自动联体提升库托盘移动机构的研制.docx

《自动联体提升库托盘移动机构的研制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动联体提升库托盘移动机构的研制.docx（73页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、西安电子科技大学 学位论文独创性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导 师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注 和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果； 也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 -料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明 并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。 本 人 签 名 ： 日 期 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即

2、：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 (保密的论文在解密后遵守此规定 ） 本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 本 人 签 名 ： 日 期 导师签名： 曰期 2 万方数据 - - 1|1| 自动货柜是一种新型的自动化仓储设备，按其工作原理主要划分为两类产品： 一类是自动循环柜，另一类是自动提升柜。本文论述的自动联体提升库是后一类 产品的拓

3、展应用，它不是多台单体提升柜的简单物理叠加，而是在一套集中控制 系统的基础上，实现了托盘的三维空间移动，是一种高度利用空间，数倍于单体 提升柜的大容量仓储设备。 本文首先介绍了自动货柜的分类及各种柜型的基本原理、特点。其次，对各 种托盘移动技术进行分析对比，阐明了各种形式的货叉特点，并指出联体提升库 的关键核心技术是货叉技术。本文介绍了联体提升库的整体设计思路，托盘三维 移动的原理、结构及实现方式，并根据托盘三维移动的实现方式进行探讨，重点 对货叉挂接的原理、方式、动作过程、位置控制作了详尽的剖析和阐述，对提升 结构的实现进行了说明，指出与单体提升库的不同之处在于升降导向技术不同， 联体提升库

4、采用了电梯导向技术，增加了配重系统，对配重进行了分析计算，本 文分析了提取车框架的受力情况，对提升电机进行了选型计算，对横移小车的横 移结构作 了说明。最后对设备调试过程中出现的一些问题及解决方法进行了详细 的叙述。 联体自动提升库通过合理的设计，大大节约发生产成本，提高了空间存储能 力，并通过程序的优化大大提高了出入库的作业效率，为今后自动货柜的推广应 用开辟了一个新的领域，具有很好的市场前景。 关键字：自动联体提升库货叉提取车横移小车自动货柜 万方数据 ABSTRACT Abstract The automatic cabinet is a new-style automatism sto

5、re equipment. On the basis of its working principle, the automatic cabinet is divided into two types: one is automatic carousel, the other is automatic lifter. The automatic joint lifter discussed in this paper is the outspread application of the second type of production. It doesnt simply stack wit

6、h several single lifters physically. Based on the centralized control system, the automatic joint lifter can be moved in three-dimensional direction. In addition, the store capacity of the automatic joint lifter is several times larger than the single lifer due to the space be completely utilized. T

7、his article first introduces the classifying of the automatic cabinets and their basic principles and characteristics. Secondly, it analyses and contrasts various pallet transferring technologies, illuminates the characteristics of all kinds of forks, and points out that the core technology of the j

8、oint lifter lies in the fork designing. Thirdly, the article introduces the design concept of the joint lifter, and deeply discusses the principle, structure and actualization way of the three-dimensional movement of the pallet. Then it gives a detail account of the principle, mode, action process a

9、nd position control of the fork pulling and pushing the pallet out of or into the shelf location, and explains the lifting structure, pointing out that the difference between the vertical lift and the joint lifter is the lifting guiding technology. The joint lifter adopts the elevators guiding techn

10、ology and adds a balance weight system which is calculated in the article. Moreover, the article makes a force analysis about the extractor frame and a type selection calculation about the lifting motor. Then it illuminates the transverse traveling structure of the carrier. Finally, the article desc

11、ribes some problems which may occur during the equipment debugging process and their respective solutions. The automatic joint lifter saves the production cost and enhances the space storage capacity due to its rational design. It also improves the work efficiency by the optimized program. It helps

