自動化立體倉庫堆垛機(jī)設(shè)計開題報告.doc
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燕 山 大 學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 課題名稱:自動化立體倉庫堆垛機(jī)設(shè)計 學(xué)院(系):里仁學(xué)院 年級專業(yè):08級機(jī)電2班 學(xué)生姓名:張仕進(jìn) 指導(dǎo)教師:邊輝 完成日期:2011年3月22日 一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài),說明選題的依據(jù)和意義 隨著科技的進(jìn)步,社會的發(fā)展,物流技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,以自動化立體倉庫為代表的現(xiàn)代物流技術(shù)得到了長足的發(fā)展。 自動化立體倉庫是指在不直接進(jìn)行人工處理的情況下,自動地完成物品倉儲和取出的系統(tǒng),它以高層立體貨架為主題,以堆垛機(jī)為首的搬運(yùn)設(shè)備為基礎(chǔ),是集自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)電技術(shù)于一體的高效率,大容量儲存機(jī)構(gòu)。 堆垛機(jī)則是隨著立體倉庫出現(xiàn)并發(fā)展起來的專用起重機(jī),是立體倉庫最重要的起重運(yùn)輸設(shè)備,可大大提高空間面積和空間利用率,是自動化倉庫的主要設(shè)備,是代表立體倉庫的特征標(biāo)志。 早起的堆垛機(jī)是在橋式起重機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來,通過在起重車上懸掛一門架,利用貨叉在立柱上運(yùn)動旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸貨物,稱為橋式堆垛機(jī)。1960年左右在美國出現(xiàn)了巷道式堆垛機(jī),這種堆垛機(jī)是在地面的導(dǎo)軌上行走,利用貨架上部的導(dǎo)軌防止傾倒,或者相反,在上部導(dǎo)軌上行走,利用地面導(dǎo)軌防止傾倒隨著立體倉庫的發(fā)展,巷道式堆垛機(jī)逐漸替代了橋式堆垛機(jī)。隨著現(xiàn)代社會計算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的日益發(fā)展,堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)性能也有了較大的改變,承載能力大幅度加強(qiáng),自動化性能更加提高,應(yīng)用更為廣泛。 自動化立體倉庫的使用能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。通過高層化貨架儲存,合理的使用了存儲空間,提高了空間利用率,使存儲空間向高空發(fā)展;通過自動化技術(shù),加速了了存儲的處理和運(yùn)行速度,提高了勞動生產(chǎn)率,降低了工作人員的勞動強(qiáng)度,減少了勞動力;自動化立體倉庫結(jié)合計算機(jī)的管理,能夠充分保證先進(jìn)先出的合理作業(yè),防止物品的腐蝕,老化,使作業(yè)效率明顯提高;結(jié)合通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)和控制,能夠準(zhǔn)確的對各種存儲物品信息進(jìn)行管理,有效地提高了倉庫的管理能力和存儲能力,便于清點(diǎn)和盤庫,合理安排庫存,節(jié)約資金;由于自動化的應(yīng)用,使各種危害人體的有毒,易爆,低溫,黑暗,污染等特殊物品能夠在保證人員安全的情況下得到合理安全的存儲。 美國學(xué)者J.A.White將自動化立體倉庫的發(fā)展分為五個階段,人工倉儲階段。機(jī)械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段和智能化倉儲階段。目前隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,柔性制造系統(tǒng)(Flexible Manufacturing System)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(Computer Integrated Manufacturing System)和工廠自動化(Factory Automation)在自動化倉庫領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用,系統(tǒng)柔性化和靈活的傳輸設(shè)備是倉儲自動化的趨勢,智能化倉儲雖然還處于初級發(fā)展階段,但它將是未來自動化立體倉庫主要的發(fā)展方向。 現(xiàn)今國內(nèi)外研究的主要現(xiàn)狀是: 1, 自動化程度不斷提高,PLC技術(shù)在立體倉庫中運(yùn)用的比重不斷增加。普遍性的使用掃描技術(shù),使信息的傳遞速度和準(zhǔn)確性得到提高。 2, 大型自動化倉庫不再是發(fā)展方向,為了適應(yīng)發(fā)展趨勢,規(guī)模小,反應(yīng)快,用途廣的中小型自動化倉庫得到了發(fā)展,它結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù),應(yīng)用到分段輸送和按預(yù)定路線輸送,保證了高度的柔性和生產(chǎn)率,滿足現(xiàn)代工業(yè)實用性和安全性的要求 3, 堆垛機(jī)方面,不斷改進(jìn)并推出外形優(yōu)化,性能更高的新型設(shè)備,通過不斷提高的電子技術(shù),機(jī)械技術(shù)和控制技術(shù),使堆垛機(jī)具有更好的探索能力,更快的速度和更精準(zhǔn)的定位。 4, 貨架采用了裝配式結(jié)構(gòu),高層化,有利于批量生產(chǎn),降低生產(chǎn)成本,提高精度,便于現(xiàn)場安裝和調(diào)試。