基于SolidWorks的自动化立体库货架参数化平台开发
发布时间：2021-08-26 14:02
随着各行各业特别是物流行业的发展,自动化立体仓库逐渐成为企业解决存储需求的首要选择,也是当前技术水平较高的形式,有取代传统仓储的趋势。自动化立体仓库可以极大节省人力、物力、仓储空间,提高作业效率。NOVA作为物流设备的供应商,致力于帮助企业客户提出并实现合理的物流方案。而作为自动化立体仓储的主要承载结构,自动化立体仓库货架在自动化立体仓储过程中起到关键承载作用,其合理设计也是物流方案规划的首要任务。由于市场上对该产品的需求与日俱增,货架作为非标产品,且部件较多,其方案设计需要对结构进行反复修改,长周期的设计流程已经不适应目前自动化立体仓库需求的增长。缩短设计周期,提升设计速度以满足市场是NOVA目前亟待解决的问题。本文先讨论参数化设计以及二次开发的国内外研究现状,针对目前NOVA公司自动化立体仓库货架的设计过程进行分析,确定了基于SolidWorks软件进行二次开发,设计用于自动化立体库货架的参数化平台。同时对主要零部件进行力学建模、强度刚度分析,来校验设计结果。最后利用C++语言在Visual Studio 2010中编制参数化程序控制平台,并建立模型图纸支持参数化平台驱动。参数化平...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
横梁式货架结构示意图
3自动化立体库货架的结构设计硕士学位论文18仓房的实际可用空间尺寸，即货架的整体结构尺寸。根据仓库的可用尺寸、所需要存放的货箱的尺寸规格、作业车的工作尺寸，依照仓库利用率最大原则，计算出货架的整体分布，即排数、列数、层数等结构信息。最后，再根据主要零件参数确定所有零部件的尺寸以及特征关系[44]，其设计中参数计算如图3.2。开始设计货架整体结构设计货架零部件尺寸细节结束交互输入参数化程序输出驱动立体库货架的排、列、层的整体分布所有零部件的尺寸以及特征仓库尺寸、货物尺寸以及堆垛机尺寸柱片、横梁的驱动尺寸图3.2立体库货架设计参数图3.2横梁式货架的总体布局设计自动化立体库货架结构设计的总体布局是确定其排、列、层数。根据定制信息的不同以及初始条件的权重比不同，所计算的总体布局也有差异。下面介绍基于仓储利用率最大化的静态法确定货架整体布局设计。所谓静态法就是根据仓库的规定尺寸直接确定自动化立体库货架的结构尺寸。当单元货格尺寸确定后，通过仓房的长度、宽度、高度尺寸，按下面的公式（3-1）、（3-2）、（3-3）计算出总体尺寸。列方向排方向图3.3货格与货物的位置关系示意图
硕士学位论文基于SolidWorks的自动化立体库货架参数化平台开发21钢，主要是在其长度较长的边上增加弯折，以增强货架立柱的刚度和稳定性，例如NOVA公司对于90立柱会在长边内凹一个梯形弯。其结构示意图分别如图3.4、图3.5所示。其中柱片长度表示开口对面的最大尺寸L，宽度表示垂直长度方向的最大尺寸W，厚度为型钢板材的厚度，部分“Ω”型钢在长度方向有内凹，其垂直深度表示内凹尺寸，高度为该柱片垂直横截面方向的尺寸。图3.4方钢示意图图3.5“Ω”型钢示意图柱片的截面通过拉伸形成柱片的雏形（实际生成一般都是型钢冷轧而成），并在柱片的垂直方向上添加一些功能孔。柱片的正面平均分布着很多挂钩孔和圆孔，用来挂接货架横梁的挂钩、安装安全销。柱片的孔型通常采用呈倒八字、菱形或倒梯形，柱片孔的长度方向与垂直方向有一个小的角度，当货架上的横梁通过横梁两端的挂钩挂上以后，在货架横梁和货物的重力作用下自动锁紧，且横梁挂钩与货架立柱长孔之间为面接触，受力状态较好，保证货架使用时更加稳固可靠。但是，货架立柱挂钩孔的开设对立柱的承载能力有很大的影响，开孔后的承载能力是不开孔时承载能力的70%~95%，而且对小规格的货架立柱的影响更大[46]。因此，在满足横梁挂钩承载能力的前提下，应该使立柱挂钩孔的尺寸和数目尽可能地减少，以提升货架的整体承载能力。柱片孔型如图3.6所示。图3.6柱片柱孔图
