及排除方法； 3. 具有必要的保护措施； 4. 附有主程序流程图；
仓库布局优化方案设计 1 《仓库布局优化方案设计》 课程作业 学院: 交通运输与物流学院专业年级: 2010 级物流管理课程: 物流中心规划与管理成绩: 目录 1?方案设计目的 .................... ?第(3)页 2?方案设计内容及要求 .............. ?第(3)页 3?方案设计分析步骤 ................ ?第(3)页 4?参考文献 ........................ ?第(13)页 H 公司仓库布局优化方案 一、目的 1.发现和挖掘仓库管理存在的不合理方面 2.分析不合理的布局设计 3.优化公司的仓库布局，从而使仓库利用率最大化 二、内容以及要求
1.分析H 公司仓库货物及货位利用情况 2.对H 公司仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案 3.小组单独提出的仓库布局方面的问题以及解决方案 三、分析步骤 1.原理(运用EIQ 分析法等基础理论对H 公司仓库布局优化方案设计) (1).EIQ 分析法是以顾客导向为主，且针对具有不稳定或波动条件的物流 配送中心作业系统的一种分析方法。 (2).EIQ 分析法的目的是协助设计者掌控物流作业特性，探讨其运作方式， 规划作业系统、拣货方式和储位划分。 (3).EIQ 分析法的要素： ①E(E ntry)是指订单件数； ②l(ltem)是指货物品项或种类； ③Q(Qua ntity)是指每一笔订单、每一类货物所订购的数量资料，是结合 订单与类别的桥梁。 (4).ElQ 分析法流程图
2.步骤 (1).运用EIQ分析(包括订单量(EQ)分析；品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析；品项受订次数(IK)分析), (2).各种参数分析 ①H公司订单量(EQ)分析 EQ 分析见表 1 所示 ②H公司品项数量(IQ)分析IQ 分析见表 2 所示
码垛机设计方案（一） 一：系统方案概述经对贵公司产品、场地的分析，技术需求、指标的详细研究和理解，为了充分满足该技术要求，对本工程我们采用方案附图所示的机器人码垛系统。 一：总体方案 本机器人码垛系统，通过品质一流品牌的接近开关、按钮开关、可编程控制器等硬件和专家设计的专门控制软件相结合，实现了从客户自身的包装线出来的站立式包装袋到最后的码垛成型，均为无人的高度自动化系统。完善的安全联锁机制，可以对设备和操作人员提供保护。图形显示的触摸屏使整个系统操作简单，故障诊断容易，同时方便了检修和维护。并且每套系统出厂都经过严格的系统测试，保证客户的运行安全、可靠、稳定。 本机器人码垛系统如附图1所示，由1.倒包线、2.提升线、3.整形线、4.抓取线、5.码垛机器人，五部分构成。其各部分工作过程和其主要功能阐述如下： 1倒包线 2提升线3整形线4抓取线5码垛机器人
从称量秤、缝包机等客户末端出来的袋装产品均为站立式，通过输送机，当包装袋到达倒包线（附图2所示）时，包装袋会接触到其①倒包横梁，自身倒在②倒包板上，然后通过③防滑输送带的传送和④导向滚筒的导向，包装袋会自动调整为长度方向与流水线平行的纵向输送。且此倒包线为高度可以调整型。如果客户在更换产品，导致包装袋长度、称量秤输送线的高度有更改时，此倒包线可以通过其升降按钮，来驱动自身的升降电机，做高度的自动调整。 附图2：倒包线 由于产品从不同高度，客户端输送和倒包线有高度调整，为了更好统一的做码垛规划，最大发挥码垛机器人的功效和码垛能力，现增加提升线（附图3所示）将倒包线出来的包装袋提升到某一统一高度。此提升线为配合前段的自动升降，亦增加有自动升降按钮，可以调节升降电机控制单边提升高度与前段平齐，保证后端高度不变。 ①倒包横梁 ②倒包板 ③防滑输送带 ④导向滚筒
立体车库堆垛机机械结构设计 学生姓名：郑超李昭白鹤鹏封二佳 学院：机械工程学院 专业年级：机械10级 指导教师：单根立 2014年 1 月6 日
目录 摘要 (4) 前言 (5) 第一章绪论 (4) 1.1自动化立体仓库的起源与发展 (6) 1.2 课题的提出及主要任务 (7) 1.2.1 课题的提出 (7) 1.2.2 课题的主要任务 (7) 第二章堆垛机的分类 (8) 2.1 巷道式堆垛机的分类 (8) 2.1.1 巷道式单立柱堆垛机 (8) 2.1.2 双立柱巷道堆垛起重机 (9) 2.1.3 桥式堆垛起重机 (9) 第三章堆垛机门架的结构设计计算 (10) 3.1堆垛机各个部分运动速度计算 (10) 3.1.1行走速度 (10) 3.1.2升降速度 (11) 3.1.3货叉的伸缩速度 (11) 3.2额定数据表 (12) 第四章减速电机的选取 (12) 4.1行走装置的减速电机的选取 (12) 4.2升降电动机的选用 (13)
4.3伸缩运动电机的选用 (14) 第五章堆垛机伸缩货叉机构的校核 (14) 5.1叉架的受力分析计算 (15) 第六章结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
黎明职业大学机电工程与自动化学院毕业设计 毕业设计报告 设计题目：机械手（码垛机）液压与PLC系统的设计与仿真
