论文总字数：13375字

摘 要

本文主要论述了自动化仓库四向穿梭车的设计，其中还简单介绍了设计四向穿梭车时相关的技术、理论和方法。整体结构的设计是采用软件CAXA电子图板2013进行绘制二维图的，UG6.0绘制整体装配图和滚珠丝杠、升降平台、斜楔机构的三维零件图。文中详细分析了四向穿梭车的设计过程，设计步骤包括：阅读零件图，工艺分析，确定设备结构，结构设计计算，画装配图，参数校验；内容包括确定设备结构形式、对不同类型电机的选择、升降平台系统的设计、入库机构的设计及成型尺寸的计算等。

关键词：自动化仓库；斜楔机构；升降车轮；四向穿梭车

Design of Speed Measuring Device for Velocity Meter Verification

Abstract

This article mainly discusses the design of the automatic warehouse four-way shuttle, which also briefly introduces the relevant technology, theory and methods when designing four-way shuttle. The design of the overall structure is the use of software CAXA electronic board 2013 to draw two-dimensional maps, UG6.0 drawing the overall assembly diagram and ball screw, lifting platform, wedge mechanism of the three-dimensional parts. In this paper, the design process of the four-way shuttle is analyzed in detail. The design steps include: reading the parts drawing, process analysis, determining the equipment structure, structural design calculation, drawing assembly drawings, parameter verification; the content includes the determination of the equipment structure type, the type of the motor Selection, design of lifting platform system, design of storage mechanism and calculation of forming dimensions.

Key words: automated warehouse; wedge mechanism; lift wheel; four-way shuttle

目 录

摘 要 I

Abstract II

前 言 Ⅲ

第一章 绪论 1

1.1前言和意义 1

1.2 自动化仓库的简史 2

1.3 国内外研究现状和趋势 3

1.4 本章小结 4

第二章 四向穿梭车的总体设计 5

2.1 现有的穿梭车机构 5

2.2 运输行驶机构 6

2.3升降轮架 8

2.4穿梭车的平台升降 10

第三章 重要结构的计算校核 14

3.1电机的选择 14

3.2轮轴的校核 14

3.3弹簧回复力的计算 15

3.4滚珠丝杠电机计算 16

第四章 四向穿梭车辅助工作 18

4.1自动导向车系统的构成 18

4.2高密度自动化仓库 18

4.3四向穿梭车的计算机辅助设计 20

总结 22

参考文献 23

致谢 24

第一章 绪 论

1.1前言和意义

自动化仓库也叫高架仓库，现在很普遍的被运用于各种需要大量存储的场所。结合现代化的技术，使自动化仓库可以配合各种形式的运输设备来将货物运输到指定的位置。之所以被称为高架仓库，是因为这种仓库往往是因为空间的利用率高，所以才被广泛的运用，而相较于传统的仓库，要提高空间的利用率，除了配合自动化设备，减少平面上的道路占用，还需要向高度方向拓展，将仓库提高到几层，十几层甚至几十层，来完成空间的充分利用。

自动化仓库，除了要保证位置的准确度之外，还需要保证的是货物的安全，往往很多货物需要轻拿轻放，来保证货物不会损坏。所以存放货物的问题也需要解决。配合自动化的穿梭车，在穿梭车上固定升降平台，而在平台上实现货物的拿取，则可以基本实现自动仓库的功能。穿梭车最好可以实现各个方向的灵活运动，这也是本次课题的要求之一，因为更加灵活的运动可以减少转换方位的时间，提高货物的运输，也可以减少穿梭车运动轨道的占用空间，充分的使用其余的空间来进行存储工作。这样的自动化仓库比传统的仓库在保证位置准确的同时，还要做到货物不会受到损坏。这种仓库相对于传统的仓库更高效，更充分的利用率。　

首先是自动存取，提高了劳动生产力的同时减轻工人们的劳动强度。这也是发展自动化仓库的关键原因。采用自动四向穿梭车和升降平台堆垛机的配合，取代人工存取货物；采用网络管理的方式，对货物进行编码，对仓库窗口进行编码，提高对货物的管理，让货物从入库开始，到出库一切都系统有序；辅助的监管系统配合输送设备，出入库简单便捷，可以大大节约成本；自动化仓库让整个运作科学高效，是现代化企业的标志，也是科学管理的必然途径。　　然后是对空间的利用能力，传统仓库土地的占用面积大，但是空间利用率低，自动化仓库的发展是垂直方向的，单位面积上的存储量远大于传统仓库，据统计，普遍达到4-7倍的利用率。　　准确率，机械自动化的优势就在于长时间的工作也可以保证极高的准确率，传统仓库的分拣工人长时间高强度的工作之后，容易出错，无法做到准确的对号放置拿取货物。　　对于有一定危险性的货物，自带对人体有害的辐射，感染。自动化仓库就提现了它的价值，而不需要人工冒着极高的风险进行货物的搬运和拿取。如图1.1为自动化仓库。

图1.1 自动化仓库

1.2自动化仓库的简史

自动化仓库虽然是最近比较大的发展，但早在第二次世界大战的时候开始，50年代初，堆垛起重机配合的仓库出息在美国，60年代初以后，巷道式的堆垛起重机由人工操作来实现高架仓库，1963年，第一个意义上的自动化仓库出现了，仓库中的搬运是结合计算机实现的，也是第一次在美国出现。而从这个时间开始，自动化仓库在美国和英国开始发展，并且出现了对应的专业。到了60年代的中期，日本也开始向这个方向发展，自动化仓库迅速发展，越建越多，对于日本这样寸土寸金的国家，自动化仓库高速发展，日本也成为了现在世界上有着自动化仓库最多的国家。

其发展经历了几个历程： 第一代：第一代机械式立体仓库系统，产生于60年代的美国，操作人员通过电器开关按钮来控制机械设备进行出入库作业，实现了搬运的机械化； 第二代：7O年代末，随着PLD，AS／RS，AGVS，Barcode Scanner等设备在立体仓库的应用，实现了控制自动化； 第三代：80年代末，自动化立体仓库中融入了计算机技术，诞生了集成化立体仓库系统，形成了由管理级，监控级，控制级组成的三级分布式控制结构，上位管理机协调控制整个仓库系统的出入库作业和库存管理，并且与下位工厂计算机信息关联网相联结，实现管理微机化； 第四代：9O年代，第四代智能型立体仓库系统，可实现对出入库任务和仓库信息的全自动处理，而且还可根据生产计划报表分析、制定出所需材料与劳动力， 并依据物资的现有库存量提出适当的建议等；

1.3国内外研究现状和趋势

1963年，我国第一台堆垛起重机出现了，是由北京起重机研究所研制生产出来的，而再过十年，到了1973年，我国的第一个自动化仓库出现，也是由北京起重机研究所负责研制。1980年这座自动化仓库投入到使用中，到目前为止，我国的自动化方库数量已经达到了2500座之多。自动化仓库到现如今也逐渐成为了企业生产管理的一个必不可少的技术之一，自动化仓库也越来越被企业重视。

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