物流设施和设备第四章装卸搬运机械ppt课件.ppt

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1、2023/1/9,1,第三章 装卸搬运设备,主要内容：3.1 装卸搬运设备概述3.2 起重设备3.3 叉车3.4 自动导引车（AGV）3.5 手推车、固定平台搬运车和牵引车,2023/1/9,2,3.1 概述,一、装卸搬运机械的概念及工作特点 用来搬移、升降、装卸和短距离输送货物或物料的机械。装卸搬运机械的工作特点：1）适应性强 2）工作能力强 3）机动性较差 4）安全性要求高 5）工作忙闲不均,2023/1/9,3,二、装卸搬运机械的作用,装卸搬运机械是实现装卸搬运机械化、自动化的物质技术基础，是实现装卸搬运合理化、效率化、省力化的重要手段。主要作用：1）提高装卸搬运效率，节约劳动力，减轻劳

2、动强度，改善劳动条件；2）缩短作业时间，加速车辆周转，加快货物的送达和发出；3）提高装卸质量，保证货物的完整和运输安全；4）降低装卸搬运成本；5）充分利用货位，加速货位周转，减少堆码的场地面积。,2023/1/9,4,三、装卸搬运机械的分类,装卸搬运机械的种类繁多，分类方法也很多，为便于管理，常按以下方法进行分类：1.按主要用途和结构特征分类2.按作业性质分类3.按装卸搬运货物的种类分类,2023/1/9,5,1.按主要用途和结构特征分类,起重机械；输送机械；装卸搬运车辆；专用装卸搬运机械：指带有专用取物装置的装卸搬运机械，如托盘专用叉车、集装箱装卸桥等。,2023/1/9,6,2.按作业性质

3、分类,装卸机械以实现货物垂直方向位移为主的机械，如升降电梯等；搬运机械以实现货物水平方向位移为主的机械，如搬运车辆、输送带等。装卸搬运机械具有装卸和搬运两种功能的搬运机械，如叉车、龙门起重机、跨运车等。,2023/1/9,7,3.按装卸搬运货物的种类分类,1）长大笨重货物装卸搬运机械轨行式起重机：如龙门式起重机、桥式起重机、轨道起重机，适合于运量较大、货流稳定的货场、仓库等场所；自行式起重机：如汽车起重机、轮胎起重机和履带式起重机等，适合于运量不大，作业地点经常变化的场合。2）散装货物装卸搬运机械一般有抓斗起重机、连续输送机等。,2023/1/9,8,3.按装卸搬运货物的种类分类,3）成件包装

4、货物装卸搬运机械一般采用叉车并配以托盘进行作业，也可用牵引车和挂车、带式输送机等。4）集装箱货物装卸搬运机械采用集装箱叉车、集装箱跨运车、集装箱搬运车、龙门起重机等机械。,2023/1/9,9,主要内容：1、起重堆垛机械的主要技术参数2、桥式起重机3、臂架类起重机,3.2 起重堆垛机械,2023/1/9,10,一、基本概念,起重堆垛机械是一种循环、间歇运动的装卸机械，主要用来实现货物的垂直升降运动，同时伴随着实现货物的水平移动，以满足货物的装卸、转载等作业要求。,2023/1/9,11,二、起重机械的分类和产品型号,2023/1/9,12,起重机的产品型号,图5-4 电动桥式起重机产品型号,2

5、023/1/9,13,三、起重机械的总体构成,1.驱动装置驱动各工作机构动作的动力设备。它是起重机的重要组成部分，在很大程度上决定着起重机的工作性能和构造特征。其重量、投资和运行费用对起重机经济指标有很大的影响。因此，在选用起重机时，要合理选择驱动装置的形式。1)电力驱动2)内燃机驱动3)内燃机电力驱动4)内燃机液压驱动,由驱动装置、工作机构、金属结构、操纵控制装置和安全装置组成。,2023/1/9,14,2、工作机构,实现升降及水平移动货物的机构，它包括起升机构、运行机构、变幅机构和旋转机构，称为起重机的四大机构。1)起升机构 用来升降货物的机构，是起重机最基本的机构。2)变幅机构用来改变吊

