自动化立体仓库中堆垛机结构设计与控制技术研究
本文关键词：自动化立体仓库中堆垛机结构设计与控制技术研究
【摘要】：随着物流服务业快速发展，自动化立体仓库广泛应用，相关控制检测技术的发展，自动化立体仓库的装备成为科研对象。本课题结合沈阳工学院建设的物流中心，对自动化立体仓中堆垛机结构设计与控制技术进行研究。主要研究内容包括以下几部分： 1）分析自动化立体仓库的发展与趋势，以及装备的堆垛机的研究分析。 2）按照技术要求，确定仓库中堆垛机的结构和性能参数，设计绘制堆垛机的三维结构。 3）对设计的堆垛机进行计算分析，包括堆垛机的强度、刚度等进行计算分析，看是否满足工作状态。 4）由于计算分析是简化的整体分析，，为了了解堆垛机的应力分布，采用ANSYS分析软件对堆垛机的结构进行分析，主要进行静力和模态分析，了解受力分布，结合分析结果对不足之处进行改进设计。 5）完成以上部分内容，根据作业要求，设计堆垛机控制系统并完成堆垛机控制系统软件设计。结合控制要求，对堆垛机的触摸屏和上位机监控分别用WinccFlexible和Wincc6.0对监控进行设计。 完成堆垛机设计包括结构、控制以及组态，安装调试堆垛机，运行良好，能满足作业性能。本文设计的仓库堆垛机，可以为高速中小型仓库提供数据参考。
【关键词】：堆垛机 ANSYS 控制系统 组态监控
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH246
【目录】：
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 绪论11-15
- 1.1 题研究的背景及意义11-13
- 1.1.1 自动化立体仓库的简介11
- 1.1.2 自动化立体仓库发展11-12
- 1.1.3 自动化立体仓库的组成12-13
- 1.1.4 自动化立体仓库的发展趋势13
- 1.2 仓库中堆垛机介绍13
- 1.3 项目研究的意义13-14
- 1.4 本论文研究的主要内容14-15
- 第2章 堆垛机结构设计15-31
- 2.1 自动化立体仓库15-16
- 2.2 堆垛机分类16-18
- 2.3 堆垛机结构设计方案18-19
- 2.4 堆垛机结构选择19-28
- 2.4.1 堆垛机结构组成20
- 2.4.2 机架20-21
- 2.4.3 水平行走机构21
- 2.4.4 起升卷扬机构21-23
- 2.4.5 载货台23-24
- 2.4.6 货叉取货装置24-25
- 2.4.7 安全装置25-27
- 2.4.8 驱动设备27-28
- 2.5 堆垛机作业平均时间28-30
- 2.5.1 堆垛机作业循环时间计算28-30
- 2.6 本章小结30-31
- 第3章 堆垛机计算31-41
- 3.1 结构计算31
- 3.2 堆垛机质量31-33
- 3.3 立柱强度、刚度计算33-35
- 3.4 堆垛机功率计算35-40
- 3.4.1 升降电动机功率计算35-36
- 3.4.2 货叉电动机的选择计算36-38
- 3.4.3 行走电动机的选择计算38-40
- 3.5 本章小结40-41
- 第4章 堆垛机机械结构的有限元分析41-56
- 4.1 有限元法及 ANSYS 软件介绍41-43
- 4.1.1 有限元思想及其求解过程41-43
- 4.1.2 有限元法的特点43
- 4.1.3 ANSYS 软件介绍43
- 4.2 ANSYS 分析步骤43-45
- 4.3 堆垛机模型的建立45-47
- 4.4 堆垛机有限元分析47-55
- 4.4.1 堆垛机机架的静力分析47-52
- 4.4.2 堆垛机模态分析52-55
- 4.5 本章小结55-56
- 第5章 堆垛机控制系统设计56-73
- 5.1 堆垛机控制方式56-57
- 5.1.1 堆垛机控制方式选择56-57
- 5.2 堆垛机控制选件57-59
- 5.2.1 堆垛机 PLC 选型57-58
- 5.2.2 交流变频调速技术及变频器选型58
- 5.2.3 伺服控制系统58-59
- 5.3 堆垛机速度选择59-64
- 5.3.1 速度控制方案的确定60-61
- 5.3.2 速度控制方案的实现61-64
- 5.4 堆垛机位置控制方案64-66
- 5.4.1 水平行走方向位置控制方案64-65
- 5.4.2 垂直提升位置控制65-66
- 5.4.3 货叉伸缩位置控制66
- 5.5 立体仓库 PLC 控制系统66-72
- 5.5.1 PLC 电器连接图66-68
- 5.5.2 PLC 程序设计68-72
- 5.6 本章小结72-73
- 第6章 堆垛机组态设计73-85
- 6.1 Wincc 组态软件的介绍73-74
- 6.2 监控系统的设计74-77
- 6.2.1 触摸屏的组态设计74
- 6.2.2 触摸屏的组态设计74-77
- 6.3 自动化立体仓库监控系统77-84
- 6.3.1 监控系统功能77
- 6.3.2 监控系统设计77-78
- 6.3.3 PC Acess 项目建立78-80
- 6.3.4 Wincc 项目建立80-84
- 6.4 本章小结84-85
- 结论85-86
- 参考文献86-90
- 攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果90-91
- 致谢91-92
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