目录 第1章绪论 (3) 第2章毕业设计任务与要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (5) 第3章液压系统设计 (6) 3.1负载分析 (6) 3.2液压缸的设计与计算 (6) 3.2.1夹紧液压缸的设计与计算 (6) 3.2.2升降液压缸的设计与计算 (7) 3.2.3平移液压缸的设计与计算 (9) 3.2.4液压缸结构尺寸计算 (10) 3.3确定液压系统方案，拟定液压系统原理图 (11) 3.3.1确定执行元件的类型 (11) 3.3.2换向方式确定 (11) 3.3.3各回路的确定 (11) 3.4 液压元件及辅助装置的选型与确定 (12) 3.4.1 选择液压泵 (12) 3.4.2确定油管的尺寸 (12) 3.4.3液压阀的选型 (13) 第4章电气控制系统设计 (14) 4.1控制要求分析 (14) 4.2硬件设计 (14) 4.2.1 PLC的选型 (14)
4.2.2 I/O分配表 (15) 4.2.3 PLC电路设计 (15) 4.3电气元件选型 (19) 4.4软件设计 (21) 4.4.1画出动作流程图 (21) 4.4.2人机界面组态控制 (22) 第5章安装调试仿真 (26) 5.1 液压仿真 (26) 5.2 PLC调试 (26) 第6章设计结论 (26) 第7章仪器设备清单 (27) 第8章收获、体会和建议 (27) 参考文献 (28) 附录 (29)
第1章绪论 机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。 机械手的发展是由于它的积极作用正日益为人们所认识：其一、它能部分的代替人工操作；其二、它能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；其三、它能操作必要的机具进行焊接和装配，从而大大的改善了工人的劳动条件，显著的提高了劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 机械手是一种能自动控制并可从新编程以变动的多功能机器，他有多个自由度，可以搬运物体以完成在不同环境中的工作。机械手的结构形式开始比较简单，专用性较强。随着工业技术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。
自动化立体仓库设计方案 第1章绪论 1.1 引言 当前世界经济发展的两大趋势是全球化和市场化。集扮流、信息流和资金流于一身的物流配送中心，在全球化和市场化的时代里，进一步促进了世界经济与贸易的发展。代表21世纪国林物流先进技术的物流配送中心的特征是自动化、计算机化、信．息化、两络化、智笼化、柔性化、电子商务化、标准化和社会化。自动化立体仓库在现代化的物流配送中心中起到了重大的作用，可以说没有自动化立体仓库就没有现代化的物流系统。在全球化和市场化的国际经济活动中，流通是联系生产和消费的纽带。只有通过商品流通才能体现出商品的价值及其使用价值，流通是国民经济运行的大动脉。自动化立体仓库加速了商品流通，减少了商品损坏，降低了流通成本，节约了土地面积、人力和财力。此外，它还提高了库存周转率、经营灵活性和工作效率。它以最快速度、最低价格和最佳服务来满足用户需求，从而获得最大利益。 我国加入WTO之后，加速了工业化和现代化的建设．物流配送中心和自动化立体仓库的需求量越来越大．它必将为国民经济的腾飞做出巨大的贡献。 基于这一现状提出了本课题。 自动化立体仓库由计算机控制系统、高层货架、堆垛机、输送机一和周边机械等构成，它是现代化物流配送中心的关键设备系统。 1.2 特点及其研发意义 物流系统中的自动化立体仓为又称立库、高层货架仓库、自动仓储要SA/RS，是以高层立体货架（托盘系统）储存物资，用电子计算机控制管理和自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。仓库的功能从单纯地进行物资的储存保管，发展到担负物资的接受、分类、计量、包装、分拣、配送、存档等多种功能，实现高效率物流和大容量存储，以满足现代化生产和商品流通的需要。 近年来，我国为了发展经济，各地都在大力发展交通，海、路、空并举，进行大规模的基本项目的投资建设，成为现代化经济发展建设的主旋律。而交通事业发展的最终目的，就是使物资能够迅速流通，促进经济的发展。在现代社会中，
仓库规划与布局 仓库规划与设计 一、仓库规划原则 仓库规划方案应能做到以尽可能低的成本，实现货物在仓库内快速、准确地流动。这个目标的实现，要通过物流技术、信息技术、成本控制和仓库的组织结构的一体化策略才能达到。仓储系统的物流规划原则不是一成不变的，要视具体情况而定。在特定场合下，有些原则是互相影响的，甚至互相矛盾。为了做出最好的设计，有必要对这些原则进行选择和修改。 1、系统简化原则 要根据物流标准化做好包装和物流容器的标准化，把杂货、粮食、饮料、食盐、食糖、饲料等散装货物、外形不规则货物的组成标准的储运集装单元，实现集装单元与运输车辆的载重量、有效空间尺寸的配合、集装单位与装卸设备的配合、集装单位与仓储设施的配合，这样做会有利于仓储系统中的各个环节的协调配合，在异地中转等作业时，不用换装，提高通用性，减少搬运作业时间、减轻物品的损失、损坏，从而节约费用，同时也简化了装卸搬运子系统，降低系统的操作和维护成本，提高系统的可靠性，提高仓储作业的效率。 2、平面设计原则 若无特殊要求，仓储系统中的物流都应在同一平面上实现，从而减少不必要的安全防护措施，减少利用率和作业效率低和能源消耗较大的起重机械，提高系统的效率。 3、物流和信息流的分离原则 现代物流是在计算机网络支持下的物流，物流和信息流的结合解决了物流流向的控制问题，提高了系统作业的准确率，从而提高了系统作业效率。