在高度較大的立體倉庫中,分上下兩層,分別使用巷道式堆垛機(jī)進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)的方法提高出入庫能力。 5, 通過計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)倉庫與堆垛機(jī)等搬運(yùn)設(shè)備,倉庫與倉庫之間的聯(lián)網(wǎng),有效地對了解堆垛機(jī)等的狀態(tài),合理性的進(jìn)行物流管理。 6, 隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷提高,人工智能技術(shù)專家系統(tǒng)(Expert System)在自動化倉庫的應(yīng)用日益增多,使自動化立體倉庫更加智能化。 二、研究的基本內(nèi)容,擬解決的主要問題 本課題的主要任務(wù)是在已有研究成果的基礎(chǔ)上對自動化立體倉庫堆垛機(jī)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和基本電控線路的設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)今的研究成果,巷道式堆垛機(jī)按照結(jié)構(gòu),支撐方式和運(yùn)行方式進(jìn)行劃分,因此,選擇設(shè)計的堆垛機(jī)應(yīng)從這三方面進(jìn)行考慮。按照運(yùn)行方式可分為直線型有軌巷道式堆垛機(jī)和曲線型有軌巷道式堆垛機(jī),按支撐方式可以分為懸掛型有軌巷道式堆垛機(jī)和地面支撐型有軌巷道式堆垛機(jī)。按機(jī)械結(jié)構(gòu)劃分可分為雙立柱有軌巷道式堆垛機(jī)和單立柱有軌巷道式堆垛機(jī)。由于直線型相對于曲線形可以實現(xiàn)高速運(yùn)行,能夠滿足高頻率出入庫的立體倉庫作業(yè),結(jié)構(gòu)設(shè)計較為簡單,因此在運(yùn)行方式上選擇直線型;在支撐方式上地面支撐型與懸掛型相比較,需要考慮立柱主要軌道平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度,但是由于驅(qū)動裝置均在下橫梁上,容易保養(yǎng)和維護(hù),因此支撐方式上選擇地面軌道式支撐。在機(jī)械結(jié)構(gòu)上雙立柱有軌巷道堆垛機(jī)由兩根立柱、上橫梁、下橫梁和帶貨叉的載貨臺組成,立柱、上橫梁和下橫梁組成機(jī)架。這種堆垛機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)就是強(qiáng)度和剛性都比較好,能快速起、制動,并且運(yùn)行平穩(wěn)。一般用在起升高度較高、起重量較大和水平運(yùn)行速度較高的立體倉庫中,其缺點(diǎn)是自重較大。單立柱有軌巷道堆垛機(jī)的機(jī)架由一根立柱、下橫梁和上橫梁組成。整機(jī)重量較輕,消耗材料少,因此制造成本相對較低,但剛性稍差。由于載貨臺和貨物對立柱有偏心作用,以及行走、制動時產(chǎn)生的水平慣性力作用,使單立柱有軌巷道堆垛機(jī)在使用上有較大的局限性。不適于起重量大和水平運(yùn)行速度高的堆垛機(jī)。因此在結(jié)構(gòu)上選擇通用性較好的雙立柱堆垛機(jī)。因此,要設(shè)計的堆垛機(jī)基本結(jié)構(gòu)為雙立柱地面支撐型有軌巷道式直線型堆垛機(jī)。 為使堆垛機(jī)能夠準(zhǔn)確、快速、安全、自動搬運(yùn)貨物出入庫,設(shè)計的基本要求為: (1) 具有三維運(yùn)動功能,堆垛機(jī)能夠沿著軌道來回運(yùn)動,載貨臺垂直升降,貨叉可以沿著貨架方向雙向收縮; (2) 滿足一定的定位精度,重復(fù)定位精度誤差不超過10mm; (3) 對堆垛機(jī)立柱、上下橫梁,要按照自重的最輕原則,結(jié)構(gòu)要簡單,減輕堆垛機(jī)整體重量,以減小提升功率和行走的摩擦阻力; (4) 所設(shè)計的堆垛機(jī)要具有保護(hù)措施,保證堆垛機(jī)安全; (5) 保護(hù)倉庫環(huán)境,避免貨物受損。 因此在堆垛機(jī)機(jī)械設(shè)計過程中要解決的問題有: (1) 分析堆垛機(jī)堆垛的原理和方法,確定堆垛機(jī)的設(shè)計基本思路; (2) 進(jìn)行堆垛機(jī)各結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算; (3) 設(shè)計堆垛機(jī)的基本電氣系統(tǒng),識別控制系統(tǒng); (4) 繪制堆垛機(jī)的總裝圖、零件圖和控制電氣原理圖。 三、研究步驟、方法及措施 對于第二節(jié)中提到的問題,在整個畢業(yè)設(shè)計過程中進(jìn)行分析規(guī)劃: 1,收集資料。通過對現(xiàn)今國內(nèi)外對自動化立體倉庫堆垛機(jī)研究入手,收集各種關(guān)于堆垛機(jī)的資料,重點(diǎn)對同類研究雙立柱有軌巷道式堆垛機(jī)的資料論文進(jìn)行收集、匯總。以研究各類堆垛機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)為主,進(jìn)行參考。 2,結(jié)合所收集的各種資料,對堆垛機(jī)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算,需要考慮具體的堆垛機(jī)各部件的剛度、強(qiáng)度、自重等。需要考慮快速啟動、制動還有運(yùn)行過程中的慣性等。其中需要考慮的結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算包括:雙立柱的設(shè)計計算,行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算,升降機(jī)的設(shè)計計算,貨叉的設(shè)計計算,安全機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算,軌道的強(qiáng)度計算。設(shè)計要滿足堆垛機(jī)快速定位快速移動的要求。 3,堆垛機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計好后,運(yùn)用Solidworks2010進(jìn)行3D實體造型設(shè)計。