谈自动化立体仓库机械结构设计方法

伍广成

摘要：自动化立体仓库机械结构构成较为复杂，在运行过程中主要依赖于链条传送的方式。在传动过程中暂存架、承载架、堆栈轨车和输送系统等设备协同辅助其自动化运转。在我国经济社会迅速发展的大环境下实现资源配置最优化以满足人们生产及生活需求是当前各行业发展的必然要求。因此，加强自动化立体仓库机械结构设计方法的优化研究对于提升我国生产制造水平及实现经济社会发展具有重要价值。本文拟通过分析自动化立体仓库机械结构的的特点，并就其机械结构设计中的技术弄难点和解决办法进行探究，并基于相应的策略应用于工艺流程设计及参数和方法设计上来，以供之后的研究参考借鉴。

关键词：自动化立体仓库;机械结构;设计方法;设计参数

引言：电子技术及科技创新发展的进程使得各行业领域加强与电子科技产品的应用与融合发展。自动化立体仓库是以高新技术为依托的机电一体化产品，与传统仓库存储方式相比，自动化立体仓库可以有效的节约人力和物力等有限资源，实现仓库存储管理的智能化，是当前生产方式创新和生产水平提升的重要载体。然而目前我国自动化立体仓库的发展面临很多的问题，其机械结构设计方法的优化更是当前制约其规模化集群发展的重要突破口。因此，本文拟深入研究其机械结构设计方法，以助推自动化立体仓库的发展。

1 自动化立体仓库机械结构

自动化立体仓库机械结构设计核心在于通过优化自动化立体仓库的工艺和功能，结合实际生产环境以满足各行业领域仓库存储需求。机械结构设计优化的基本原则要求自动化立体仓库机械结构设计应基于实际情况来设计科学性和可行性较强的优化设计方案。因此在设计自动化立体仓库系统工艺流程过程中应注意以下几点：第一，承载架作为其重要辅助设备，在其传动过程中发挥着核心作用。托盘在上一级平面物流当中使用后在传送到下一级平面物流前应存储在自动化立体仓库承载架上，在一定时间内通过工艺处理后才能传送至下一级。六层堆栈车的可移动性特点使得其在自动化立体仓库系统中扮演着重要角色。其主要功能为实现托盘在直线轨道上的存取。在平面物流传送过程中，如果承载物品上的托盘需要暂存于六层入库架，需要提升机的强有力支撑。此外，六层堆栈车在接收到六层入库车发送过来的库曼满信号后应及时将托盘运送至有存储空间的承载架上去。承载架上托盘都必须要进行一定的工艺加工处理，且工艺处理完后应及时通过传送将托盘实现从承载架到六层出库暂存架上的转移。最后，只有在上述所有工艺处理完成后才能发出托盘完全准备好的信号，以为下一级平面物流传送奠定良好基础。自动化立体仓库系统依靠其自动化和立体化功能，因此其机械结构设计方法的科学性可行性以及机械结构参数设计的精准性十分关键。

2 结构设计中存在的技术难点和解決方法

2.1堆栈车的停位精度及其重复精度

堆栈车的停位精度及重复精度在不同运行环境下的标准及要求也会呈现一定差异。如果其运行物品重量较大，且在高速运转的长距离传送过程中，要求堆栈车的停位精度和重复精度的精准性和科学性必须较高。 伺服电机驱动、导向轮导向结构以及直线导轨在关键的设备传送中具有重要辅助功能，因此在定位堆栈轨道车所在的位置时应确保参数的精确性。堆栈车设备材料的选择应以保障器件设备操作精度较高为基本前提，这是实现堆栈车停位精度和重复精度质量的重要保障。如果堆栈车的重量和高度分别超过10t和10m，其的停位误差应控制在2mm以内，并保障生产制造需求下期运转速度应在平稳流畅的基础上实现每分钟 120 m的高效运转。堆栈车的主要职能在于实现屏 托 组 合 在 “平 面 物 流 线 ”与 “承 载 架 ”之 间 的 存 取 功 能 ，是实现整个物流运转传送高效可靠的必然要求。在运转过程中也应注意与其他辅助设备之间的信息交换和传送，架体的材料选择应在满足轻巧美观的基础上实现架体强度和刚度的有效保障。安全单元和安全护栏的安装可以有力支撑其平稳运行，以降低不必要的传送放风险。