如果不能实现物流和信息流的尽早分离，就要求在物流系统的每个分、合节点均设置相应的物流信息识读装置，这势必造成的冗余度，增加系统的成本；如果能实现物流和信息流的尽早分离，将所需信息一次识别出来，再通过计算机网络传到各个节点，即可降低系统的成本。 4、柔性化原则 仓库的建设和仓储设备的购置，需要大量的资金。为了保证仓储系统高效工作，需要配置针对性较强的设备；而社会物流环境的变化，又有可能使仓储货物品种、规格和经营规模发生改变。因此，在规划时，要注意机械和机械化系统的柔性和仓库扩大经营规模的可能性。 5、物料处理次数最少原则 不管是以人工方式还是自动方式，每一次物料处理都需要花费一定的时间和费用，通过复合操作，或者减少不必要的移动，或者引入能同时完成多个操作的设备，就可减少处理次数。 6、最短移动距离，避免物流线路交叉原则 移动距离越短，所需的时间和费用就越低；避免物流线路交叉，即可解决交叉物流控制和物料等待时间问题，保持物流的畅通。 7、成本与效益原则 在建设仓库和选择仓储设备时，必须考虑投资成本和系统效益原则。在满足作业需求的条件下，尽量降低投资。 仓库选址
摘要 传统的机械设备与产品,多是以机械为主,是电气、液压或气动控制的机械设备。随着工业水平的不断发展,机械设备己逐步地由手动操作改为自动控制,设备本身也发展成为机电一体化的综合体。可编程序控制器 (PLC是以微处理器为核心, 综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。经过 30多年的发展, 目前, 可编程序控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置, 己跃居工业生产自动化四大支柱 (可编程序控制器、数控机床、机器人、计算机辅助设计与制造的首位。其应用的深度和广度已成为衡量一个国家工业先进与自动化程度高低的标志。 包装码垛自动生产线适用于石油化工、化肥、粮食、港口等行业, 可对 PP 、PE 粒子、 PVC 、化肥、粮食等粉状、颗粒状物料进行全自动包装码垛作业,便于用户储存、运输和销售,全自动包装码垛生产线主要由自动定量包装机、自动上袋机组、封口系统、倒袋机、金属检测机、重量检验机、检选机、喷墨打印机、码垛机等单元组成。通过可编程序控制器、对整个生产线的工作过程进行自动控制,对运行过程中出现的故障或供料不足,供袋不及时、出垛不及时等,进行声光报警。该设备具有操作简单,运行可靠,维修方便等优点。根据用户要求,配上通讯接口和打印机、有打印日、月累计报表的功能。还可与上位计算机或触摸屏连接,对包装码垛自动生产线实现实时监控、远程诊断和网络化管理。 关键词:PLC ;控制系统;包装码垛自动生产 目录 绪论 .............................................................................................................................. 1一、 PLC 的背 景 (2) (一 PLC 的产生 (2) (二 PLC 的应用现状和发展趋势 (2)
自动化立体库规划和设计方案 1、库场的选择，规划与设计 库场的选择和布置对于仓储系统的基建投资，物流费用，劳动条件，生产管理，环境保护等都有重要的意义，因此我们需首要考虑。其次就是确定库场各部分相关位置，并画出平面布置图。 2、确定仓库形式，作业方式和机械设备参数 立体仓库的形式有很多种，一般多用单元货格形式。根据工艺要求确定作业方式，选择或设计合适的物流搬运设备，确定他们的参数。 品种单一或品种较少：单元货格式仓库 特殊要求的货物：冷藏，防潮，恒温仓库 自动化立体仓库使用的机械设备有很多种，一般包括巷道堆垛机，连续输送机，高层货架和自动导向车。设计师需要根据仓库的规模，货物的品种，出入库频率选择最合适的机械设备进行设计。 3、确定货物单元形式及规格 根据调查和统计结果，并综合考虑多种因素，确定合理的单元形式及规格。对于那种形状和尺寸比较特殊或者很重的货物，可以单独处理。 货物单元尽量采用标准推荐的尺寸，以便于与其他物料搬运和运输机具相匹配。 货格尺寸取决于在货物单元四周需留出的净空尺寸和货架构件的尺寸。 4、确定库容量，合理规划库房面积 和其他面积的分配 库容量是指同一时间仓库可容纳的货物单元数，这对自动化立体仓库是一个非常重要的参数。由于在库存周期会受到许多来自外界因素的影响，所以在设计的过程中应合理安排货架区与缓存区之间的容纳面积关系。 由于总面积是一定的，所以在设计立体仓库的时候，应将办公，实验的面积与库房面积相结合，从而减少许多不必要的投入和麻烦。 5、自动化立体仓库的布置 （1）U型布置 特点：物流路线合理，进出口码头资源可以充分利用，便于越库作业，便于扩展。 适用类型：工业制造行业居多，如汽车零部件库和家电企业零部件库。 （2）直径穿越式布置 特点：非常适合纯粹的越库作业，便于解决高峰时同时进出货库作业。 适用类型：产品品种较为单一的成品库，如电子产品，香烟和医药行业的成品库。 （3）模块化干线布置 特点：可满足多种功能，适合多样化的产品存放。 适用类型：综合类的商品分拨中心，如大型商超物流中心。 6、自动化立体仓库的控制方式和管理方式，以及人员与设备的匹配 不管自动化立体仓库的自动化程度有多高，具体操作时仍需要一定的人力劳动，因此在选择员工的时候，既要保证质量，也要确保数量。人员不够会造成仓库的效率降低，太多又会浪费。由于自动化立体仓库采用了大量的先进化设备，因此需要对员工进行培训，以此来将智能仓库的使用效率达到最大效果。 人员和设备投入可以考虑以下因素： 人员投入：仓库管理和操作岗位，系统处理岗位等，高峰低谷时人员该如何配置；
目录 一、仓库布局概括 ............................................... （一）、仓库布局定义 .............................................................................................................. （二）、仓库的总体构成 .......................................................................................................... （三）、仓库的布置要求 .......................................................................................................... （四）、仓库布局原则 .............................................................................................................. (五)、仓库设施、设备配置 .................................................................................................... 二、仓库布局设计 ............................................... （一）、仓库整体布局设计 ...................................................................................................... （二）、仓库作业流程 .............................................................................................................. （三）、仓库内部设计 .............................................................................................................. 1、托盘数计算 .................................................................................................................. 2、货架数计算 .................................................................................................................. 3、叉车数计算 .................................................................................................................. 4、储存区面积 .................................................................................................................. 5、工具存放区面积 .......................................................................................................... 6、入库区面积 .................................................................................................................. 7、理货区面积 .................................................................................................................. 8、退货暂存区面积 .......................................................................................................... 9、通道设计 ...................................................................................................................... 三、总结 .......................................................