其中包括機(jī)立柱、上橫梁、下橫梁、電機(jī)減速器、行走車輪,導(dǎo)向輪、驅(qū)動鏈輪鏈條、升降鏈輪鏈條、配重塊。保護(hù)機(jī)構(gòu)等。并進(jìn)行運(yùn)動仿真,修改問題因素。 4,運(yùn)用Solidworks2010繪制工程圖,零件圖,徒手繪制零件圖,用CAD繪制電氣原理圖,寫設(shè)計說明書。 四、研究工作進(jìn)度 第一周:了解課題,收集資料和參考文獻(xiàn) 第二周:整理資料,完成文獻(xiàn)綜述 第三周:初步確定設(shè)計方案,撰寫開題報告 第四周:進(jìn)行堆垛機(jī)初步模擬、仿真,制作PPT 第五周:按結(jié)構(gòu)分解堆垛機(jī),計算各結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù) 第六周:通過參數(shù)確定步進(jìn)電動機(jī)、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件參數(shù) 第七周:用solidworks設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)的三維圖(機(jī)架機(jī)構(gòu),行走機(jī)構(gòu)) 第八周:用solidworks設(shè)計并繪制結(jié)構(gòu)的三維圖(升降機(jī)構(gòu),貨叉機(jī)構(gòu),安全機(jī)構(gòu)) 第九周:校核各機(jī)構(gòu)參數(shù),檢測方案 第十周:用solidworks對結(jié)構(gòu)三維圖進(jìn)行裝配,制作PPT 第十一周:用solidworks對堆垛機(jī)進(jìn)行運(yùn)動仿真,繪制堆垛機(jī)裝配圖(電腦繪制) 第十二周:繪制堆垛機(jī)零件圖(電腦繪制) 第十三周:繪制堆垛機(jī)零件圖(手繪) 第十四周:設(shè)計并繪制堆垛機(jī)電氣原理圖,了解有限元分析 第十五周:對升降機(jī)構(gòu),行走機(jī)構(gòu)等重要機(jī)構(gòu)進(jìn)行有限元分析 第十六周:編寫畢業(yè)設(shè)計說明書 第十七周:制作PPT,準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 李堅.單立柱有軌巷道式堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)及多體系統(tǒng)動態(tài)仿真分析.重慶.重慶大學(xué).2006 [2] 徐灝,邱宣懷等編。機(jī)械設(shè)計手冊,第五卷。機(jī)械工業(yè)出版社,1992機(jī)器人設(shè)計圖冊。機(jī)械工業(yè)出版社,1992 [3] 陳滌.新堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計.北京.北京起重機(jī)械研究所.2002 [4] 陳娟 鐘永彥.堆垛機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn).廣西.梧州學(xué)院學(xué)報,2008.12 18 [5] 劉丹.基于自動化立體倉庫堆垛機(jī)的運(yùn)動仿真研究.西安.西安科技大學(xué).2011 [6] 周耀輝.立體倉庫電控系統(tǒng)研究.哈爾濱.哈爾濱工程大學(xué).2006 [7] 陳月婷.自動化立體倉庫控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與研究.濟(jì)南.濟(jì)南大學(xué).2008 [8] 馮占營.基于PLC的自動化立體倉庫運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計.山東.山東大學(xué).2008 [9] 尹國明.自動化立體倉庫實驗臺堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計研究.山東.山東大學(xué).2006 [10]劉昌祺 董良.自動化立體倉庫的設(shè)計.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2004 [11] Goetschalckx, M,/Ratliff,H.D.(1990) ,shared storage policies based on the Duration stay of unit loads ,in management science 36.9.s.1120-1132 [12] Kyung Joon Sohn, Hyun Yong Lee ,joonyeob song .development of operating protocol,Vo 1.8,no.1 pp45-52,1995 [13] Lee, M .-k .(1992), A Storage Assignment policy in a Man-on-board automated storage/retrieval system ,journal of production research ,30,10,S.2281-2292. [14] Product gu ides o fM SC [ R] . ADAMS docum en tation, MSC, 2002. [15] C onnon D F, Prad ier H. Ra il ro lling contact fatigue research by the European Ra ilResearch Institute[ J]. W ear, 1996, 19( 1): 1- 13. 六、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日 七、系級教學(xué)單位審核意見: 審查結(jié)果: □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負(fù)責(zé)人簽字: 年 月 日- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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