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项目九认识堆垛设备任务一认识堆垛起重机一、什么是堆垛起重机堆垛起重机（见图9-1）是指采用货叉作为取物装置，在仓库或车间堆取成件物品的起重机，常简称堆垛起重机。堆垛起重机是立体仓库中主要的起重运输设备，是随立体仓库发展起来的专用起重设备。此类设备适用的仓库一般都比较高，最高可达40m以上，大多在10～25m。堆垛起重机的主要用途是在立体仓库的巷道间反复穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格，或者将货格中的货物去除运送到巷道口。但这种设备只能在立体仓库内使用，而且必须配备其他设备搬运货物进出仓库。二、堆垛起重机有哪些特点运用堆垛起重机可以减轻仓储人员的劳动强度，提高仓库的利用率和周转率，具体特点如下：1．堆垛起重机的整机结构高而窄，适用于巷道内运行。2．堆垛起重机安有特殊的取物装置，如货叉和机械手等。3．堆垛起重机的电力控制系统具有平稳、快速和准确等特点，能保证货物快速、准确、安全地取出和存入。4．堆垛起重机有一系列的连锁保护措施。由于工作场地窄小，稍不准确就可能导致重大安全事故，所以堆垛起重机上配有一系列机械和电气的保护措施。三、堆垛起重机有哪些类型堆垛起重机的分类方式很多，主要分类形式有以下几种：1．按有无导轨划分按有无导轨划分，堆垛起重机可分为有轨堆垛起重机（见图9-2）和无轨堆垛起重机（见图9-3）。有轨堆垛起重机是指堆垛起重机沿着巷道内的轨道运行；无轨堆垛起重机又称为高架叉车。在立体仓库中运用的主要作业设备有有轨巷道堆垛起重机、无轨巷道堆垛起重机和普通叉车，三种设备的主要性能比较见表9-1。表9-1普通叉车、无轨巷道堆垛起重机和有轨巷道堆垛起重机的性能比较设备名称巷道宽度作业高度作业灵活性自动化程度普通叉车最大5m任意移动，非常灵活一般为手动，自动化程度低无轨巷道堆垛起重机中5～12m可服务于两个以上的巷道，并完成高架区外的作业可以进行手动、半自动、自动及远距离集中控制有轨巷道堆垛起重机最小12m只能高层货架巷道内作业，必须配备出、入库设备可以进行手动、半自动、自动及远距离集中控制2．按自动化程度不同划分按自动化程度不同划分，堆垛起重机可分为手动、半自动和自动堆垛起重机。手动和半自动堆垛起重机上带有驾驶室；自动堆垛起重机不带驾驶室，采用自动控制装置进行控制，可以进行自动寻址、自动装卸货物。3．按高度不同划分按高度不同划分，堆垛起重机可分为低层型、中层型和高层型堆垛起重机。低层型堆垛起重机一般起升高度在5m以下，主要用于分体式高层货架仓库及简易立体仓库中；中层型堆垛起重机起升高度在5～15m；高层型堆垛起重机起升高度在15m以上，主要用于一体式的高层货架仓库中。4．按驱动方式不同划分按驱动方式不同划分，堆垛起重机可分为上部驱动式、下部驱动式和上下部相结合的驱动方式。5．按用途不同划分按用途不同划分，堆垛起重机还可分为桥式堆垛起重机和巷道堆垛起重机。任务二熟识常见的堆垛设备一、什么是桥式堆垛起重机1．桥式堆垛起重机的概念桥式堆垛起重机具有起重机和叉车的双重结构特点，像起重机一样，具有桥架和回转小车。桥架在仓库上方运行，回转小车在桥架上运行。同时，桥式堆垛起重机具有叉车的结构特点，即具有固定式或可伸缩式的立柱，立柱上装有货叉或者其他取物装置。货架和仓库顶棚之间需要有一定的空间，保障桥架的正常运行。