12、to popularize the application of the automatic cabinets and must bring in huge market benefits. Keywords: The automatic joint lifter Forks Extractor Transverse traveling carrier Automatic cabinet 万方数据 目录 目录 第一章绪论 . 1 1.1自动货柜概况 . 1 1.1.1自动货柜分类及优点 . 1 1.1.2自动货柜的应用 . 2 1.1.3自动货柜的发展及特点 . 3 1.1.4联体提升库的研究

13、现状 . 6 1.2托盘 动移动技术现状 . 7 1.3课题研究的目的和意义 . 10 1.3.1课题提出背景 . 10 1.3.2课题研究的目的和意义 . 10 1.4课题研究的内容 . 11 第二章联体提升库的设计要求及总方案 . 13 2.1设备 -性能指标要求 . 13 2.2设计 J旨导思想、与基本思路 . 13 2.3设备总体结构设计 . 14 2.4托盘移动方案实现 . 17 2.5电气控制原理 . 18 . 2i 3.1托盘纵移原理设计 . 21 3_2托盘设计 . 23 3.3货叉机构实现 . 23 3.4货叉换位控制 . 26 3.5货叉开合减速电机的选择 . 30 3.6

14、货叉拖取电机减速电机的选择 . 31 第四章提升系统研究与设计 . 33 4.1提升系统的结构设计 . 33 4.2导向系统和配重匹配研究 . 35 4.3提升减速电机的选择 . 39 4.4提取车框架强度分析 . 40 4.5高度定位原理 . 42 4.6冲底缓冲保护 . 43 . 45 万方数据 5.1托盘横移结构实现及速度控制 . 45 5.2横移机构具体部件设计 . 47 . 51 6.1设备装调的顺序和关键环节控制 . 51 6.2设备调试结果 . 54 6.3软件功能介绍 . 57 6.4设备功能介绍 . 59 第章总结 . 61 7.1结论 . 61 7.2展望 . 61 W棵

15、. 63 . 65 参考文献 . 67 万方数据 第一章绪论 1 第一章绪论 现阶段物流仓储行业进入了一个快速的发展期，各种各样的先进技术、先进 设备在物流仓库的应用也是层出不穷；这些技术和设备的应用极大地提高了仓库 的作业效率、降低了仓库的拣货差错率、提高了作业的时效性 1。物流产品涉及到 输送机系统、货架系统、堆垛机系统、穿梭车系统、 AGV系统、工业机器人作业 系统、空中悬挂链系统、自动分拣系统、工业控制系统、图像识别系统、条码技 术和 RFID技术、计算机信息系统等，在国内都有成功应用的案例。 随着现代物流的发展，仓储设备的更新换代步伐也日渐加快，仓储管理更是 曰益先进；各种结构形式的

16、托盘移动技术都得以长足发展和应用，每种技术各有 利弊，其中 自动货柜作为现代仓储物流的重要组成部分，以其先进的技术，高度 智能化，节约空间，适应于频繁存取，适应性广等因素快速为人们认可，市场占 有率大幅度上升，已大量用于各个行业。 本课题旨在研制一种新型的托盘移动机构，用于新型的自动化仓储设备，即 自动联体提升库，为国内首创，是自动货柜的拓展、补充，因在实际中有独特应 用而占有市场一席之地。 1.1自动货柜概况 1.1.1自动货柜分类及优点 自动化仓储系统是在不直接进行人工处理的情况下能自动存储和取出物料的 系统。这个定义覆盖了不同复杂程度及规格的极为广泛的多样的系统。自动化仓 库是由电子计算

17、机进行管理和控制，不需人工搬运作业而实现收发作业的仓库。 有的自动化仓库可以直接与其他生产系统相连 w。 按规模大小和作业形式基本上可以分为两类：一类是自动立库，一般包括高 层立体货架、堆垛机、托盘、输送系统、控制系统等另一类为自动货柜，相较 自动立库而言，自动货柜由于有蒙皮全封闭，因而很多人称之为 “ 货柜 ” 。 自动货柜 （ Automation Counter System)为目前国内对该类设备的称呼，从资 料统计和实际的状况来看，从结构特征来看自动货柜主要分为垂直循环柜和垂直 提升柜两类 6。由于应用的场所和存储物品的不同，两者又派生出若干的类别以适 应不同的需求。垂直循环柜一般称为

