一种板材库的整体结构设计

董建晓，赵荣凯，刘洪涛，张英英，韩丽

（中国电子科技集团公司第二研究所，山西太原030024）

一种板材库的整体结构设计

董建晓，赵荣凯，刘洪涛，张英英，韩丽

（中国电子科技集团公司第二研究所，山西太原030024）

本文给出了一种智能板材库整体结构的研究方法。该结构包括底座、立柱支撑、提取车以及移动载货台。底座和立柱支撑构成承载托盘的货架结构。本文通过分析立柱支撑结构、提取车升降运动、水平运动以及移动载货台水平运动，阐述了板材库传动系统工作原理和智能化自动化的特点。

智能板材库；提取车；移动载货台

目前国外板材库技术已经趋于成熟，而国内板材库的研究处于刚起步状态。为了满足国内外市场需求，我单位研制开发了智能板材库[1]。

智能板材库载重可达5 t，宽度可达2 m，长度可达5 m，较大幅度的满足了更广大客户的需求，有效拓展了仓储物流市场。

智能板材库以托盘为存储单元，通过提取车的升降运动以及移动载货台的运动，将存放货物的托盘取到操作者面前或送到货柜合适位置。

1 板材库结构设计

板材库由底座、立柱支撑、提取车以及移动载货台四个模块组成。如图1所示。

图1 板材库整体结构图

1.1 底座结构

底座是板材库的基础，它对于板材库整体的正常平稳运行起着重要的作用。

底座传动结构主要是由底座框架、提升电机、传动轴、左右链轮箱和传动链条组成，如图2所示。把电机设计到设备右侧，可以适当降低工作台的高度，增加货位数量。

图2 底座框架传动结构

当提升电机转动时，通过传动链条带动右链轮箱主动轮转动。主动链轮通过传动链条带动从动链轮转动，同时主动链轮通过传动轴带动左链轮箱的主动链轮转动。左链轮箱的主动链轮通过传动链条带动左链轮箱从动链轮转动。底座链轮箱主动链轮和从动链轮均为双排链轮，其中一排齿用链条连接传递运动，另外一排齿用链条与提取车连接，形成四点悬挂结构，控制提取车升降运动。

1.2 立柱支撑

立柱支撑是智能板材库骨架的重要组成部分，分为右前支撑、右后支撑、左前支撑以及左后支撑。如图3所示。立柱支撑通过高强度螺栓与底座连接，并通过撑杆和斜拉相互连接成高强度货架组，用于存放托盘。

（1）立柱采用工字钢，较普通方管立柱减轻设备本身的重量；

（2）板材库支撑角件，采用厚壁角铁，并且底部焊接加强三角片，增加了立柱支撑的强度，提高了立柱支撑的承载能力；

（3）立柱支撑背面焊接厚壁方管，以防止焊接收口变形[2]。板材库骨架如图4所示。

图3 立柱支撑（工字钢）

图4 板材库骨架

1.3 提取车

提取车是板材库的核心部分，它负责把取货口处托盘存放到立柱支撑指定的货位，或者把托盘从立柱支撑指定货位输送到取货口处，包括提升车的升降运动和托盘挂耳的水平运动。升降运动是由底座电机带动底座链轮转动，通过四点悬挂的链条来实现。托盘挂耳的水平运动是由提取车电机带动左右两侧挂耳运动来实现。采用链条传动的方式。链条传动相对于皮带传动具有承载力大，成本低等优点。图5所示。

图5 挂接链箱链轮分布

提取车传动结构主要是由电机、传动轴、主体框架、传动链箱及托盘组成。如图6所示。传动链箱包含有链箱主体、主动链轮、从动链轮、张紧链轮、传动链条、挂耳、链条导向板以及链条压板等部件。安装在主体框架上的电机转动，通过传动轴驱动左右两个传动链箱的主动链轮转动。挂耳铆接在传动链条上，传动链条绕过主动链轮、张紧链轮和从动链轮后首尾铆接。使用张紧螺钉、张紧轮使传动链条张紧，张紧链条上部、下部分别设置有安装在链箱主体上的链条压板与链条导向板。主动链轮转动通过从动链轮、张紧链轮等驱动安装于传动链条上的挂耳运动，在水平方向时，挂耳在链条导向板与链条压板之间运动，从而推动托盘平稳运动。

图6 提取车结构

1.4 移动载货台

移动载货台的作用视把托盘从取货口位置送到设备外部（操作者面前），或者把设备外部的托盘送到取货口位置。

载货台如图7所示，由三个部分组成：承载托盘的框架部件、传动部件以及行走导轨，行走导轨采用轻型钢轨。

图7 移动载货台结构

载货台传动部件分为行走机构和锁紧机构。行走机构通过减速电机控制移动载货台沿着行走导轨往复运动；锁紧机构是固定载货台在行走导轨上的位置。只有当移动载货台处于锁紧状态的时候托盘才能在提取车和移动载货台之间进行交换，防止托盘交换过程中由于摩擦力导致载货台位置改变[3]。如图8所示。

图8 锁紧机构

1.5 板材库应用案例

板材库应用案例如图9所示。

图9 板材库应用案例

2 结束语

本文研究了一种板材库的结构，填补了国内仓储设备市场的一项空白。当然这种板材库结构还存在一些问题，将在以后的工作中对该结构不断改进和完善，以适应客户的要求。

[1]黄静.仓储管理实务[M].大连：大连理工大学出版社，2006.

[2]戴少度.材料力学[M].北京：国防工业出版社，2000.

[3]王洪欣.机械设计工程学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.

Integral Framework Design of Automatic Storage System for Sheet Metals

DONG Jian-xiao，ZHAO Rong-kai，ZHANG Ying-ying，HAN Li
（Second Research Institute，China Electronic Technology Group Corporation，Taiyuan Shanxi 030024，China）

This paper introduces a kind of analyzing method of integral framework for automatic storage system for sheet metals.The automatic storage system for sheet metals is mainly composed of base，supporting frame，extractor，and movable carrier，in which，the base and the supporting frame becomes the storing shelf for placing the trays.In this paper，it has introduces the driving principle and the intellectual features of automatic storage system for sheet metals through analyzing the structure of supporting frame，the movement（vertical and horizontal）of extractor as well as the horizontal movement of the tray carrier.

automatic storage system for sheet metals；extractor；movable tray carrier

TG315.4

A

1672-545X（2017）03-0042-03

2016-12-16

董建晓（1982-），男，山西太原人，助理工程师，本科，现从事自动化立体货柜的研发工作；赵荣凯（1978-），男，山西太原人，工程师，本科，现从事自动化立体货柜的研发工作；刘洪涛（1980-），女，山西太原人，工程师，本科，现从事自动化立体货柜的研发工作；张英英（1981-），女，山西太原人，工程师，本科，现从事自动化立体货柜的研发工作；韩丽（1983-），女，山西太原人，工程师，本科，现从事自动化立体货柜的研发工作。