立柱可以回转，以保证工作的灵活性。回转小车根据需要可以来回运行，因此桥式堆垛起重机可以服务于多条巷道。桥式堆垛起重机的堆垛和取货是通过取物装置在立柱上运行实现的。因为立柱高度的限制，桥式堆垛起重机的作业高度不能太高。桥式堆垛起重机主要适用于12m以下中等跨度的仓库，巷道的宽度较大，适于笨重和长大件物料的搬运和堆垛。2．桥式堆垛起重机的分类（1）按回转小车的安装方式分类。桥式堆垛起重机根据回转小车的安装方式不同，可分为支承桥式堆垛起重机和悬挂桥式堆垛起重机，支承桥式堆垛起重机是指回转小车在桥架之上，而悬挂桥式堆垛起重机是指回转小车在桥架之下。（2）按立柱的结构分类。根据立柱的结构不同，桥式堆垛起重机可分为固定立柱的桥式堆垛起重机和可伸缩立柱的桥式堆垛起重机。固定立柱是指立柱长短不变，取物装置在立柱上滑行垂直运动；可伸缩立柱是利用立柱的长短变化带动取物装置垂直运动。通过桥式堆垛起重机的桥架纵向运行和回转小车的横向运行，桥式堆垛起重机可在多条巷道内来回运动，一座仓库可只安装一台桥式堆垛起重机。二、什么是巷道堆垛起重机1．巷道堆垛起重机的概念及主要用途巷道堆垛起重机是指金属结构由上、下支承支持，沿着仓库巷道运行，装取成件物品的堆垛起重机，是由叉车、桥式堆垛起重机演变而来的。桥式堆垛起重机由于桥架笨重，因而运行速度受到很大的限制，它仅适用于出入库频率不高或存放长形原材料和笨重货物的仓库。巷道堆垛起重机的主要用途是在高层货架的巷道内来回穿梭运行，将位于巷道口的货物存入货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口，从而实现所存取货物的空间各方向移动，且操作简便。2．巷道堆垛起重机的分类（1）按结构分类。按结构分类，巷道式堆垛起重机分成单立柱巷道堆垛起重机和双立柱巷道堆垛起重机。单立柱巷道堆垛起重机的机架结构由一根立柱、上横梁和下横梁组成一个矩形框架，结构刚度比双立柱差，适用于起重量在2t以下，起升高度在16m以下的仓库。双立柱巷道堆垛起重机的机架结构也由两根立柱、上横梁和下横梁组成一个矩形框架，结构刚度比较好，质量比单立柱好，适用于各种起升高度的仓库，一般起重量可达5t，必要时可以再大，可用于高速运行。（2）按支承方式分类。按支承方式分类，巷道堆垛起重机分成地面支承、悬挂和货架支承几种类型。地面支承巷道堆垛起重机支承在地面铺设的轨道上，用下部的车轮支承和驱动，上部导轮用来防止堆垛起重机倾倒，机械装置在下横梁，易保养、维修，适用于各种高度及起重量较大的仓库。悬挂巷道堆垛起重机在悬挂于仓库屋架下弦装设的轨道下翼沿上运行，在货架下部两侧铺设下部导轨，防止堆垛起重机摆动，货架应具有较大的强度和刚度。货架支承巷道堆垛起重机支承在货架顶部铺设的轨道上，同样在货架下部两侧铺设下部导轨，防止堆垛起重机摆动，适用于起重量和起升高度较小的小型立体仓库。（3）按用途分类。按用途分类，巷道堆垛起重机分成单元型和拣选型。单元型巷道堆垛起重机是以托盘单元或货箱单元进行出入库作业，自动控制时，堆垛起重机上可无驾驶员，适用于各种控制方式。拣选型巷道堆垛起重机是在堆垛起重机上的操作人员从货架内的托盘单元或货物单元中取少量货物，进行出库作业，堆垛起重机上设有驾驶室，一般为手动或半自动控制，用于“人到货”式拣选作业。三、如何选择堆垛起重机选择合适的结构形式，可使堆垛起重机在各种特定安装尺寸和作业方式下更好地满足使用要求，在选择时首先考虑堆垛起重机的主体结构。