18、 Vertical Carrousel， 以区别于水平回转库 (Horizontal carousel)， 垂直提升柜一般简称升降库，一般称之为 Vertical Lift或 Lean Lift7 万方数据 2 自动联体提升库托盘移动机构的研制 自动货柜的优越性自动货柜之所以受到越来越多用 户的青睐，是由于它具有 很多优点： (1) 全自动化操作，存取物品方便，是货到人前，不是人找货，存取速度快， 大大节省时间； (2) 充分利用空间能够在占地面积最小的情况下，充分利用现有的空间高度， 从而使仓储能力增加 60%以上； (3) 阵低劳动强度，提高生产效率； (4) 由于是密闭的，存储的物品可以

19、有效避免灰尘、阳光的侵害； (5) 具有保密授权功能，可以对不同的用户设置不同的密码，一般用户无法 提取被锁定用户的物品； (6) 可以实现智能管理当低于最小库存量时，系统会自动提示补充，因而不 会出现库存短缺具有先进先出的功能，不会有货物长期存放而失效； (7) 自动货柜最大的优点是可以对货物进行实时管理。 一个现代化的企业，要求做到精细管理。这就需要做到库存的精细管理，实 时地掌握系统中每种物料的生产和库存情况，以及整个公司从原材料、生产、半 成品、成品、销售等各个环节的信息。可以想象如果是人工管理的货架，即便是 一个规模不大的车间，在短时间内也很难统计出库房所存放物品的信息，更谈不 上实

20、时管理。这对于领导的决策、对于市场的把握都无法做到准确。相反，如果 一个现代化管理的企业，能够通过网络查询到该企业在 世界各地的库存情况，实 时掌握每个自动货柜的每个货架存放的货物名称、编号、数量等信息，也可以知 道某一种产品在不同的库房里的哪个自动货柜的哪个货架上及其准确的数量。要 实现这样的功能，非自动货柜莫属 8_9。 1.1.2自动货柜的应用 自动货柜的应用在工业发达的欧美国家，自动货柜己得到广泛应用，几乎没 有严格的行业和领域的差别，各种行业都可以使用。如办公用文档柜，可以用于 机关事业单位的人员档案管理，也可以用于银行、保险公司的资料和客户档案以 及医院的病历管理等。工业用的范围更

21、广，包括电子行业的生产线，汽车生产线， 加工中心的刀具管理，工具、量具管理，零备件库等等。水平旋转货柜的回转是 在水平方向上的，这种产品特别适合安装在矮小但狭长的空间内。几乎在工业制 造、办公室文档管理和零售等各个领域都有应用。从行业来讲，主要包括航空、 汽车、配送、电子、零售、电子商务、政府部门、医疗机构、金属加工和工具制 造等岡。 我国的特点与欧洲、美国等发达国家有很大的不同。首要的问题是观念，大 万方数据 第一章绪论 部分企 业不知道有这样一种产品可以存储物品，可以提高效率，降低成本。其次 是经济条件的制约，使用自动货柜一次性投资较大，而且，我国劳动力和地价相 对便宜。这些都限制了自动货

22、柜的发展和使用 国内使用自动货柜的单位，目前大部分是合资、独资公司，或者是国内规模 大、效益好的企业。它们具有相同的特点：企业的管理水平高，要求货物的管理 精确度高，实时性也高。 目前，国外著名的自动货柜生产厂家有德国的亨乃尔，瑞士的卡迪斯等一些 公司，他们的产品都己经来到中国。国内供应商主要有沈飞、中电二所、昆船、 成都三级等。国产产品在价格上具有非常明显的优势，目前国内与国外进口产品 各有各的用户群体进口产品主要满足独资、合资企业的需求，而国产产品主要应 用在国内企业。 今后，随着我国国民经济的快速发展，我国企业与国外企业的差距会逐步缩 小。自动货柜会很快进入国内经营、管理较好的企业，得到