前言 随着企业现代化规模的不断扩大，物流业的快速发展，仓库单层库存的物流系统的重要组成部分，人工翻找的存储形式已经不能满足实际要求。立体仓库已成为不可缺少的重要部分的生产物流系统，机器人和堆垛机的关键设备。所谓的立体仓库基层十几层，甚至几十层高的货架单元装载货物的仓库或库，货物搬运到的货物装卸设备（机器人）。 立体仓库空间利用率高，强进库容量，采用计算机控制管理，帮助企业实现现代化的管理功能，已成为不可或缺的企业仓储物流和生产管理技术，越来越多的企业的生存。自动化的高货架仓库的应用围广泛，几乎遍布所有行业。在中国，工业自动化高层货架仓库应用主要是机械，冶金，化工，航空航天，电子，医药，食品加工，烟草，印刷，配送中心，机场，港口等。
第一章绪论 1.1自动化立体仓库的基本原理及概述 1.1.1自动化立体仓库的基本原理 自动化立体仓库，也被称为高架仓库AS / RS（自动存储和检索系统），自动存取系统。这是常用的层，十几层，甚至几十层高的货架，自动材料处理设备，仓库货物出库和仓储业务。立体仓库通常立体货架堆垛机的铁路隧道，一个存储托盘输送机系统，尺寸检测条码阅读系统，通信系统，自动控制系统，计算机监控系统，计算机管理系统以及其他如电线，电缆桥架配电辅助设备橱柜，托盘，调节平台，钢结构平台的复杂的自动化系统。使用一流的综合物流理念，采用先进的控制总线，通信和信息技术，通过以上设备的协调行动，按照指定的用户的需求完成货物自动有序，快速，准确，高效的仓库工作。图为立体化仓库的示意图1-1： 图1-1 立体化仓库的示意图 这类仓库主要通过高层货架充分利用空间进行存取货物，所以称为“立体仓库”，也有的称为“高架仓库”。目前，这类仓库最大高度达到40多米，最大
立体车库堆垛机机械结构设计 学生姓名：超昭白鹤鹏封二佳 学院：机械工程学院 专业年级：机械10级 指导教师：单根立 2014年 1 月6 日
目录 摘要 (4) 前言 (5) 第一章绪论 (4) 1.1自动化立体仓库的起源与发展 (6) 1.2 课题的提出及主要任务 (7) 1.2.1 课题的提出 (7) 1.2.2 课题的主要任务 (7) 第二章堆垛机的分类 (8) 2.1 巷道式堆垛机的分类 (8) 2.1.1 巷道式单立柱堆垛机 (8) 2.1.2 双立柱巷道堆垛起重机 (9) 2.1.3 桥式堆垛起重机 (9) 第三章堆垛机门架的结构设计计算 (10) 3.1堆垛机各个部分运动速度计算 (10) 3.1.1行走速度 (10) 3.1.2升降速度 (11) 3.1.3货叉的伸缩速度 (11) 3.2额定数据表 (12) 第四章减速电机的选取 (12) 4.1行走装置的减速电机的选取 (12) 4.2升降电动机的选用 (13)
4.3伸缩运动电机的选用 (14) 第五章堆垛机伸缩货叉机构的校核 (14) 5.1叉架的受力分析计算 (15) 第六章结论 (16) 致 (17) 参考文献 (18)
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
《仓库布局优化方案设计》 课程作业 学院: 交通运输与物流学院 专业年级: 2010级物流管理 成员名单:王泽民张先明成员学号: 20100979 20100985 课程: 物流中心规划与管理 成绩:
目录 1.方案设计目的…………………………….第(3)页 2.方案设计内容及要求…………………….第(3)页 3.方案设计分析步骤……………………….第(3)页 4.参考文献………………………………….第(13)页