6、钩中心线与起重机回转中心轴线之间距离的机构，该距离称为幅度。,2023/1/9,15,2、工作机构,3)回转机构使起重机的回转部分相对非旋转部分实现旋转运动的装置，其作用是使被起升的货物能够绕起重机的回转轴线作旋转运动，以实现货物在水平面内搬运作业。4)运行机构使起重机本身或起重机的载重小车作水平运动的机构，称为起重机的行走机构。,2023/1/9,16,三、起重机械的总体构成,3.刚架机构（机体）起重机的基本骨架，它主要用来布置和安装起重机的各工作机构及一些分散的零部件。4.控制操作系统是驱动和控制各工作机构进行相应动作的机构。通过控制系统来改变起重机的运动特性，以实现各机构的起动、调速、变

7、向、制动及停止等动作，从而完成起重作业任务。,2023/1/9,17,三、起重机械的总体构成,5.安全装置起重机的故障会引起重大的人身事故和经济损失，因此，在起重机上装有各种起重机安全装置，如防止超载的负荷限制器，限制起重机、起重小车或吊具位置的行程开关，防止起重机被大风吹走的起重机夹轨器，以及信号装置等。对臂架型起重机尤其要注意整体稳定性，即保证它在外载荷作用下不发生倾翻。,2023/1/9,18,四、常见起重机的类型,1.桥式类型起重机 2.臂架类起重机 3.集装箱专用起重机械 4.巷道式起重堆垛机,2023/1/9,19,1、桥式类型起重机,1)梁式起重机2)门式起重机3)岸边集装箱装卸

8、桥,桥式类型起重机是指有能运行的桥架结构和设置在桥架上能运行的起升机构组成的起重机械。,1)梁式起重机,2023/1/9,20,单梁式龙门起重机,型龙门起重机,2)龙门式起重机,2023/1/9,21,图311 轻型岸边集装箱装卸桥示意图1前伸（悬）臂；2主梁；3后伸臂；4门架,它主要用在港口码头、车站等场合进行货物的装卸和搬运。特点是装卸效率高，通常以生产率来衡量和选择装卸桥，一般生产率达500t/h1000t/h以上,3)岸边集装箱装卸桥,2023/1/9,22,2、臂架类起重机,图312 桅杆动臂起重机,1)固定式起重机2)移动式起重机3)浮式起重机,1)固定式起重机,2023/1/9,

9、23,(1）汽车起重机在通用或专用的载货汽车底盘上，装上起重工作装置及设备的起重机称为汽车起重机,2)移动式起重机,2023/1/9,24,2)移动式起重机,(2）轮胎式起重机将起重工作装置和设备装设在专门设计的自行轮胎底盘上的起重机，称为轮胎起重机,轮胎起重机,2023/1/9,25,汽车起重机与轮胎起重机的区别,2023/1/9,26,2)移动式起重机,(3）履带式起重机把起重工作装置和设备装设在履带式底盘上的起重机.,2023/1/9,27,2)移动式起重机,(4）门座起重机装在沿地面轨道行走的门形底座上的全回转臂架起重机，它是码头前沿的通用起重机械之一。门座起重机的工作地点相对比较固定

10、，可以较高的生产率完成船岸、船车、船船之间等多种装卸作业。,图316 门座起重机示意图,2023/1/9,28,3)浮式起重机,浮式起重机是以专用浮船作为支承和运行装置，浮在水上作业，可沿水道自航或拖航的水上臂架起重机。它广泛应用于海河港口，可单独完成船岸间或船船间的装卸作业。浮式起重机根据其工作装置的工作特性可分为全回转浮式起重机、非全回转浮式起重机和非回转浮式起重机三种类型。,2023/1/9,29,3)浮式起重机,全回转浮式起重机：起重装置可绕回转中心线相对浮船作360以上连续转动的浮式起重机。,图318全回转浮式起重机示意图,2023/1/9,30,3)浮式起重机,非全回转浮式起重机：

11、起重装置只能绕回转中心线相对于浮船作小于360的回转运动。非回转浮式起重机：起重装置不能相对浮船转动的浮式起重机，它的臂架既不能回转，也不能变幅。只能在船首以外的固定幅度处吊装货物。,图318 非回转定臂浮式起重机,2023/1/9,31,3、集装箱专用起重机械,图3-19 集装箱正面吊运机,2023/1/9,32,图3-22 40t轮胎式集装箱龙门起重机,2023/1/9,33,4、巷道式起重堆垛机,巷道式起重堆垛机是立体仓库的主要存取作业机械，它是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机械。用途：是在立体仓库高层货架的巷道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货格，或者取出货格内的货物运