23、更广泛的应用。 1.1.3自动货柜的发展及特点 循环柜发展始于 20世纪 50年代中叶，在欧洲，德国享乃尔公司根据垂直旋 转的原理，开始批量生产办公室用的文件柜，用于存放各种式样的文件或文件夹。 由于受到办公室高度的限制，办公用的文件柜 一般只有 2 3米高，载重也不大， 软件功能也比较简单 12。 图 1.1循环柜回转原理 万方数据 4 自动联体提升库托盘移动机构的研制 垂直循环柜是由于箱斗 （ Carrier,料斗，货物具体的存储位置）在设备运行时 在垂直方向回转而得名，箱斗在一个封闭的链条上悬挂，跟随链条的运动而变化 位置，箱斗通过特殊的平衡机构确保运行时的稳定。垂直回转库主要由框架、蒙

24、 皮、箱斗、传动、控制等几部分组成 ，一 般配有一个可开启的取货口，最后形成 外观较规范的基本封闭单元。 到了 70年代，德国享乃尔、瑞士卡迪斯等公司相继开发出工业用的垂直旋转 式自动货柜，如亨乃尔的 rotomat和卡迪斯的丨 ndustriver， 使自动货柜的应用领域 有了更大扩展。进入 80年代，世界市场对工业用的垂直自动货柜有了巨大的需求。 为了适应市场需求，工业用的自动货柜比起办公用的文档柜有了长足的发展，体 现在如下几方面： 更宽：达到 3 6米； 更高： 10米以上，可以穿过多层楼板，每层楼都有出货口，像电梯一样； 承重更大：单个货架可以承重 750 1000公斤以上，总承重

25、30吨以上。 垂直循环柜使用、操作方面的特点 13: (1) 自动最短路径的设定可以保证物品在最短的时间内到达操作者的手中； (2) 箱斗内部可以针对不同的存储物品设计不同的形式，已充分利用存储的 空间，提高人员的可操作性； (3) 取货口的红外线安全装置可以确保操作人员和物品避免不必要的伤害； (4) 安全急停开关的安装满足特殊状况的需要； (5) 缓启、缓停装置确保设备避免冲击，运行平稳，降低噪音； (6) 不平衡指示调整系统确保设备安全可靠的运行； (7) 应急手摇装置确保设备在特殊状态下使用； (8) 选配的防静电系统可以满足特殊应用场合的要求； (9) 多种操作界面可供选择：数码、液

26、晶、触摸屏； (10) 多种操作方式（单机自动、手动、联网 ） 可供使用； (11) 单台设备可以配置多个取货口，可以跨越楼层使用； (12) 设备具有联网接口，多台设备通过总线方式连接，通过专用的控 制管 理软件保证设备发挥最大的效能，软件可与企业的 ERP联网； (13) 系统可以选择无线手持终端进行操作（联网状态），保证设备有效无缝 的融入企业的物流系统，提高系统的整体水平。 循环柜发展的同时也出现了一些问题：当需要存取一个货物时，所有的货物 都要转动，容易产生重量的不平衡。为了解决这个问题，享乃尔公司为 6米以上 的自动货柜加装了不平衡显示装置。一旦有严重的不平衡现象产生。系统会告诉

27、操作者：在哪个货架增加货物，在哪个货架减少货物，以消除不平衡。 由于上述弊端限制了自动货柜的发展，所以激发了新的开发、研究。 90年代， 万方数据 第一章绪论 5 垂直提升柜开发成功，其中有代表性的是亨乃尔公司的 Lean-lift和卡迪斯公司的 shuttle,二者实现的功能相同，但实现的方式不同，卡迪斯提升采用皮带，亨乃尔 提升采用链条，托盘水平移动都采用链条挂接，但挂接原理不同。 1、提取车 2、提升链条 3、货物 4、托盘 5、立柱片 6、维修门 7、安全光幕 8、照明灯 9、前板 10、操作界面 11、电器箱 12、测高光幕 13、维修门 图 1.2亨乃尔公司提升柜结构图 j/t 垂