H公司仓库布局优化方案 一、目的 1.发现和挖掘仓库管理存在的不合理方面 2.分析不合理的布局设计 3.优化公司的仓库布局，从而使仓库利用率最大化 二、内容以及要求 1.分析H公司仓库货物及货位利用情况 2.对H公司仓库原有货位利用状况进行调整并提出优化方案 3.小组单独提出的仓库布局方面的问题以及解决方案 三、分析步骤 1.原理（运用EIQ分析法等基础理论对H公司仓库布局优化方案设计） (1).EIQ分析法是以顾客导向为主，且针对具有不稳定或波动条件的物流 配送中心作业系统的一种分析方法。 (2).EIQ分析法的目的是协助设计者掌控物流作业特性，探讨其运作方式， 规划作业系统、拣货方式和储位划分。 (3).EIQ分析法的要素： ①E(Entry)是指订单件数； ②I(Item)是指货物品项或种类； ③Q(Quantity)是指每一笔订单、每一类货物所订购的数量资料，是结合 订单与类别的桥梁。 (4).EIQ 分析法流程图 2.步骤
(1).运用EIQ分析(包括订单量(EQ)分析; 品项数量(IQ)分析; 订单品项数(EN)分析; 品项受订次数(IK)分析)， (2).各种参数分析 ①H公司订单量(EQ)分析 EQ分析见表1所示
摘要 传统的机械设备与产品，多是以机械为主，是电气、液压或气动控制的机械设备。随着工业水平的不断发展，机械设备己逐步地由手动操作改为自动控制，设备本身也发展成为机电一体化的综合体。可编程序控制器(PLC)是以微处理器为核心，综合计算机技术、自动化技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制装置。经过30多年的发展，目前，可编程序控制器已成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，己跃居工业生产自动化四大支柱(可编程序控制器、数控机床、机器人、计算机辅助设计与制造)的首位。其应用的深度和广度已成为衡量一个国家工业先进与自动化程度高低的标志。 包装码垛自动生产线适用于石油化工、化肥、粮食、港口等行业，可对PP、PE粒子、PVC、化肥、粮食等粉状、颗粒状物料进行全自动包装码垛作业，便于用户储存、运输和销售，全自动包装码垛生产线主要由自动定量包装机、自动上袋机组、封口系统、倒袋机、金属检测机、重量检验机、检选机、喷墨打印机、码垛机等单元组成。通过可编程序控制器、对整个生产线的工作过程进行自动控制，对运行过程中出现的故障或供料不足，供袋不及时、出垛不及时等，进行声光报警。该设备具有操作简单，运行可靠，维修方便等优点。根据用户要求，配上通讯接口和打印机、有打印日、月累计报表的功能。还可与上位计算机或触摸屏连接，对包装码垛自动生产线实现实时监控、远程诊断和网络化管理。 关键词：PLC；控制系统；包装码垛自动生产
目录 绪论 (1) 一、PLC的背景 (2) （一）PLC的产生 (2) （二）PLC的应用现状和发展趋势 (2) （三）包装码垛自动生产线的发展 (3) 二、包装码垛自动生产线机械系统设计 (4) （一）包装码珠自动生产线系统组成 (4) 三、气动及真空系统 (14) （一）气动系统的结构 (14) （二）真空系统 (17) 四、PLC控制系统设计 (18) （一）包装码垛自动生产线工艺流程 (18) （二）程序控制逻辑 (19) （三）PLC控制系统硬件设计 (27) （四）PLC控制系统软件程序设计 (32) 结论 (34) 参考文献 (35) 致谢 (36) 附页 (37)
胜利油田供应处 物资总库新址规划方案 兰剑物流科技股份 2012年8月 目录
一、胜利油田物资总库现状及规划必要性1 二、规划思路及原则3 三、物资总库新址总体及各功能分区规划方案4 1.规划依据4 2.规划方案4 2.1物资总库新址总体规划方案4 2.2各功能分区规划方案6 3.方案设施设备介绍12 3.1存储设备12 3.2自动出入库设备16 四、物联网信息系统规划方案24 1.规划原则24 2.规划方案介绍25 2.1物资到货智能管理25 2.2物资在库智能管理26 2.3物资配送智能管理26 2.4总库园区安防智能管理27 五、项目投资估算27 胜利油田供应处物资总库新址规划方案 一、胜利油田物资总库现状及规划必要性 胜利油田分公司物资供应处（简称供应处）始建于1966年，承担胜利油田生产所需物资的采购供应，其中物资总库既是储备中心，又是配送中心，承担着油田生产物资的供应保障工作；物资检验所是胜利油田综合性质量检验和计量检