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式参数化智能产品平台模型研究及实现[J]. 曾莎莎,彭卫平,黄彦霆. 武汉大学学报(工学版). 2018(11)
[2]太空发电站参数化有限元建模与设计平台[J]. 杨辰,侯欣宾,王立. 中国空间科学技术. 2018(03)
[3]物联网技术在电网仓储管理中的应用研究[J]. 宋纪恩. 中国商论. 2017(35)
[4]基于参数化模块化的航空仪表设计平台开发[J]. 翟荣斌. 机械工程与自动化. 2017(03)
[5]中国物流装备业发展现状与趋势[J]. 王继祥. 中国远洋航务. 2013(03)
[6]基于参数化模板的立体仓库货架设计系统的开发[J]. 李大伟,吕志军,项前,周骁晓. 机械设计与制造. 2012(05)
[7]仓储货架市场需求与企业发展模式探索[J]. 物流技术与应用. 2012(02)
[8]“十二五”物流技术与装备规划之我国货架业发展的思考[J]. 沈绪明. 物流技术(装备版). 2011(06)
[9]组合式货架立柱的设计[J]. 陈御钗,王建洲. 物流技术与应用. 2008(03)
[10]参数化设计研究[J]. 孟祥旭,徐延宁. 计算机辅助设计与图形学学报. 2002(11)
硕士论文
[1]集中润滑系统标准件的二次开发与仿真[D]. 吴松.华北水利水电大学 2017
[2]基于SolidWorks的涂装室体三维参数化设计关键技术研究[D]. 公见文.华中科技大学 2016
[3]斗轮堆取料机固定式尾车参数化设计及有限元分析[D]. 刘梦寅.湖南大学 2015
[4]桥式起重机整机三维参数化快速设计系统的研究与开发[D]. 李群力.中北大学 2014
[5]高精度建筑场景动画的快捷设计与实现[D]. 胡高峰.北京工业大学 2013
[6]基于Solidworks的液压缸数字设计[D]. 戚宁.山东大学 2009
[7]基于SolidWorks的板料成形全工序仿真前处理系统的研究和开发[D]. 程习学.华中科技大学 2009
[8]门式起重机模块化参数化有限元分析系统的研究与开发[D]. 王振军.中北大学 2009
[9]电弧炉CAD系统开发及其关键零部件优化设计[D]. 王旭鹏.西安理工大学 2009
[10]基于SolidWorks的产品设计专用系统的研究与开发[D]. 吴文根.武汉理工大学 2007
本文编号：3364375
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
横梁式货架结构示意图
3自动化立体库货架的结构设计硕士学位论文18仓房的实际可用空间尺寸，即货架的整体结构尺寸。根据仓库的可用尺寸、所需要存放的货箱的尺寸规格、作业车的工作尺寸，依照仓库利用率最大原则，计算出货架的整体分布，即排数、列数、层数等结构信息。最后，再根据主要零件参数确定所有零部件的尺寸以及特征关系[44]，其设计中参数计算如图3.2。开始设计货架整体结构设计货架零部件尺寸细节结束交互输入参数化程序输出驱动立体库货架的排、列、层的整体分布所有零部件的尺寸以及特征仓库尺寸、货物尺寸以及堆垛机尺寸柱片、横梁的驱动尺寸图3.2立体库货架设计参数图3.2横梁式货架的总体布局设计自动化立体库货架结构设计的总体布局是确定其排、列、层数。根据定制信息的不同以及初始条件的权重比不同，所计算的总体布局也有差异。下面介绍基于仓储利用率最大化的静态法确定货架整体布局设计。所谓静态法就是根据仓库的规定尺寸直接确定自动化立体库货架的结构尺寸。当单元货格尺寸确定后，通过仓房的长度、宽度、高度尺寸，按下面的公式（3-1）、（3-2）、（3-3）计算出总体尺寸。列方向排方向图3.3货格与货物的位置关系示意图