28、直升降式货柜透视图 1. 物料 2. 托盘 3. 全揆块化设计荔度揆块 4. 托盘存储增显为 25mm 5. 操作者安全保护光幕 6. 物料高度检测光葙 7. 人性化托盘存取，可根据操作者身 高为每个托盘设罝不同的出入轨道 &控制器高度可谰 15 9.預留脚步空阆 10-高强度钢结构 11. 铰接门，提供快速紧急绻修入口 12. 内 S计重装 g K5内 Sifi务梯，用子快速安装，维护维修 14. 全自动门（提取貉工作埘自动关闭 15. 钥齿皮芾 16. 提取器 图 1.3卡迪斯公司提升柜结构图 万方数据 6 自动联体提升库托盘移动机构的研制 垂直提升柜的基本结构和工作原理不同于垂直循环柜，

29、托盘（料斗，货物具 体的存储位置 ） 放置在垂直空间排列的固定货位（固定货位分为前后两排），通过 一个自动取货车上下运行和自动机械手把托盘从货位转移到取货口或者相反。与 垂直循环柜的主要求区别之一在于在取送货物的过程中只操作指定的托盘，其他 货位上的托盘不运动，相对降低功耗。垂直提升柜的变形还有在原有的基础上， 自动取货车增加一个横向的运动，同时负责几组前后排列的货位，以增强自动取 货车的利用率，在某种程度上提高设备的性能。由于自动取货车负责的货位太多， 会影响到实际出入库的效率，失去实际的意义。目前市场上有双体、三体、四体 几种产品。 与循环柜相比，提升柜使用、操作方面的特点： (1) 自动

30、检测存储物品的高度，合理分配货位； (2) 自动货位空间整理优化； (3) 存取货物时，只有相关的托盘运动 ，能耗较低，效率高； (4) 多种操作方式（单机自动、手动、联网 ） 可供使用； (5) 单台设备可以配置多个取货口，可以跨越楼层使用； (6) 设备具有联网接口，多台设备通过总线方式连接，通过专用的控制管理 软件保证设备发挥最大的效能，软件可与企业的 ERP联网； (7) 系统可以选择无线手持终端进行操作（联网状态 )， 保证设备有效无缝的 融入企业的物流系统，提高系统的整体水平； (8) 可以更加有效地利用空间，高度可达 20米以上； (9) 完全从使用者的角度出发的软件设计，功能更

31、加强大。 由于自动货柜是当作仓库来应用的，也有人把上述两类柜型称之为自动循环 库和自动提升库。为了不引起歧异，下文将统一延用后者。这两类设备都具有存 取自动化、节省空间、人力，提高存储密度和拣选效率等特点。其不同点在各系 统有着不同的配置和应用方案：垂直循环库适用于各种场合，尤其适宜保管精细、 贵重的物品，如电器元件、文件等。垂直提升库适用于存放工业零件、工具、刀 具、量具等。 1.1.4联体提升库的研究现状 我国对自动货柜的研究始于上世纪九十年代，经过近二十年的发展，已经从 早期的模仿发展到现阶段自主研发的水平。由于技术上的逐渐成熟，以及人们认 识的提高，市场呈快速扩大阶段，国内的自动货柜制

32、造商近几年发展迅速，业内 知名企业约有五、六家，国内的产品也由单一的循环柜发展到包括提升库在内的 多种柜型，产品类型丰富，形成了系列化。货柜的应用也从早期的烟草、汽车制 万方数据 第一章绪论 造等先进行业渗透到其它行业上，技术上国内的制造商各有特色。但是，国内由 于制造能力的不足，以及市场开拓的局限性，制约了自动货柜的发展，货柜在外 观上、技术稳定性上与国外尚有一定差距。 国外联体提升库以瑞士卡迪斯 Shuttle Xplus产品为代表，德国亨乃尔以 Multi-Space产品为代表，但在国内市场均未见应用，对其认识只能从宣传资料上 窥见一斑。因此，人们对联体提升库的认知、技术及应用知识缺乏，

