双伸位堆垛机设计

自动化立体仓库采用双伸位堆垛机,库内货架可并列安装,它的使用不仅减少巷道占地,而且还减少了堆垛机台数,在相同面积条件下,大幅度提高了地面利用率和存取工作效率,同时能够为用户节约可观的投资.由于双伸位堆垛机的独特优势,它已得到迅速推广,并具有很大的市场空间.

从外观上看,双伸位堆垛机与普通堆垛机相比只是采用了双伸位货叉,仅仅加大了货叉伸缩距离,但由于货叉悬臂加长,导致力矩相应增加,控制货叉的下挠量成为技术关键,同时也是技术难题.

影响货叉下挠量的因素很多,因此货叉的下挠不仅仅是由货叉单一要素决定的,它涉及堆垛机整体结构与制造、安装精度,堆垛机整体刚度,载货台与起升导轨、上导轨与堆垛机导轮配合精度、堆垛机稳定性等.它不仅涉及到货叉机构各项技术参数与综合性能的提高,还涉及许多其他的相对独立因素.总而言之,货叉下挠是多种因素的组合,是一个动态变化的多因素系统.只有堆垛机各项性能指标满足双伸位货叉工作要求,才能有效控制双伸位货叉的下挠量和运行的平稳性.

普通堆垛机的性能显然不能满足要求.要解决这一技术关键,需要多项技术的创新和改进,更需要新技术的支持.

整机刚度的控制

针对堆垛机结构,通过对关联因素的综合分析,采取相应措施以提高刚度(参见工作状态图、累积位移模型图).

1．金属结构刚度

载货台、立柱、上导轨刚度是变形主体,也是产生货叉下挠的直接因素.型材结构与拼接式相比技术经济性指标较高,但刚度相对不足,必须增加必要的强化结构以提高构件刚度,立柱箱体内、外设置提高刚度的结构,尤其是货叉运行方向的强化,这些都是必不可少的.

当货叉负载工作时,必然产生倾覆力矩,堆垛机整体将向载荷一侧倾斜,产生旋转位移,从而加大货叉的下挠量.运行导轨固定于货架上,堆垛机、货架、运行导轨是一个有机整体,导轨与货架连接的刚度指标直接影响稳定性能,在构件连接方式上,尤其是运行导轨与货架的结合刚度,关系到堆垛机侧倾程度,必须保证相应力学性能,提高抗变形能力.

2．消除累积位移

运行导轨上导轮间隙产生的倾斜位移、载货台导轮间隙产生的倾斜位移(载货台侧向倾斜)分别累加于货叉体下挠量,如位移模型图所示,以上倾斜位移与货叉下挠叠加形成最终下挠量H(累积位移分析图).间隙的合理选用,直接关系到货叉体下挠量的大小.

当堆垛机运行停车时,产生摆动,影响定位,由于运行导轨与导轮间隙,加大了货叉作业时产生的下挠.要消除由于运行导轨与导轮间隙产生的倾斜位移,减小货叉的下挠,提高定位精度,采用整车定位装置(见整车定位装置图)是行之有效的设计方案,它不仅消除了堆垛机停车时的摆动,而且有效地控制了车体产生倾斜位移造成的货叉下挠.采用停车定位装置,提高了定位精度、停车稳定性和工作时的整体刚度.

另外,起升导轨平行度、直线度直接影响货叉作业时的稳定与下挠,也是不可忽视的.

提高货叉刚度

由于悬臂加长,货叉机构不仅要有足够的刚度,还须保证货叉运行过程的稳定性,以保证货物的稳定.

有效提高货叉刚度、稳定性的设计工艺措施包括：通过改善截面形状,加大惯性矩,增加抗变形能力；提高配合精度,减小运动间隙；提高支点承载能力；增加侧导轮,消除侧向间隙；提高链传动平稳性.

当货叉运动基面、支撑轴承存在缺陷时,伸缩过程中会产生低幅颤动,与载货台发生共振,影响货叉的平稳性.要实现对共振的有效控制,需要对相互关联的诸多因素进行综合控制,对各项技术指标和性能制定更严格的要求,尤其是制造与配合精度.只有保持较高的精度,才能保证伸缩过程中货叉的平稳、货物的稳定.

提高动态自动控制功能

双伸位堆垛机采用减振速度控制技术,通过反馈振动信息,随机调整速度,从而减小振动.