主体结构的选择要坚持两个原则：①经济性原则；②性能和标准化原则。性能方面如要求有合适的工作速度和工作平稳性，标准化方面如部件通用化、标准化程度等。任务三认识堆垛机器人一、什么是堆垛机器人堆垛机器人（见图9-4）也称堆垛机械手，是典型的机电一体化产品。目前广泛应用于生产的诸多领域，极大地提高了生产效率，降低了劳动强度。堆垛机器人可以将不同外形尺寸的包装货物，整齐、自动地码（或拆）在托盘上，可以充分利用托盘的面积和堆码物料的稳定性；堆垛机器人还配有堆码顺序、排序设定器，功能全面，在提高工作效率方面，有显著的效果。二、堆垛机器人有哪些作业特点堆垛机器人的作业特点包括以下几点：1．通用性强堆垛机器人用途非常广泛，它可以完成搬运、装卸等多项作业活动。2．柔性好堆垛机器人的操作对象并没有严格的限定，当产品的品种和规格发生变化时，只需要重新编制控制程序，就可以适应新的使用要求，而无需对其他方面进行修改，具有良好的适应性。3．自动化程度高堆垛机器人的操作无需人工参与，节省了大量的劳动力。4．准确性好堆垛机器人的操作控制精确，其位置误差基本处于毫米级以下，准确性非常高。5．效率性高堆垛机器人的工作速度比较快，而且没有时间间断，因此其工作效率比较高。6．可靠性高堆垛机器人重复操作能够始终维持同一状态，不会出现类似人的主观性干扰，因此其操作的可靠性比较高。三、堆垛机器人有哪些类型1．按运动形式进行分类堆垛机器人按照运动形式进行分类可分为五大类，分别是直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、垂直多关节型和多关节型堆垛机器人。（1）直角坐标型堆垛机器人。直角坐标型堆垛机器人具有三个互相垂直的移动轴线，其工作空间为一个长方体。（2）圆柱坐标型堆垛机器人。圆柱坐标型堆垛机器人的水平臂能实现沿立柱的上下移动和绕立柱的水平转动，并能够收缩，作业空间为圆柱形。（3）球坐标型堆垛机器人。球坐标型堆垛机器人的手臂能上下俯仰、前后伸缩，绕立柱回转，其作业空间为一个球体。（4）垂直多关节型堆垛机器人。垂直多关节型堆垛机器人由立柱、大小手臂和手抓组成。立柱与大臂间形式似肩关节，大臂与小臂之间形成肘关节，小臂与手爪之间形成腕关节。2．按抓取重量和动作范围分类堆垛机器人按抓取重量和动作范围分类，可分为大型、中型和小型。（1）大型堆垛机器人。大型堆垛机器人的抓取重量范围为100～1000kg，动作范围为1～10m3，主要用于生产制造企业的大型零部件的搬运和装配。（2）中型堆垛机器人。中型堆垛机器人抓取重量范围为10～100kg，动作范围为1～10m3，主要用于仓库内部搬运。（3）小型堆垛机器人。小型堆垛机器人抓取重量范围为1～10kg，动作范围为0.1～1m3，主要用于仓库的拣选操作。3．按驱动方式分类堆垛机器人按驱动方式分类，可分为液压式、气动式和电动式。（1）液压式驱动堆垛机器人。这种堆垛机器人动力大，结构简单，刚性好，运行速度调节方便，动作响应快，易于实现过载保护，但油液容易泄露，控制精度容易受到工作温度的影响，成本高。（2）气动式驱动堆垛机器人。这种堆垛机器人作业速度快，结构简单，维修方便，易于保养，价格低，不会造成空气污染，适用于中小负荷，但定位精度低，容易产生噪声。（3）电动式驱动堆垛机器人。这种堆垛机器人作业灵活，使用方便，噪声低，定位精度高，是目前应用最广泛的一种。