毕业设计---物流仓储设备立体货架参数化设计

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1、第 1 页 共 42 页 第一章 绪论 1.1 本课题的 研究背景、 目的及研究意义 1.1.1 本课题的研究背景 自动化立体仓库 (AS/RS-Automated Storage and Retrieval System)产生于 60 年代的美国，到现在为止大致经历了机械式立库系统、自动化立库系统、集成化立库系统、智能型立库系统四代的发展历程，并逐渐向第五代“ 3I (Inteligent 智能化，Integrated 集成化， Information 信息化 )立体库系统过渡。至今，世界上己有将近 5000座自动化立体仓库，数量最多的是日本，其次是美国。 自动化立体仓库是指在不直接进行人工

2、处理的情况下自动地存储和提取物料的系统，它是以计算机综合管理控制系统为基础，加上多层货架、堆垛机及其配套的运行设施、托盘、货箱等联合组成。此外，还配有自动安全消防监控系统，它是机电一体化和现代信息技术在物资流通领域应用的一个重要分支 1。 自动化立体仓库的出现和发展是第二次世界大战以后生产和技术发展的结果。20 世纪 50 代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的仓库， 50 年代末到 60 年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机。 1963 年美国首先在仓库业务中采用计算机控制，建立 了第一座计算机控制的立体仓库 2。国外货架的设计和制造过程己经实现了规范化和数字化，像国际上著名公司 ABB、

3、Comas、 KUKA、 BOSCH、 NDC、SWISSLOG 等都是机器人自动化生产线及物流与仓储自动化设备的集成供应商。 而在国内，货架的规范化和数字化设计与研究起步比较晚，我国于 1974 年在郑州纺织机械厂建成第一座自动化立体仓库至今，己有上千座自动化立体仓库建成投入运营，这些仓库使用在机器制造业、电器制造业、航空港、轻工和化工企业、商储业、军需部门等 。 目前 ， 国内对立体仓库的需求不断增加。历史和现实已 充分证明，使用自动化立体仓库能够产生巨大的社会效益和经济效益。与发达国家比，我国在自动化程度、信息处理、可靠性等方面还有很大的差距，所以一些大型的工程往往被国外厂商所承揽。由于

4、技术设备落后和经费不足等原因，我国自动化立体仓库的发展速度远赶不上实际需要。目前，只有一些物流设备生产企业，如太原刚玉物流工程有限公司、湖州德马物流有限公司和 相关的 科研院进行这一些方面的工作，无第 2 页 共 42 页 论在基础上，在软件工具，或是应用情况上，相对于国际先进水平还有相当大的差距，特别是设计方案的参数化、分析和优化工作开展很少，亟待解决。 1.1.2 本课题的目的 本课题的目的是物流仓储设备立体货架参数化系统开发的参数化建模与总体设计，用 SolidWorks 建立物流仓储设备立体货架参数化模型，开发程序计算出各个参数，实现所有零部件和总装的参数化驱动与工程图生成。 1.1.

5、3 本课题的研究意义 目前常见的货架类型有许多种，每种货架都有其特定的结构和应用范围，其结构精度和承载能力都有严格的要求。如何在满足需求的前提下选择安全、经济的货架类型是设计者和使用者共同面临的问题 3。目前，国内的货架设计行业在技术创新和设计思想上明显滞后于当今科学技术的发展水平， 主要存在的问题有：货架设计仍以手工设计为主，计算机仅仅作为一个绘图工具，没有充分发挥计算机辅助设计的功能。货架设计过程是一个系列化、参数化的过程，国内的货架设计还不具有参数化数据驱动的效果，造成大量重复性的劳动，影响设计效率和速度。货架设计结果几乎全为工程二维平面图，虽然不影响设计和生产，但是不能更好地体现货架的

6、三维设计效果，造成销售人员和客户的沟通困难 4。为了解决这些问题，本文采用基于对象的分析方法，通过研究常见货架形式的组成部件和共同特性，运用三维参数化设计实现产品系列设计。以不破坏原有设计的 基本原理和基本结构特性，产生和原有设计相似的新产品，可快速、安全、高质量、低成本地生产新产品以满足不断变化的市场需求。 1.2 课题主要研究内容 本课题要解决的问题是弥补当前对立体货架设计中传统简化设计的不足，主要工作是设计规范的分析与自用规范和设计流程的形成，部分专题研究，熟悉掌握物流仓储设备立体货架设计计算方法，熟练掌握 VB 软件对 SolidWorks 的二次开发技术，用 SolidWorks 建立物流仓储设备立体货架参数化模型，开发程序计算出各个参数，实现所有零部件和总装的参数化驱动与工程图生成。 拟采用的研究 手段 ：