33、限制了联体 提升库的发展。 国内联体提升库的应用还处于起步阶段，中国电科二所首先提出了联体提升 库的研制，技术上完全自主研发，并最早成功地投入市场使用，国内其它厂商也 开始涉足于这一新型的产品。 1.2托盘自动移动技术现状 托盘自动移动设备是自动化仓储系统的关键设备，是自动控制的执行机械， 适应于不同自动化仓储系统，不同的物流环节，不同的托盘形式等，形成了形式 多样、功能多样的托盘自动移动设备。 本文只讨论用于自动仓储系统内，托盘在货架和存取机构之间的自动移动。 将托盘从货架上自动取出或存入的设备，从工作原理来说，市场上常见的形式主 要有两类：一个是用于自动化仓库的堆垛机，另一个是用于自动提升

34、库的升降小 车。 自动化仓库主要由货物存取机、储存机构、输送设备和控制装置四个部分组 成。在自动化仓库中，视需要存放零件的数量建立若干高层货架。每两个货架之 间称为巷道，巷道内设有堆垛机 14。堆垛机 的工作装置是货叉机构，该机构装 在在堆垛机的载货台上，随着货台沿立柱上下升降抵达货位。根据货架堆入货物 及托盘的要求，货叉有叉车式、钩接式、侧带式等 17。 堆垛机由行走电机通过驱动轴带动车轮在下导轨上做水平行走，由提升电机 通过链条或钢丝绳带动载货台做垂直升降运动，由载货台上的货叉做伸缩运动。 通过上述三维运动可将指定货位的货物取出或将货物送入指定货位。 大部分堆垛机采用伸缩式货叉将托盘送入或

35、移出货架，由于工作需要，堆垛 机货叉在收回状态下的长度要小于巷道的宽度，但伸展后的长度却要大于巷道宽 度。为了从 结构上实现这个要求，一般采用多级伸缩式货叉，目前常用的是 3级 直线差动货叉 18，其技术成熟，适应于托盘标准化，在业内有广泛应用。由于货 叉可以收缩于堆垛机最大外形尺寸内，堆垛机在多列货架之间位移时 19，货叉是 处于收缩状态的，堆垛机是立体仓库中托盘 3维度移动的执行机械，在立体仓库 中有广泛应用。 万方数据 8 自动联体提升库托盘移动机构的研制 图 1.4伸缩式货叉 另外，有些特殊应用的堆垛机采用挂钩拖取式，如国外应用的自动板材库或 棒材库。挂钩拖取式是利用挂钩与托盘的两侧挂

36、点发生推或拉的作用使用托盘位 移，挂钩固定于循环转动的链条上，随链条的转动形成固 定的轨迹，所设计挂点 的位置与形式与轨迹相吻合，使挂钩顺利挂入和脱开，动作连贯效率较高，但国 内尚未见采用。 图 1.5自动棒材库中用的挂钩拖取式货叉 提升库纵向分为三部分，前后两部分为物料区，中间为供升降小车上下运动 的巷道。升降小车利用四根立柱为导轨，采用四链条悬挂，升降小车载着托盘沿 万方数据 第一章绪论 立柱上下运动， .升降车上的水平移动构可以将托盘从升降小车送入货架或从货 架移入升降小车，由此升降车使托盘在垂直方向和前后方向二维运动，将指定托 盘取出或将托盘指定货位。 升降小车上的水平移动机构有两类：