2.2降低噪音的有效措施

机械辅助设备及配件材料的选择应以传动噪音较小和平稳性较高为基本标准和要求，是有效降低噪音的手段。导向设备及输送辊的材料应以非金属材料为主，以此保障在输送区间里金属导轮不会和金属材料有直接接触，进而避免因材料间的相互接触而产生噪音，这也是保障整个运输过程平稳高效的重要手段。此外，非金属材料的运动部件设备安装可以为降低噪音提高强有力的可靠保障。这是自动化立体仓库系统机械结构设计优化的核心。

2.3对环境的污染及其治理的有效措施

在可持续发展及生态文明建设战略要求下生产制作环节的环境污染管理十分关键。而且生产工艺的特殊性及人民生活需求要求各行业领域应充分意识到生产工艺洁净度和生产环境干净度的重要性。因此，自动化立体仓库系统机械结构设计的优化应以降低生产周边环境污染为基本生产目标，切实保障生产工艺环节及产品生产流程的科学性。例如，为有效处理生产过程中所产生的粉末灰尘及油污等造成环境污染的脏物，切实提升生产质量，在进行机械结构优化设计时可以通过整改动力传动装置，加装接受异物装置可以对生产过程中产生的异物进行集中处理，进而为生产过程中的厂房供气和排气创造有利条件。这是实现环境污染治理的有效办法。

2.4对冲击振动减少的措施

平衡导向装置的主要作用在于减少生产过程中因传送运输所产生的冲击振动。伺服电机、直线运动导轮和导轨等设备的安装都可以在一定程度上减少冲击振动，以保证生产运输过程中的平稳高效运转。此外，缓冲器件设备的配置安装和防震垫的使用，都能为生产运输提供一个平稳安全的地面条件。只有切实保障机械结构设备处于平滑且冲击振动较小的运行环境下，才能为生产水平及重量的提升创造有利条件。

2.5安全性措施

六层入库暂存机和六层出库暂存机间的传输需要六层提升机的使用支撑。因此，提升机的安全性能对于出入库工艺流程的实现尤为关键。在六层提升机上安装使用防止机械坠落装置可以避免因物品传送过程中因坠落所带来的生产成本损失。而导轨的速度控制也能有效保障其平稳运行。导轨的开始和结束端增设减速点和硬件限位是有效控制运输速度的重要办法。机械挡块的安装可以有效避免轨道脱轨所带来的安全风险。此外，限位开关和软限位安装使用可以为堆栈车的停位精度提供双重保护。立柱上方和货叉两端是容易造成错位等风险。因此限位设置是有效的应对策略，以避免因振动冲击所带来的生产损失。而左右驱动设置可以实现对货叉伸缩方向的有效控制，在电保护安装使用的双重保护下使得自动化立体仓库系统运转更加高效可靠，实现智能化、自动化发展。

3 结语

综上所述，自动化立体仓库的机械结构的设计优化是保障机械设备平稳可靠运行及实现各行业领域生产制作水平提升的必然要求。当前许多高校和企业都积极运用自动化立体仓库系统进行仓库存储，因此，加强自动化立体仓库系统的工艺流程设计优化及机器设备调试，可以为其自动化立体仓库系统建设过程提供有利的技术设备优化参考。只有切实加强自动化立体仓库的机械结构设计方法及参数优化，结合其生产环境及有限资源实现资源配置利用最大化，在满足各行业领域生产需求的基础上，推动各行业的生产经营发展。

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