12、送到巷道口。,1、有轨巷道堆垛机；2、无轨巷道堆垛机,2023/1/9,34,（1）整机结构高而窄。（2）堆垛机金属结构的设计除需满足强度要求外，还应具有足够的刚度和精度要求。（3）堆垛机配备有特殊的取物装置。常用的有伸缩货叉式或伸缩平板，能向两侧货格伸出存取货物。（4）其运行应同时满足快速、平稳和准确三方面要求。（5）必须配备齐全的安全装置，并在电气控制上采取一系列联锁和保护措施。,图3-30 有轨巷道堆垛机,起重量一般在2t以下，有的可达45t，高度一般在1025m之间，最高可达40多米,2023/1/9,35,具有如下特点:（1）高架叉车的机动性比有轨堆垛机高，它可以在巷道外作业，一台设

13、备可服务于多个巷道，也可在仓库外作为一般叉车使用。（2）高架叉车的控制方式分为有人操作和无人操作二种，有人操作又分为手动控制和半自动控制；无人操作分为自动控制和远距离集中控制。,图2 无轨巷道堆垛机,1、司机室地面固定型，起升高度较低，因而视线较差；2、司机室随作业货叉升降型，起升高度较高、视线好。,2023/1/9,36,五、起重堆垛机的基本构造及技术参数,1.起重堆垛机的基本构造1)机架2)运行机构3)起升机构4)载货台及存取货机构5)电气设备6)安全保护装置,2023/1/9,37,2.起重堆垛机的主要技术参数,1)载重量2)运行速度3)起升速度4)货叉伸缩速度5)尺寸参数,2023/1

14、/9,38,六、起重机械的主要技术性能参数,1、起重量起重机起吊重物的质量称为起重量，单位为kg或t，起重机的起重量已规定了系列标准，一般用额定起重量表示。额定起重量是指起重机在正常使用的工况下安全作业所容许起吊货物的最大质量。2、起升高度是指起重机工作场地地面或起重机运行轨道顶面到取物装置上极限位置之间的垂直距离，单位为m。,2023/1/9,39,3、幅度和跨度,幅度（或工作幅度）是指回转类起重机旋转中心到取物装置中心线之间的水平距离，单位为m。跨度是指桥式起重机大车运行轨道中心线之间的水平距离。,门座起重机,桥式起重机,2023/1/9,40,4、起重力矩,起重机的工作幅度与相应于该幅度

15、下的起重量的乘积称为起重力矩。,2023/1/9,41,5、工作速度,起重机的工作速度主要是指起升速度、变幅速度、旋转速度和运行速度。,是指取物装置或物品的上升（或下降）速度,取物装置或物品从最大幅度到最小幅度沿水平方向移动的平均速度,起重机上部旋转部分相对于下部固定部分的旋转速度,起重机本身的行走速度,2023/1/9,42,6、整车整备质量,整车整备质量是指起重机处于工作状态无起吊货物时本身的全部质量，以m0表示。它是评价起重机的一个综合性指标，反映了一个国家起重机设计、制造和材料的利用水平。,2023/1/9,43,3.3 叉车,一、叉车的类型1、按动力装置分类1）内燃式叉车以内燃机为动

16、力，根据所用燃料的不同可分为：汽车机、柴油机和液化石油气叉车；特点：动力性和机动性好，适用范围非常广泛；,具有各种叉具，能够对货物进行升降和移动，以及装卸搬运的搬运车辆,2023/1/9,44,一、叉车的类型,1、按动力装置分类2）电动式叉车以蓄电池为动力，用直流电机驱动。特点：结构简单，机动灵活，环保性好；不足：动力持久性差，需要专用的充电设备，行驶速度不高，对路面要求高。主要适用于：室内作业的场合。,2023/1/9,45,一、叉车的类型,2、按照结构特点分类1）平衡重式叉车2）插腿式叉车3）侧面式叉车4）前移式叉车5）集装箱叉车6）高货位拣选式叉车,2023/1/9,46,前移式叉车,插

17、腿式叉车,侧面式叉车,平衡重式叉车,2023/1/9,47,图19 低位拣选车,图21 固定平台搬运车,图20 高位拣选叉车,图22 集装箱叉车,2023/1/9,48,集装箱叉车工作示意图,2023/1/9,49,一、叉车的类型,3、按用途分类1）通用叉车在大多数场合下都能使用的叉车，适用范围广泛。2）专用叉车具有专门用途的叉车，如堆垛叉车、集装箱叉车、箱内作业叉车等。,2023/1/9,50,二、叉车的总体结构,1.动力装置2.起重装置1）工作装置；2）液压传动系统；3.运行装置1）传动系统；2）行驶系统3）转向系统4）制动系统,2023/1/9,51,三、叉车的技术参数和主要性能指标,用

