作為自動倉儲系統(tǒng)的核心設(shè)備,堆垛機具有穩(wěn)定、可靠的機械電氣性能,優(yōu)良的入出庫處理能力完全滿足用戶需求。
按照立柱數(shù)量形式,堆垛機可分為單立柱、雙立柱兩種基本形式;
按照載重能力,堆垛機可分為輕載(100KG以內(nèi))、中載(1000KG以內(nèi))、重載;
按照貨叉特征及深位,堆垛機可分為單深位、雙深位兩種形式,其中雙深位又分為單電機雙深位、雙電機雙深位;
按照驅(qū)動方式,堆垛機可分為單驅(qū)動、雙驅(qū)動兩種形式;
按照行走路徑,堆垛機可分為直行堆垛機、轉(zhuǎn)彎堆垛機、轉(zhuǎn)軌堆垛機;
按照提升介質(zhì),堆垛機可分為鏈條配重式堆垛機、鋼絲繩卷揚式堆垛機;
各種不同的堆垛機,談不上誰好誰不好,只要適合所需求的應(yīng)用場景,都是好的堆垛機。
堆垛機完成一次貨物的叉取,主要由三個方向的運動來綜合完成:
行走:堆垛機在馬達(dá)驅(qū)動下沿巷道前后行走運動
升降:載貨臺在馬達(dá)驅(qū)動下沿立柱上下往返運動
叉?。贺洸嬖隈R達(dá)驅(qū)動下沿貨架深度方向往返運動
下圖為典型的雙立柱直行托盤堆垛機結(jié)構(gòu)示意。
下橫梁
堆垛機的整體支撐座,堆垛機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的動負(fù)荷及靜負(fù)荷均由底盤傳至行走輪,因此底盤采用重型鋼材為主體焊接或螺栓鎖固構(gòu)成,以維良好之剛性。同時,重型的下橫梁還能一定程度上降低堆垛機的重心,增加堆垛機運行時的穩(wěn)定性。
行走機構(gòu)
(1)為維持堆垛機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn),行走機構(gòu)采用變頻控制交流馬達(dá),經(jīng)減速機驅(qū)動行走輪沿著地面導(dǎo)軌前后行走。
(2)一些輕/中載的高度堆垛機或精密度要求高的堆垛機,也有使用伺服電機配合行星減速機作為行走動力源的。
(3)每個行走輪均設(shè)置側(cè)向?qū)л?,使堆垛機維持穩(wěn)定,行走輪組設(shè)有防脫軌機構(gòu),當(dāng)行走輪或側(cè)向?qū)л喴馔馑擅摃r,此機構(gòu)能將下橫梁扶持在地面導(dǎo)軌上。
(4)采用交流馬達(dá)驅(qū)動的行走機構(gòu),一般會選用具有功率提升功能的變頻馬達(dá),此馬達(dá)可在87Hz的高頻運行而保持恒定的輸出轉(zhuǎn)矩,通過提高頻率來提高電機的轉(zhuǎn)速、進(jìn)而達(dá)到功率提升的目的。
升降機構(gòu)
(1)可變速型,以變頻控制交流馬達(dá),經(jīng)減速機驅(qū)動載荷臺的上升或下降。所選用的升降馬達(dá)均附安全電磁剎車器,以將載貨臺穩(wěn)定保持在一定的高度。
(2)升降機構(gòu)包括鏈輪、導(dǎo)向輪以及鏈條張力調(diào)整裝置,或索輪、導(dǎo)向索輪以及鋼索張力調(diào)整裝置。
(3)升降驅(qū)動一般也會選擇帶功率提升功能的交流電機來提高升降時的速度和性能。
(4)升降機構(gòu)一般會設(shè)置導(dǎo)向裝置,采用導(dǎo)向輪在立柱上導(dǎo)向,或采用導(dǎo)靴配合電梯專用導(dǎo)軌導(dǎo)向,部分小型高精密的堆垛機也會選用直線導(dǎo)軌+滑塊的方式導(dǎo)向,不過此導(dǎo)向方式對其他零件的精度要求比較高(不論是加工還是裝配)、設(shè)備的整體性能也會提升一個等級。
立柱
(1)堆垛機立柱一般采用單立柱或雙立柱,單立柱用在小型、輕中載的情況,雙立柱用在大型及中重載。
(2)立柱材質(zhì)大多選用方通型材制作,也有部分單立柱堆垛機會選擇鋁型材作為立柱,達(dá)到減輕堆垛機整體重量以及增強設(shè)備整體美觀性。
(3)立柱的底端都是采用高強螺栓連接在下橫梁上,雙立柱頂端連接在上橫梁上,上橫梁設(shè)置導(dǎo)向輪,單立柱頂端直接設(shè)置側(cè)向?qū)л?,在行走時導(dǎo)向輪會沿著上導(dǎo)軌(天軌)支持導(dǎo)引,并提高其穩(wěn)定性。
