隨著全球數(shù)字化、智能化變革的到來,物流倉儲(chǔ)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了井噴式發(fā)展。智能倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)憑借其低能耗、高集成、節(jié)約土地和人力成本等優(yōu)勢,為物流倉儲(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展提供了積極的推進(jìn)作用。堆垛機(jī)作為智能倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)中的核心裝備,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性將決定物流倉儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)行效率與經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)自動(dòng)化倉庫的空間布局和存儲(chǔ)要求,提出了單立柱重載堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,對(duì)所設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)進(jìn)行了力學(xué)性能、運(yùn)動(dòng)特性、碰撞安全研究,并在此基礎(chǔ)上對(duì)單立柱重載堆垛機(jī)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),有效改善了堆垛機(jī)設(shè)計(jì)中普遍存在的材料冗余、結(jié)構(gòu)笨重等問題。本文的主要研究工作如下:1、根據(jù)堆垛機(jī)的工作環(huán)境和作業(yè)要求,擬定關(guān)鍵部件及整機(jī)的結(jié)構(gòu)方案,借助三維設(shè)計(jì)軟件完成實(shí)體建模和虛擬裝配。在進(jìn)行必要簡化的基礎(chǔ)上,基于力學(xué)理論,建立了立柱和下橫梁結(jié)構(gòu)在靜止和加速運(yùn)行工況下的撓曲線方程。運(yùn)用有限元分析方法,研究堆垛機(jī)金屬機(jī)架的剛度、強(qiáng)度問題。對(duì)比理論分析法和有限元法計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)證有限元方法的可靠性。2、基于虛擬樣機(jī)平臺(tái)建立堆垛機(jī)多體動(dòng)力學(xué)模型,運(yùn)用多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及碰撞理論研究堆垛機(jī)動(dòng)態(tài)性能。通過求解堆垛機(jī)多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)問題,可快速檢驗(yàn)?zāi)Ｐ图翱刂坪瘮?shù)的正確性,為動(dòng)力學(xué)分析提供應(yīng)用基礎(chǔ)。在堆垛機(jī)運(yùn)動(dòng)控制方面,討論不同速度控制曲線對(duì)堆垛機(jī)作業(yè)效率和運(yùn)行平穩(wěn)性的影響。仿真結(jié)果表明,S型速度控制曲線可以有效地削弱堆垛機(jī)運(yùn)行中的沖擊和振動(dòng),運(yùn)行效率高、平穩(wěn)性好。通過分析堆垛機(jī)高速撞向緩沖塊后的動(dòng)態(tài)行為,進(jìn)行堆垛機(jī)碰撞安全問題研究,為提高堆垛機(jī)安全性能提供參考。3、從堆垛機(jī)輕量化設(shè)計(jì)研究出發(fā),充分發(fā)揮分節(jié)立柱的特點(diǎn)與優(yōu)勢,探討了立柱尺寸參數(shù)對(duì)輕量化設(shè)計(jì)的影響。在此基礎(chǔ)上,以立柱質(zhì)量最小為優(yōu)化目標(biāo),采用遺傳算法優(yōu)化了立柱結(jié)構(gòu),獲得最優(yōu)尺寸方案。仿真分析優(yōu)化后立柱結(jié)構(gòu)的低階固有頻率、結(jié)構(gòu)剛度及整機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)性能,與輕量化前進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果顯示,輕量化后立柱減重29.3%,輕量化效果明顯且能夠滿足堆垛機(jī)使用要求。立柱結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)方法提高了材料利用率,降低生產(chǎn)成本,在一定程度上實(shí)現(xiàn)了堆垛機(jī)輕量化設(shè)計(jì)問題,對(duì)同類型的輕量化設(shè)計(jì)具有借鑒意義。
【學(xué)位單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH246
【部分圖文】：