定单位，在油田的生产过程中发挥着重要的辅助和保障功能。 城市规划方面。根据《东营市中心城区总体规划（2011-2020）方案》，现供应处物资总库、检验所区域的用地性质为居住用地，在2011年东营市规划局控制性详细规划方案中，胜利油田物资供应处属于东营市火车站片区，对于供应处来说急需对新址进行规划搬迁。 物资供应方面。随着胜利油田职工住宅胜利花苑的建设，供应处、物资总库、物资检验所用地面积逐渐减少，不能满足现有物资存储的需要，影响了对油田生产物资的供应。 物资存储方面。目前油田所有物资均采用平面堆放的形式，占用面积大、空间利用率低；因仓库使用面积的减少致使化工类物资室外堆放，不符合化工类物资存储的条件，影响物资质量。 物资管理方面。随着存储可使用面积的减少，不同批次、不同厂家、不同规格的套管经常存放到一个垛位，且物资间的安全距离减小，造成库存产品存放混乱的局面，不易于物资的管理。同时，未建立库存物资物联网，不能对物资进行全生命周期管理，管理方式落后。 作业流程方面。目前管材类物资要在库进行两次倒运，流程不顺畅，影响物资的出入库；同时，两次都是人工搬运的方式，多次倒运导致人员劳动强度大，人工成本较高，且工作效率低。
自动化立体仓库系统 自动化立体仓库是充分利用空间，实现货物的最大存储量、存储的高度自动化、存储的高速化和信息的一体化，完全由计算机操控的自动化物流存储系统。即自动化立体仓库（AS/RS系统）通常是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库输送机系统、穿梭车、机器人、AGV小车、尺寸检测条码阅读系统、通讯系统、自动控制系统、计算机监控系统（WCS）、计算机管理系统（WMS）以及其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调节平台、钢结构平台等辅助设备组成的复杂的自动化物流系统。运用一流的集成化物流理念，采用先进的控制、总线、通讯（无线、红外等）和信息技术（RFID等），通过以上设备的协调联动，由计算机控制而进行自动出入库作业，可自动实现收货、组盘、入库、出库、拣选、盘点养护、发货、库存统计和报警、报表生成等功能。自动化立体仓库系统广泛应用于机械、电子、化工、医药、烟草、冶金、轻工、食品、家电、印刷、综合物流、军队、航空航天、轨道交通等各行各业。 自动化立体仓库主要用于存放少品种大批量的可集装单元化货物，货物一般用托盘、货箱等作为载体，具体货物单元形式分为周转箱、托盘、卷筒、板材、长形物料、超长型物料、超重货物等多种形式。 根据载体的大小可分为重型自动化立体仓库和轻型自动化立体仓库；重型自动化立体仓库载体一般为托盘或货箱，有时货物也可直接存放在货架之上（如卷料、长料等）；轻型自动化立体仓库载体一般为小型塑料箱，故也被称为料箱自动库或迷你自动库，此类自动化仓库一般货架高度较矮。 根据轨道的走向类型，可分为直轨型、弯轨型、转轨型和岔道型。 根据和建筑物的屋顶、墙体等是否相连，可分为分离式自动化立体仓库和库架合一式自动化立体仓库。 根据库前、库后区的输送分拣系统等的复杂程度，可分为常规自动化立体仓库和复杂自动化立体仓库（一般也称为自动化物流中心）。 根据仓库的使用温度可分为常温自动库、冷藏自动库和冷冻自动库。 根据货物的危险级别和易燃易爆级别分为一般级别自动库和防爆型自动库。 自动化立体仓库可以跟生产线对接，可以跟企业的管理系统ERP无缝对接。 随着物流成本愈来愈高、用工成本愈来愈高和自动化要求愈来愈高，自动化