(4)沿著立柱的全長設(shè)置維護用操作爬梯,以便檢查立柱頂端設(shè)施。傳統(tǒng)的爬梯設(shè)置有護籠用以保護維修人員的安全,新式的爬梯一般采用安全繩替代護籠,爬梯本身也采用鋁型材拼裝而不再采用型鋼焊接,外形上更為美觀、簡潔。
上橫梁
上橫梁一般是雙立柱堆垛機才有的特定部件,設(shè)置在雙立柱的頂部,與下橫梁一起與雙立柱組成穩(wěn)固的框架結(jié)構(gòu),上導(dǎo)輪可以防止堆垛機脫離上軌道。
上橫梁在保證框架整體剛性以及負(fù)載的前提下,需要進(jìn)行輕量化設(shè)計以降低堆垛機的重心。
升降載貨臺
載貨臺位于雙立柱中間,升降電機驅(qū)動載貨臺作升降運動。在載貨臺的兩側(cè)一般各設(shè)置有兩組導(dǎo)向輪或?qū)а?,使載貨臺能夠沿著立柱或立柱上的軌道運行。上下布置的導(dǎo)向輪組,使載荷臺能克服一定的偏載不使載貨臺產(chǎn)生偏斜,比如貨叉伸出的時候或者貨物重心不在中心的時候,載貨臺依舊能保持很好的水平度。
載貨臺上裝有貨物超長、超寬、超高檢測器,防止貨物尺寸超差或傾倒時堆垛機未感知仍進(jìn)行行走或升降而產(chǎn)生的危險。
載貨臺還有貨位虛實探測器,以防止意外情況而產(chǎn)生的雙重入庫情況。
鋰電行業(yè)堆垛機載貨臺還設(shè)有防火卷簾、視頻攝像頭、防踩踏檢測開關(guān)等特殊配置。
貨叉
貨叉機構(gòu)裝在載貨臺上,該裝置包含三節(jié)(或四節(jié))貨叉和附屬隨動件和導(dǎo)向裝置,傳動裝置包括齒輪、齒條、鏈輪、鏈條等;保證平穩(wěn)地叉取貨物,防止撞擊造成的破壞。
貨叉一般為底托式,即從貨物下方將貨物托舉起來,類似叉車叉取貨物時。傳統(tǒng)的貨叉全部為鏈條帶動,新式的貨叉出現(xiàn)了齒輪+齒條等結(jié)構(gòu)。隨著新式應(yīng)用場景的不斷出現(xiàn),也有夾包式、勾拉式等其他形式的新式貨叉出現(xiàn)。
貨叉電機為4極異步電機附有剎車制動裝置(電磁結(jié)構(gòu)),符合IP54保護標(biāo)準(zhǔn),馬達(dá)由變頻器控制。
貨叉上設(shè)置有編碼器、原位檢測開關(guān)以及左極限、右極限檢測開關(guān),用以感知貨叉自身的狀態(tài)。
下軌道
又叫地軌,一般選用標(biāo)準(zhǔn)的輕軌/重軌或者專用鋁型材,用錨脹螺栓固定于堆垛機運行的巷道中的,堆垛機沿著下軌道走行。由于下軌道安裝于地面,與貨架本身并不產(chǎn)生直接連接,下軌道墊塊與軌道之間用吸震材料做充填,以減少噪聲、增強運行的平穩(wěn)性。
鋼軌適應(yīng)于中重載的情況,鋁軌適用于輕中載。鋁軌適用的速度更高,隨著行走輪包膠工藝的改進(jìn),在重載及超重載的情況中也逐步采用包膠輪,使得鋼軌在高速場合中噪音問題逐步弱化,即使采用鋼軌,堆垛機的行走速度也能做得很高。
上軌道
又叫天軌,安裝于巷道左右兩列貨架頂端橫拉梁的下部,引導(dǎo)堆垛機運行。連成一段整體的上軌道可以充分保證堆垛機的平穩(wěn)運行。
在軌道兩端裝有橡膠緩沖止擋器防止堆垛機脫軌。
供電導(dǎo)軌
位于堆垛機運行巷道中貨架的下部,供給堆垛機運行的動力電源,為安全起見,一般采用管式滑觸線,管口朝下安裝。近年由于高速堆垛機的出現(xiàn),其運行速度越來越快,排式滑觸線的選用也越來越廣。
堆垛機上控制盤
安裝于堆垛機上,內(nèi)置PLC、變頻器、電源供應(yīng)器、電磁開關(guān)等部件。頂部面板上為觸摸屏操作,代替了原來的操作按鈕、按鍵、選擇開關(guān)??刂票P正前方留有站人位置,便于手動調(diào)試堆垛機。機載控制盤與地面控制盤產(chǎn)生關(guān)聯(lián)關(guān)系,自動運行時,按地面控制盤及計算機系統(tǒng)的指令運行。
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