15 年發(fā)布了“中國制造 2025”國家戰(zhàn)略計(jì)劃，全力推動(dòng)我國制造業(yè)高展[1]。作為“中國制造 2025”的重要組成部分，智能倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)因其各個(gè)行業(yè)的寵兒，而智能倉儲(chǔ)裝備領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)也如雨后春筍般涌出統(tǒng)倉儲(chǔ)，現(xiàn)代智能倉儲(chǔ)在立體倉庫中集成了大量工業(yè)機(jī)器人、各類自動(dòng)搬運(yùn)車（AGV）以及巷道堆垛機(jī)等智能設(shè)備，融合了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等，是具有一定的感知力、判斷力以及自動(dòng)操作能力的智慧工廠[4-5]。我國的工業(yè)生產(chǎn)由自動(dòng)化向智能化大步邁進(jìn)，對(duì)生產(chǎn)過程中涉及的原物流、成品倉儲(chǔ)等環(huán)節(jié)提出了更高要求。自動(dòng)化立體倉庫 AS/RS（Aut Retrieval System）是智能倉儲(chǔ)裝備領(lǐng)域中的重要組成部分，也是物流裝標(biāo)志之一[6]。很多工業(yè)大國，特別是德國、日本，他們的立體倉庫不僅發(fā)展非常迅速，日本在 1986 年所建成的各類立體倉庫數(shù)量就已經(jīng)達(dá)到7]。在土地資源愈發(fā)稀缺的今天，如何將有限的土地進(jìn)行最大限度的利公司努力追求的目標(biāo)。自動(dòng)化立體倉庫的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)空間使用率通倉庫相比，一般智能化立體倉庫可以節(jié)省土地達(dá)到 60%以上，大幅度，因此，智能倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)得益于這些優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

堆垛機(jī)主要在存儲(chǔ)貨架的窄巷道內(nèi)進(jìn)行物料存儲(chǔ)作業(yè)，是物流倉儲(chǔ)領(lǐng)域里應(yīng)用最泛的物料搬運(yùn)設(shè)備，也是現(xiàn)代化立體倉庫的標(biāo)志性倉儲(chǔ)設(shè)備之一[8]。作為現(xiàn)代物流的核心存儲(chǔ)裝備，堆垛機(jī)和其他物流裝備搭配應(yīng)用，將貨物存入立體倉庫的指定貨者按照指令將貨位中的貨物取出，主要負(fù)責(zé)物流運(yùn)轉(zhuǎn)中心貨物的出庫、入庫以及整存等作業(yè)任務(wù)[9]。根據(jù)巷道堆垛機(jī)的功能要求其大致結(jié)構(gòu)類型有如圖 1-2 所示的幾(a) 直軌型堆垛機(jī) (b) 彎軌型堆垛機(jī)

會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)步帶驅(qū)動(dòng)利用同步帶的嚙合原理，避免打滑現(xiàn)象，不直接驅(qū)動(dòng)行走輪�？杀苊饽Σ羵鲃�(dòng)中常見的打滑情況，提高運(yùn)行加速度。水平加速度可達(dá) 2 m/s2。帶是柔性體，需張緊，張緊力不易竄齒；張緊力強(qiáng)，縮短帶壽緊輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)一組與的夾緊輪；通過夾緊裝置實(shí)時(shí)調(diào)整夾緊輪和地軌間的壓力，以提供合適的摩擦驅(qū)動(dòng)力。夾緊輪的包覆材料及輪軌間的夾緊力均可調(diào)；通過調(diào)整可獲得較大摩擦力，提高水平行走加速度。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修養(yǎng)困難。夾緊力整需要實(shí)驗(yàn)數(shù)庫支持。于本課題中所設(shè)計(jì)的堆垛機(jī)運(yùn)行速度不高、負(fù)載屬于較大，水平行走擬采驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示。從動(dòng)輪下橫梁

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 廖銘;;進(jìn)口易拉罐堆垛機(jī)增加500mL×12箱包裝堆垛功能[J];中外酒業(yè)·啤酒科技;2019年01期

2 韓天文;薛成超;傅友賓;;多層堆垛機(jī)系統(tǒng)[J];機(jī)械工程師;2018年04期

3 曹小華;徐志姜;;高速堆垛機(jī)運(yùn)行過程的動(dòng)力學(xué)仿真[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2018年05期

4 丁力;鄒麗;陳杰;呂夢迪;;雙立柱式堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)分析[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2016年12期

5 張大勇;尹琳;;昆船公司加大“再制造”堆垛機(jī)應(yīng)用推廣[J];表面工程與再制造;2017年01期

6 劉家晟;王曉磊;李放;;包裝箱堆垛機(jī)設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2017年08期

7 房殿軍;郭鵬;;堆垛機(jī)的能耗分析[J];物流技術(shù);2017年10期

8 蔣春艷;裘高飛;石繼兵;添玉;;倉儲(chǔ)物流中并行堆垛機(jī)的處理能力分析[J];物流科技;2016年05期

9 徐雷;;實(shí)訓(xùn)中心自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J];現(xiàn)代職業(yè)教育;2017年06期

10 馬菲;楊波峰;王郡嫻;添玉;;立體倉庫并行堆垛機(jī)效率仿真分析[J];物流科技;2013年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張玉華;潘紫微;揚(yáng)宵;;型鋼自動(dòng)堆垛機(jī)概念設(shè)計(jì)[A];2004“安徽制造業(yè)發(fā)展”博士科技論壇論文集[C];2004年