37、 一 类以德国亨乃尔的托盘两侧链条挂接 为代表，一类以瑞士卡迪斯的托盘下侧链条挂接为代表。这两类托盘挂接的共同 之处在于都是将挂钩固定于循环转动的链条上，利用了挂钩的运动轨迹来设计挂 点，挂钩与托盘发生推或拉的作用使托盘位移，挂职点的设计应使挂钩顺利挂入 和脱开。 图 1.6卡迪斯托盘底面挂接方式 图 1.7亨乃尔托盘侧面挂接方式 万方数据 10 自动联体提升库托盘移动机构的研制 但是这两种挂接方式其结构原理又有本质区别，托盘两侧挂接时，挂钩固定 于两侧水平循环转动的链条上，托盘的挂点在托盘的四个角侧面，利用锥齿轮换 向机构将电机的水平轴旋转运动转化为两侧链条的垂直轴旋转运动，该机构简单 紧凑

38、，动作连贯效率较高，缺点是挂接机构与托盘的位置关系仅适合于单列货架 时托盘前后运动，多列货架时会有空间干涉；托盘下侧挂接时，挂钩固定于两侧 垂直循环转动的链条上，托盘的挂点在托盘前后两边的下侧，两侧链条随电机的 水平轴旋转同步运动，该结构复杂，挂钩需增加杠杆机构，优点是动作连贯效率 较高，挂接机 构与托盘的位置关系既适合于单列货架时托盘前后运动，也适合于 多列货架时的托盘前后移动。 各种货叉技术对于联体提升库来说，并不一定适用，货叉技术的创新是联体 提升库需要研发的关键核心技术，本文在后面将有详尽阐述。 1.3课题研究的目的和意乂 1.3.1课题提出背景 自动提升库为上世纪 90年代的新产品，

39、克服了自动循环库的一些缺点。如： 使用自动循环库取货过程中，取任何一件物品的时候，所有的物品都要一起旋转。 但是使用自动提升库时只是存有所需物品的托盘需要运动。这样可以提高运行效 率。自动循环库的空间使用效率不如自动提升库。由于自动提升库有物品高度检 测系统，可以更加有效的利用货柜的空间。自动提升库越来越多的应用于电子、 汽车、机械等行业，用于存放加工中心的刀柄、刀具、模具、各种零部件等等。 在自动提升库成功使用至今，我们在实际的应用中碰到过很多这样的案例， 由于库存规模较大，客户常常同时进购数台提升库，放在一起并排使用，出入库 时又要求统一管理，仅管用联网的方式可以解决，但是多台单体提升库意

40、味着多 套传动机构，多套操作系统，成本会较高，于是就需要研制一种存储量大而功能 相近、成本较低的替代产品，将并排使用的多台单体提升库合成单个联体库的想 法诞生了，单个联体库意味着一套存取机构，一套操作系统，完成多列货架的存 取，成本降低，便于管理。 1.3.2课题研究的目的和意义 本课题旨在研制一种全新的自动化仓储设备，即全自动联体提升库，其定义 相对于单体提升库而言的。联体提升库和单体提升库相比有以下优点： (1) 有相对非常大的存储容量 ，一 台可以替代多台单体提升库的并列使用。 (2) 联体提升库系统中的提取车可以实现自动存取货盘的三维动作，解决了 万方数据 第一章绪论 11 多台单体提

41、升库必须有多台上下移动的升降小车的问题；这样就大大节约了成本， 也降低了故障率。 (3) 相比单体提升库，选择联体提升库系统性价比更高。 (4) 它是介于立体仓库和提升库之间的产品，在空间有限而又需要高密度存 取的场合是立体仓库的替代产品。 本课题的研究针对市场需求而提出，具有良好的经济效益和社会效益，自动 联体提升库需要研制一种不同以往已有的托盘移动机构，该机构的研制成功，会 对满足不同类型物品的存储带来新的思路。该机构可应用于立体仓库的堆垛机上， 可以改变立体仓库浪费货架高度空间的缺陷，从而扩大了堆垛机的应用范围，推 动堆垛机向新领域扩展。 1.4课题研究的内容 本文主要研究内容如下： 本文在查阅国内外大量资料的基础上设计了一套有效而实用的全自动联体提 升库。从理论上对联体提升库的结构系统进行了研究，并完成了对联体提升库的 整体结构设计，托盘移动模式设计，研究了一