自动化立体仓库中智能穿梭车关键技术研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：201332104010河北工业大学硕士学位论文自动化立体仓库中智能穿梭车关键技术研究论文作者：王遥学生类别：全日制学科门类：工程硕士学科专业：机械工程指导教师：赵海文职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringRESEARCHONKEYTECHNOLOGIESOFINTELLIGENTSHUTTLECARINAUTOMATEDWAREHOUSEbyWangYaoSupervisor:A.Prof.ZhaoHaiw

2、enMarch2016摘要随着全球经济的快速发展，企业的自动化和智能化生产也日趋成熟完善，在人力成本日益高涨的今天，如何降低企业的人力资源成本，提升制造业的智能化水平，建立具有更好适应性、更高资源效率的智慧工厂，是当今企业发展的主题。根据现代企业仓储物流业发展中的实际情况，本文提出了一种新型的穿梭式自动化立体仓库，该立体仓库适合多批量、少品种的成品包装货物存储。相比于巷道式的旧式立体仓库，穿梭式立体仓库能够实现仓储合理化，货物存取自动化，人工操作智能化，并且节省大量的仓库存储面积，提高有限空间的利用率。本文重点对自动化立体库中的穿梭小车进行了设计，并对其中机构设计的合理性、零件结构的轻量化

3、以及顶升过程的稳定性进行了研究。首先经过广泛的市场调研，充分分析了穿梭车行进系统的功能需求，确定了整车的驱动方式，完成了智能穿梭车整体的机构设计；根据设计机构进行了整体的三维建模，并对其中关键的零件进行了载荷受力分析，确保了设计的可靠性；对穿梭车的顶升板进行了尺寸优化设计，在满足使用强度的同时减轻了其整体重量，提升了穿梭车的能源利用率。其次，对于穿梭车顶升机构进行了系统的研究，通过定量计算对比不同机构形式的可行性，最终设计了基于谐波运动规律的四位同步凸轮顶升机构。接下来对单自由度凸轮顶升机构进行数学建模及运动学分析，分别按照不同的凸轮运动规律设计求解，最终得出结论：应用谐波运动规律曲线，顶

4、升机构的运行更稳定、可靠，在升降过程中对货物造成的波动冲击更小。最后，本文对穿梭车的控制系统进行了研究，将穿梭车的整体控制系统划分为几个不同的模块，并且提出了一种基于重量识别的穿梭车速度控制策略，该策略能够提高穿梭车运行的工作效率，具有重要的节能意义。关键词：智能穿梭车机构设计轻量化谐波运动规律凸轮机构IABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheglobaleconomy,theenterpriseautomationandintelligentproductionisinbecomeincreasinglysophisticated,risinglaborc

5、ostsintoday,howtoreducetheenterprise'shumanresourcescost,raisetheintelligentlevelofindustrymanufacturing,hasbetteradaptabilityandhigherresourceutilizationofthesmartfactory,isthethemeofthedevelopmentofmodernenterprises.Inthispaper,accordingtotheactualsituationofthedevelopmentofmodernenterprisestora

6、geandlogisticsindustry,thispaperpresentsanewtypeofautomaticthree-dimensionalwarehouse,whichissuitableforthestorageofgoodsinbatchesandlessvariety.Comparedtotheentryoftheoldwarehouse,shuttletypestereoscopicwarehousecanrealizetherationalizationofenterprisestorage,cargoaccessautomation,artificialintel

7、ligentoperationorderpickingoperationmodeandsavethelargewarehousestoragearea,improvestheutilizationrateofthespaceislimited.Thispaperfocusesontheshuttlecarintheautomatedwarehousedesigned,andthelightweightstructurer