2 黃春秋;張惠潼;;堆垛機(jī)路徑優(yōu)化[A];濟(jì)寧市技術(shù)創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展論文選編[C];2005年

3 智少玲;;北京汽車廠自動(dòng)化高架倉庫(試驗(yàn)庫)用堆垛機(jī)[A];中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)學(xué)會(huì)第二屆年會(huì)論文集（四）--物流與倉儲(chǔ)氣力輸送[C];1984年

4 劉繼敏;;雙層卷繞起升機(jī)構(gòu)在堆垛機(jī)上的應(yīng)用[A];中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)物料搬運(yùn)專業(yè)學(xué)會(huì)第三屆年會(huì)論文集[C];1988年

5 孫浩;蘇毅;;堆垛機(jī)起升機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的研究與改造[A];中國煙草學(xué)會(huì)2015年度優(yōu)秀論文匯編[C];2015年

6 劉志民;詹玉銘;周立堅(jiān);林翠霞;;提高立庫系統(tǒng)補(bǔ)貨效率的技術(shù)改造項(xiàng)目——提高堆垛機(jī)長時(shí)間故障恢復(fù)使用后的補(bǔ)貨效率[A];中國煙草學(xué)會(huì)2014年學(xué)術(shù)年會(huì)入選論文摘要匯編[C];2014年

7 張帥;劉軍;劉歡;;堆垛機(jī)故障分析與健康狀態(tài)監(jiān)測研究[A];2017年第七屆全國地方機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨海峽兩岸機(jī)械科技學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2017年

8 談向東;賈富忠;倪黎敏;;國內(nèi)大型立體化自動(dòng)冷庫建設(shè)動(dòng)向[A];全國冷凍、冷藏行業(yè)制冷安全技術(shù)、節(jié)能、環(huán)保新技術(shù)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2009年

9 盧朔新;孫志堅(jiān);;自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法與原理[A];2004年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集：物流工程與中國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)——第七屆物流工程學(xué)術(shù)年會(huì)專輯[C];2004年

10 盧朔新;孫志堅(jiān);;自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法與原理[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 天津市局(公司)物流中心精益改善課題組;降低堆垛機(jī)貨位誤探測報(bào)警率[N];東方煙草報(bào);2017年

2 張安松;安鋼爐卷堆垛機(jī)改造成效顯著[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

3 ;新型堆垛機(jī)通過省級(jí)鑒定[N];今日信息報(bào);2003年

4 胡國華;全力踐行“綠色”理念[N];現(xiàn)代物流報(bào);2013年

5 見習(xí)記者 劉斐;中國航天科技集團(tuán)公司 多項(xiàng)重大科技成果在京轉(zhuǎn)化落地[N];中國航天報(bào);2010年

6 深圳市局(公司) 譚文琦;改進(jìn)出庫策略 滿足分揀需求[N];東方煙草報(bào);2014年

7 見習(xí)記者 劉斐;新創(chuàng)造 新成果——自主創(chuàng)新推動(dòng)發(fā)展[N];中國航天報(bào);2010年

8 賈旮菲;在創(chuàng)新中發(fā)展[N];現(xiàn)代物流報(bào);2006年

9 本報(bào)記者 李仁堂 趙衛(wèi)華;軟硬兼施的立體攻防體系[N];中國安全生產(chǎn)報(bào);2011年

10 宋樂永;IT:中國創(chuàng)造的支點(diǎn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊文強(qiáng);基于智能方法的自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)優(yōu)化研究及應(yīng)用[D];上海大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙雨;單立柱重載堆垛機(jī)性能分析與輕量化設(shè)計(jì)[D];湘潭大學(xué);2019年

2 渠廣磊;高速移載堆垛機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)及可靠性分析[D];寧夏大學(xué);2019年

3 徐志姜;輕型高速夾抱型箱式堆垛機(jī)控制技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2018年

4 吳靜;單板自動(dòng)堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D];河北科技大學(xué);2019年

5 張融森;基于小波理論的堆垛機(jī)模態(tài)參數(shù)識(shí)別及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];西安理工大學(xué);2019年

6 趙地;某藥品倉庫智能物流系統(tǒng)優(yōu)化與仿真研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2019年

7 林松森;自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)運(yùn)行過程控制方法的研究[D];武漢理工大學(xué);2017年

8 黃超;立體倉庫單立柱堆垛機(jī)的設(shè)計(jì)與研究[D];天津科技大學(xué);2018年

9 汪瑋;自動(dòng)化立體倉庫堆垛機(jī)智能控制系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2016年

10 楊逸潛;基于RFID的立體倉庫堆垛機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];東北大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2827606