基于对自动化物流系统背景和现状的分析对比,结合自动化机械加工生产线物流输送系统的特点和要求,设计出适用性强的堆垛机产品,重点对堆垛机总体结构、行走系统、升降系统等组成和特点进行了详细论述。通过实际应用验证,满足自动化机械加工生产线对托盘尤其是中大型托盘及物料输送和存取的效率、精度、稳定性等方面的要求。
行走机构具体结构如图10所示。

图10 行走机构
3.4 升降机构
相对于仓储立体库,生产线内托盘(物料)库库位数量一般不多,层数不会大于3层,即可满足生产线内产品24h无人值守的自动化加工要求。堆垛机升降运动行程较小,导轨一般不需要对接,安装精度可由立柱加工保证,采用直线导轨副进行升降运动的支承和导向,提高了运行的精度和稳定性。4条高刚性直线导轨副,分别安装在立柱前后端面。每条导轨配置3个滑块,共同支承导向载货台垂直升降运动,并承受货叉在伸缩运动中的扭转、倾覆力矩。为防止载货台由于突然断电等意外情况导致跌落,4条直线导轨副均配置气动抱闸。
载货台升降驱动采用双伺服电动机配减速机两侧同步驱动,采用减速机输出齿轮与安装在立柱上的齿条啮合传动。两组驱动减速机通过长直轴联轴器刚性连接,机械结构上保证两侧同步驱动运行。这种驱动形式相对于传统巷道堆垛机采用的钢丝绳和链条传动精度和可靠性更高,传动更为平稳。
升降机构具体结构如图11所示。

图11 升降机构
04
结束语
本文通过对堆垛机物流系统背景和现状分析,结合自动化加工生产线托盘及物料输送的特点,对堆垛机总体结构、各部件及系统的组成和功能特点进行了论述。通过在生产线内应用验证,该堆垛机性能稳定,适用性强,满足中大型托盘及物料(直径1200mm,质量2500kg)在生产线内各设备、线边库、装卸站等之间的平稳转运和精确存取。堆垛机设计中融入的模块化思想为后续产品系列化开发奠定了基础。
本文发表于《金属加工(冷加工)》2023年第1期69~72页,作者:北京航臻科技有限公司 韩庆元、潘恩彩、刘思远 ,原标题:《基于自动化机械加工生产线的堆垛总体结构设计》。