18、来反映叉车的结构特征和工作性能的参数，包括性能参数、尺寸参数、质量参数,2023/1/9,52,三、叉车的技术参数和主要性能指标,1.叉车的主要技术参数1）额定起升质量me指用货叉起升货物时，货物重心至货叉垂直段前壁的距离不大于载荷中心距时，允许起升货物的最大质量。额定起升质量系列：0.5t 0.75t 1.0t 1.5t 2.0t 3.0t 4.0t 5.0t 8.0t 10t 12t 15t 16t 20t 25t 32t 40t2）载荷中心距c指在货叉上放置标准质量的货物、确保叉车纵向稳定时，其中心至货叉垂直段前壁间的水平距离。,2023/1/9,53,三、叉车的技术参数和主要性能指标,

19、3）最大起升高度Hmax 指叉车在平坦坚实的地面上，满载、轮胎气压正常、门架直立，货物升至最高时，货叉水平段的上表面至地面的垂直距离。,2023/1/9,54,三、叉车的技术参数和主要性能指标,4）门架倾角是指无载叉车在平坦、坚实的地面上，门架相对其垂直位置向前和向后倾斜的最大角度。门架前倾角：作用是便于叉取和卸放货物；门架后倾角：作用是当叉车带货行驶时防止货物从货叉上滑落。,2023/1/9,55,三、叉车的技术参数和主要性能指标,5）最大起升速度hmax通常指叉车在坚实的地面上满载时，货物举升的最大速度。6）最大运行速度amax一般指叉车满载时，在干燥、平坦、坚实的地面上行驶时所能达到的最

20、大速度。7）满载最大爬坡度imax指叉车满载时，在干燥、坚实的路面上，以低速档等速行驶所能爬越的最大坡度。,2023/1/9,56,三、叉车的技术参数和主要性能指标,8）最小转弯半径Rmin指叉车在空载低速行驶、转向轮处于最大偏转角时，瞬时转向中心距叉车纵向中心线的距离。9）最小离地间隙hmin指车体最低点与地面的间隙。10）直角通道最小宽度可供叉车往返行驶的、成直角相交的通道的最小理论宽度。,2023/1/9,57,三、叉车的技术参数和主要性能指标,11）堆垛通道最小宽度叉车在正常作业时，通道的最小理论宽度。12）回转通道最小宽度可供叉车调头行驶的直线通道的最小理论宽度。13）最大高度和宽度

21、决定叉车能否进入仓库、集装箱、船车内进行作业的参数。,2023/1/9,58,三、叉车的技术参数和主要性能指标,2.主要使用性能指标1）装卸性2）牵引性3）稳定性4）制动性5）机动性6）通过性7）经济性,2023/1/9,59,3.4 AGV(自动导引搬运车）,主要内容：AGV的概念、结构组成、主要技术参数及工作原理,2023/1/9,60,一、概述,1.的基本概念根据美国物流协会定义，AGV（Automated Guided Vehicle）是指装备有电磁或光学导引装置，能够按照规定的导引路线行驶，具有小车运行和停车装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。我国国家标准物流术语中，对

22、AGV的定义为：AGV：能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。AGVS：是一种使车辆按照给定的路线自动运行到指定场所，完成物料搬运作业的系统。,2023/1/9,61,2.AGVS的特点,机电一体化自动化柔性化准时化常常是自动化仓储系统的重要组成部分。,2023/1/9,62,3.AGV的分类,按照导引原理的不同，分为外导式和自导式两大类型。1）外导式（固定路径导引）：是在运行路线上设置导向信息媒介，如导线、色带等，由于车上的导向传感器检测接收到导向信息（如频率、磁场强度、光强度等），再将此信息经实时处理后用以控制车辆沿运行线路正确地运行。2）自导式（自由路径导引）：采用坐标定位原理，即在车上

23、预先设定运行作业路线的坐标信息，并在车辆运行时，实时地检测出实际的车辆位置坐标，再将两者比较、判断后控制车辆导向运行。,2023/1/9,63,二、AGV的基本结构,1安全挡圈 2、11认址线圈 3失灵控制线圈 4导向探测线圈 5驱动轴 6驱动电机 7转向机构 8导向伺服电机 9蓄电池箱 10车架 12制动用电磁离合器 13车轮,2023/1/9,64,二、AGV的基本结构,1.车体车体由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是其他总成部件的安装基础；2.蓄电和充电装置AGV常采用24V或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应保证连续工作8小时以上的需要。,2023/1/9,65,

