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1、,物流设施设备,物流设施设备,第5章 仓储技术与装备,本章内容,第一节：仓储技术装备的概念、分类和特点第二节：货架的运用与管理第三节：堆垛起重机的运用与管理 第四节：堆垛机器人的运用与管理第五节：计量设备的运用与管理 第六节：仓储技术装备的选择及立体仓库的设备配置,第5章 仓储技术与装备本章内容第一节：仓储技术装备的概念,仓储活动是物流领域的一个中心环节，在物流领域中起着重要的作用，被称为“物流的支柱”，它的基本功能包括物资的保管功能、调节物资的供需功能、调节物资的运输功能、实现物资的配送功能和节约物资的功能。它的基本活动包括储存、保养、维护和管理。仓储技术装备是指仓库进行生产和辅助生产作业以
2、及保证仓库及作业安全所必须的各种机械设备的总称。,第一节 仓储技术装备的概念、分类和特点,一、仓储技术装备的概念,仓储活动是物流领域的一个中心环节，在物流领域中起着重要的作用,按照功能不同可分为：储存设备、装卸搬运设备、计量设备、商品保养和检验设备、机械维修以及安全设备等。按照使用范围不同可分为：专用机械设备和通用机械设备。按照作业形式的不同可分为：固定式机械设备、移动式机械设备和半移动式机械设备。,第一节 仓储技术装备的概念、分类和特点,二、仓储技术装备的分类,按照功能不同可分为：第一节 仓储技术装备的概念、分类和特点二,（一）搬运质量要求高（二）线路比较固定（三）专业化程度高（四）标准化程
3、度高（五）机械化、自动化程度高（六）节能性和经济性要求高（七）环保性要求高（八）安全性要求高,第一节 仓储技术装备的概念、分类和特点,三、仓储技术装备的特点,（一）搬运质量要求高第一节 仓储技术装备的概念、分类和特点三,（一）货架的概念 货架就是用支架、隔板或托架组成的立体储存货物的设施。货架在物流及仓库中占有非常重要的地位。（二）货架的作用1.提高仓库储存能力。货架由于充分利用空间位置，提高仓储的空间利用率，增大仓库的储存能力。2.方便作业。货物处于货架中的货格中，便于存取，便于计量，便于清点，可以做到先进先出的原则。3.保护货物，提高存储质量。存入货架中的货物，互不挤压，可以方便地采取防尘
4、、防潮等措施，保证货物本身的质量，减少物资的损耗，提高物资的储存质量。4.提高作业效率。便于实行机械化操作。,第二节 货架的运用和管理,一、货架的概念和作用,（一）货架的概念第二节 货架的运用和管理一、货架的概念和作用,（一）按货架载重量分类 1.重型货架:每层货架载重量在 500 公斤以上；2.中型货架:每层货架载重量 150-500 公斤；3.轻型货架:每层货架载重量在 150 公斤以下。（二）按货架的适用性分类 1.通用货架 2.专用货架,第二节 货架的运用和管理,二、货架的分类,（一）按货架载重量分类第二节 货架的运用和管理二、货架的分类,（三）按货架的制造材料分类 1.钢货架 2.钢
5、筋混凝土货架 3.钢与钢筋混凝土混合式货架 4.木制货架 5.钢木合制货架（四）按货架的封闭程度分类 1.敞开式货架 2.半封闭式货架 3.封闭式货架,第二节 货架的运用和管理,（三）按货架的制造材料分类第二节 货架的运用和管理,（五）按结构特点分类 1.层架；2.层格架；3.橱架；4.抽屉架；5.悬臂架等。,第二节 货架的运用和管理,（五）按结构特点分类 第二节 货架的运用和管理,（六）按货架的可动性分类 1.固定式货架 2.移动式货架 3.旋转式货架 4.组合式货架 5.可调式货架 6.流动储存式货架（七）按货架结构分类 1.整体式货架 2.分体式货架,第二节 货架的运用和管理,（六）按货
6、架的可动性分类第二节 货架的运用和管理,（八）按货架的载货方式分类 1.悬臂式货架 2.橱柜式货架 3.棚板式货架（九）按货架的构造分类 1.组合可拆卸式货架 2.固定式货架（十）按货架的高度分类 1.低层货架:高度在5m以下 2.中层货架：高度在5-15m之间 3.高层货架：高度在15m以上,第二节 货架的运用和管理,（八）按货架的载货方式分类第二节 货架的运用和管理,（一）轻型货架,特点：人力存取货物高度、深度较小结构简单，自重轻，装配方便应用：工厂企业、商店、办公室、厨房等,第二节 货架的运用和管理,三、常用货架的特点和运用,（一）轻型货架特点：第二节 货架的运用和管理三、常用货架的特,