硕士学位论文基于SolidWorks的自动化立体库货架参数化平台开发21钢，主要是在其长度较长的边上增加弯折，以增强货架立柱的刚度和稳定性，例如NOVA公司对于90立柱会在长边内凹一个梯形弯。其结构示意图分别如图3.4、图3.5所示。其中柱片长度表示开口对面的最大尺寸L，宽度表示垂直长度方向的最大尺寸W，厚度为型钢板材的厚度，部分“Ω”型钢在长度方向有内凹，其垂直深度表示内凹尺寸，高度为该柱片垂直横截面方向的尺寸。图3.4方钢示意图图3.5“Ω”型钢示意图柱片的截面通过拉伸形成柱片的雏形（实际生成一般都是型钢冷轧而成），并在柱片的垂直方向上添加一些功能孔。柱片的正面平均分布着很多挂钩孔和圆孔，用来挂接货架横梁的挂钩、安装安全销。柱片的孔型通常采用呈倒八字、菱形或倒梯形，柱片孔的长度方向与垂直方向有一个小的角度，当货架上的横梁通过横梁两端的挂钩挂上以后，在货架横梁和货物的重力作用下自动锁紧，且横梁挂钩与货架立柱长孔之间为面接触，受力状态较好，保证货架使用时更加稳固可靠。但是，货架立柱挂钩孔的开设对立柱的承载能力有很大的影响，开孔后的承载能力是不开孔时承载能力的70%~95%，而且对小规格的货架立柱的影响更大[46]。因此，在满足横梁挂钩承载能力的前提下，应该使立柱挂钩孔的尺寸和数目尽可能地减少，以提升货架的整体承载能力。柱片孔型如图3.6所示。图3.6柱片柱孔图
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式参数化智能产品平台模型研究及实现[J]. 曾莎莎,彭卫平,黄彦霆. 武汉大学学报(工学版). 2018(11)
[2]太空发电站参数化有限元建模与设计平台[J]. 杨辰,侯欣宾,王立. 中国空间科学技术. 2018(03)
[3]物联网技术在电网仓储管理中的应用研究[J]. 宋纪恩. 中国商论. 2017(35)
[4]基于参数化模块化的航空仪表设计平台开发[J]. 翟荣斌. 机械工程与自动化. 2017(03)
[5]中国物流装备业发展现状与趋势[J]. 王继祥. 中国远洋航务. 2013(03)
[6]基于参数化模板的立体仓库货架设计系统的开发[J]. 李大伟,吕志军,项前,周骁晓. 机械设计与制造. 2012(05)
[7]仓储货架市场需求与企业发展模式探索[J]. 物流技术与应用. 2012(02)
[8]“十二五”物流技术与装备规划之我国货架业发展的思考[J]. 沈绪明. 物流技术(装备版). 2011(06)
[9]组合式货架立柱的设计[J]. 陈御钗,王建洲. 物流技术与应用. 2008(03)
[10]参数化设计研究[J]. 孟祥旭,徐延宁. 计算机辅助设计与图形学学报. 2002(11)
硕士论文
[1]集中润滑系统标准件的二次开发与仿真[D]. 吴松.华北水利水电大学 2017
[2]基于SolidWorks的涂装室体三维参数化设计关键技术研究[D]. 公见文.华中科技大学 2016
[3]斗轮堆取料机固定式尾车参数化设计及有限元分析[D]. 刘梦寅.湖南大学 2015
[4]桥式起重机整机三维参数化快速设计系统的研究与开发[D]. 李群力.中北大学 2014
[5]高精度建筑场景动画的快捷设计与实现[D]. 胡高峰.北京工业大学 2013
[6]基于Solidworks的液压缸数字设计[D]. 戚宁.山东大学 2009
[7]基于SolidWorks的板料成形全工序仿真前处理系统的研究和开发[D]. 程习学.华中科技大学 2009
[8]门式起重机模块化参数化有限元分析系统的研究与开发[D]. 王振军.中北大学 2009
[9]电弧炉CAD系统开发及其关键零部件优化设计[D]. 王旭鹏.西安理工大学 2009
[10]基于SolidWorks的产品设计专用系统的研究与开发[D]. 吴文根.武汉理工大学 2007
本文编号：3364375
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