24、二、AGV的基本结构,3.驱动装置 的驱动装置由车轮、减速器、制动器、驱动电机及速度控制器等部分组成，是控制AGV正常运行的装置。其运行指令由计算机或人工控制器发出，将电源接通驱动电机速度控制器。其运行速度、方向、制动的调节分别由计算机控制。为了安全，在断电时制动装置能靠机械实现制动。4.转向装置 接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。,2023/1/9,66,二、AGV的基本结构,5.车上控制器接受控制中心的指令并执行相应的指令，同时将本身的状态（如位置、速度等）及时反馈给控制中心。6.通信装置实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。7.移载装置与所搬运货物直接接触，

25、实现货物转载的装置。,2023/1/9,67,二、AGV的基本结构,8.安全保护装置安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。多重安全保护：主动安全保护装置 被动安全保护装置9.信息传输与处理装置主要功能是对AGV进行监控，监控AGV所处的地面状态，并与地面控制站实时进行信息传递。,2023/1/9,68,三、导引基本原理,固定路径导引方式和自由路径导引方式。,在行驶路径上设置导引用的信息媒介物，AGV通过检测出它的信息而得到导引的一种方式，如电磁导引、光学导引、磁带导引(X称磁性导引)等。,在AGV控制器上储存着区域布置的尺寸坐标，通过识别车体当前方位，自动地选择行驶路径的

26、一种导引方式。,2023/1/9,69,1、电磁导引的基本原理,1-导向电线 2导向轮 3信号检测器 4放大器 5导向电机 6减速器,2023/1/9,70,它是在AGV的运行路线下面埋设导向电线1，通以310KHZ的低压、低频电流，该交流电信号沿电线周围产生磁场，AGV上装设的信号检测器3可以检测到磁场的强弱并通过检测回路以电压的形式表示出来。当导向轮2偏离导向电线后，则信号检测器测出电压差信号，此信号通过放大器4放大后控制导向电机5工作,然后导向电机再通过减速器控制导向轮回位，这样，就会使AGV的导向轮始终跟踪预定的导引路径。,2023/1/9,71,2、光学导引(Optical Guid

27、ed),光学导引原理图,利用地面颜色与色带颜色的反差，在明亮的地面上用黑色色带，在黑暗的地面上用白色色带。导引车的下面装有光源，用以照射色带。由色带反射回来的光线由光学检测器（传感器）接受，经过检测和运算回路进行计算，将计算结果传至驱动回路，由驱动回路控制驱动系统工作。当AGV偏离导引路径时，传感器检测到的亮度不同，经过运算回路计算出相应的偏差值，然后由控制回路对的运行状态进行及时修正，使其回到导引路径上来。因此，能够始终沿着色带的导引轨迹运行。,2023/1/9,72,3、自由路径导引,图340 激光导航导引原理图,在导引车顶部装置一个沿360方向按一定频率发射激光的装置。同时在AGV四周的

28、一些固定位置上放置反射镜片。当AGV运行时，不断接受到从三个已知位置反射来的激光束，经过简单的几何运算，就可以确定AGV的准确位置，控制系统根据的准确位置对其进行导向控制,2023/1/9,73,四、AGVS的控制方式,一般可分为三级控制方式中央控制计算机、地面控制器和车上控制器。,是整个系统的控制指挥中心，它与各区域内的地面控制器进行通信，地面控制器接受中央控制计算机的管理。,负责对区域内的业务情况进行监控管理，如监视现场设备的状况、统计AGV利用率、小车交通管制、跟踪装载、制定目标地址、实时存储小车的地址并将AGV的位置与装载物的类型、数量传输给区域主计算机。,解释并执行从地面控制器(站)传送来的指令，实时记录AGV的位置，并监控车上的安全装置,2023/1/9,74,分布式控制系统组成结构示意图,2023/1/9,75,图335集中控制系统结构示意图,2023/1/9,76,五、AGV的主要技术参数,1）额定载重量2）自重3）车体尺寸4）停位精度5）最小转弯半径6）运行速度7）电池电压8）工作周期,2023/1/9,77,作业思考题,1、装卸搬运机械的概念及工作特点。2、简述叉车的类型、总体构造、主要技术参数及主要使用性能。3、简述AGV的基本概念、总体构成。4、按照导引方式AGV是如何分类的？它们实现导引的基本原理如何？5、如何合理地选择和配置搬运车辆？,