7、（二）托盘货架（又称工业货架）,特点：采用叉车、堆垛机等进行装卸作业，是机械化、自动化货架仓库的主要组成部分。刚性好、自重轻、层高可调、成本低、安装方便；出入库不受物品先后顺序的限制。应用：目前已是工业企业各类货仓库的主流。,重型横梁式托盘货架,第二节 货架的运用和管理,（二）托盘货架（又称工业货架）特点：重型横梁式托盘货架第二节,第五章+仓储技术与装备课件,（三）阁楼式货架,特点：可设计成多层楼（通常2-3层）应用：适用于库房较高，货物轻小。人工存取，储货量大的仓库。,第二节 货架的运用和管理,（三）阁楼式货架特点：第二节 货架的运用和管理,16,（四）重力式货架（流动式货架）,货架底部以钢
8、制滚筒承载托盘，在货架纵深方向有一定的坡度，托盘货物靠自身重力从一端滑动到另一端，普通滚筒中间穿插一定数量的阻尼滚筒，通过阻尼滚筒控制货物的滑行速度。,特点：1.储存密度好，但成本高；2.适合先进先出；3.高度一般限制在6m以下4.每一通道只能存放一种货物,应用：适于少样多量高频度的应用.,第二节 货架的运用和管理,16（四）重力式货架（流动式货架）货架底部以钢制滚筒,（五）悬臂式货架由悬臂和纵梁相连而成。它在储存长形货物的仓库中被广泛运用。为了防止所储存材料的破损，常常加上木质衬垫或橡胶衬垫。,（五）悬臂式货架,悬臂式货架的特点,1.只适用于长条状或较大的货物；2.需要配备叉距较大的搬运设备
9、；3.高度受限，一般在6m以下；4.空间利用率低，35-50%。,悬臂式货架的特点1.只适用于长条状或较大的货物；,（六）移动式货架移动式货架的货架底部装有滚轮，开启控制装置，滑轮可以沿轨道滑动。,主要用于档案馆、图书馆、银行、企业资料室、电子轻工等行业。,（六）移动式货架主要用于档案馆、图书馆、银行、企业资料室、电,移动式货架的特点,1.节省地面面积，地面利用率可达80%；2.不受先进先出的限制；3.使用高度可达12m,单位面积的存储量比托盘货架提升2倍左右；4.机电装置多，维护困难；5.建造成本高，周期长。,移动式货架的特点1.节省地面面积，地面利用率可达80%；,（七）贯通式货架（驶入式
10、货架）作为托盘单元货物的储存货位与叉车的作业通道是合一的、共同的.,贯通式货架广泛应用于冷库及食品、烟草行业的库房。,（七）贯通式货架（驶入式货架）贯通式货架广泛应用于冷库及食品,贯通式货架的特点：1.在支撑导轨上，托盘按深度方向存放，一个紧接着一个，这使得高密度存储成为可能。2.货物存取从货架同一侧进出，先存后取、后存先取，对于要求先进先出的货物，需要在货架的另一端由叉车进行取货作业；3.平衡重及前移式叉车可方便地驶入货架中间存取货物，无需占用多条通道。4.这种货架适用存储大批量、少品种货物。靠墙区域的货架总深度一般最好控制在5个托盘深度以内，中间区域可两边进出的货架总深度一般最好控制在10
11、个托盘深度以内，以提高叉车存取的效率和可靠性。贯通式货架系统的稳定性是所有种类货架中较为薄弱的，为此货架不宜过高，一般在10m以内,贯通式货架的特点：,2023年1月12日,23,（八）后推式货架（压入式货架）,压入式货架是由托盘小车等典型结构件组成，托盘车具有可流动特性，货物被规定于货架的一端进出，并遵循先进后出顺序。储运货物时叉车只位于货架通道水平较低的一端作业，无需进入货架货物存储通道。此类货架具有存储密度高，储运速度快的典型特征。通常用于存储场地极其有限，但必须增加存储容量或对货物有时间要求等对货物拣选要求不高的场合使用。,2022年9月24日23（八）后推式货架（压入式货架）压,后推
12、式货架的特点：（1）较托盘货架省下1/3的空间，可增加储存密度；（2）适用于一般叉车存取；（3）不适合承载太重物品；（4）货品会自动滑至最前储位；（5）储物形态为托盘。,第五章+仓储技术与装备课件,（九)旋转式货架旋转式货架设有电力驱动装置。货架沿着由两个直线段和两个曲线段组成的环形轨道运行，由开关或用计算机操纵。存取货物时，把货物所在货格编号由控制盘按钮输入，该货格则以最近的距离自动旋转至拣货点停止。拣货路线短，拣货效率高。,特点：存储密度大，节省空间，拣货路线简捷，拣货效率高，不容易出错。,（九)旋转式货架特点：存储密度大，节省空间，拣货路线简捷，拣,第五章+仓储技术与装备课件,旋转式货架
13、结合自动化立体仓库与货架功能，操作简单、存取作业迅速，适用于电子零件、精密机件等，少量多品种小物品的储存及管理。其货架移动快速，可达每分钟 30 m 速度，存取物品的效率很高，又能依需求自动存取物品，并可经由适配卡与计算机联机达到存货自动管理。旋转式货架受高度限制少，可采多层方式，故空间利用率高。,旋转式货架结合自动化立体仓库与货架功能，操作简单、存取作业迅,（十）抽屉式货架,通常用于存放模具等重物，而现场又无合适的叉车可用。货架高度一般在2.5m以下，除顶层外的几层均可设计制作成抽屉式结构，安全可靠，可轻松抽出重达2000kg/层的货物，辅之以行车或葫芦吊，轻松实现货物的存取作业。运输方便，
14、组装简单、快捷。,（十）抽屉式货架通常用于存放模具等重物，而现场又无合适的叉车,（一）货架的选型原则1、适应性原则2、低成本高效益原则（经济性原则）3、安全可靠性原则 货架的强度和刚度要满足载重量的要求，并有一定的安全余量，防止货架损坏而造成存储货物损伤。4、先进性原则5、标准化原则（二）各种货架的性能比较以及存储设备的选用原则（p.144),第二节 货架的运用和管理,四、货架的选型,（一）货架的选型原则第二节 货架的运用和管理四、货架的选型,堆垛起重机是立体仓库中最重要的起重运输设备，是随立体仓库的出现而发展起来的专用起重机。作用：在立体仓库的通道内运行，将位于巷道口的货物存入货格，或者将货
15、格中的货物取出，运送到巷道口。,第三节 堆垛起重机的运用与管理,一、堆垛起重机的作用,第三节 堆垛起重机的运用与管理一、堆垛起重机的作用,（一）按有无导轨分：有轨堆垛机和无轨堆垛机。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。（二）按高度不同分 低层型：5m以下 中层型：5m15m 高层型：15m以上,第三节 堆垛起重机的运用与管理,二、堆垛起重机的分类,（一）按有无导轨分：第三节 堆垛起重机的运用与管理二、堆垛起,（三）按驱动程度不同分 1.上部驱动 2.下部驱动 3.上下部驱动相结合（四）按自动化程度不同分 1.手动 2.半自动 3.自动堆垛起重机(五）
16、按照用途分 桥式堆垛起重机和巷道式堆垛起重机,第三节 堆垛起重机的运用与管理,（三）按驱动程度不同分第三节 堆垛起重机的运用与管理,在桥式起重机的基础上结合叉车的特点发展起来的。在从起重小车悬垂下来的刚性立柱上有可升降的货叉，立柱可绕垂直中心线转动，因此货架间需要的巷道宽度比叉车作业时所需要的小。特点：具有起重机和叉车的双重结构特点。适于笨重和长大物料的搬运和堆垛。服务范围大。12m以下仓库。,第三节 堆垛起重机的运用与管理,三、桥式堆垛起重机,在桥式起重机的基础上结合叉车的特点发展起来的。在从起重,巷道堆垛起重机沿着货架仓库巷道内的轨道运行，使得作业高度提高；采用货叉伸缩机构，使货叉可以伸缩
17、，这样就可以使巷道宽度变窄，提高仓库的利用率；采用半自动和自动控制装置，运行速度和生产效率都较高；只能在货架巷道内作业，因此要配备出入库装置；适用于各种高度的高层货架仓库，可以实现半自动、自动和远距离集中控制。,第三节 堆垛起重机的运用与管理,四、巷道式堆垛起重机,巷道堆垛起重机沿着货架仓库巷道内的轨道运行，使得作业高度提高,（一）巷道堆垛起重机的结构与主要部件1、起升机构可以用钢丝绳电动葫芦，也可以由电动机、制动器、减速器带动钢丝绳卷或链轮驱动钢丝绳或者起重链条等部件组成。2、运行机构常用的运行机构是地面行走式的地面支撑型和上部行走式的悬挂型或货架支撑型。3、货叉伸缩装置货叉伸缩机构控制货叉
18、存取货物，由于货叉在存取货物时，向货架两侧伸入的长度几乎等于货架本身的长度，所以一般货叉采用三节式机构，下叉固定在载货台上，中叉和上叉可以向左右伸缩。,第三节 堆垛起重机的运用与管理,（一）巷道堆垛起重机的结构与主要部件第三节 堆垛起重机的运用,4、金属结构金属结构也称为机架。根据机构结构的不同，将巷道堆垛机分为双立柱和单立柱巷道堆垛机两种。5、载货台载货台上装有货叉、司机室、起升机构、动滑轮等部件，它可以沿着起升导轨上升或下降。6、电气控制装置由电动驱动装置和自动控制装置组成。7、安全保护装置安全保护装置为巷道堆垛机提供一定的安全保证。如，各个机构的行程限制装置、下降超速保护装置、断绳保护装
19、置、起升过载保护装置等。,第三节 堆垛起重机的运用与管理,4、金属结构第三节 堆垛起重机的运用与管理,（二）巷道堆垛起重机的主要技术参数 1.载荷参数2.速度参数3.尺寸参数：包括堆垛起重机的外形尺寸、起升高度、下降深度和最低货位极限深度。4.货叉下挠度5.货叉尺寸参数：指能够进行正常作业的货叉伸出长度，直接影响相应的托盘的几何尺寸参数。6.巷道宽度,第三节 堆垛起重机的运用与管理,（二）巷道堆垛起重机的主要技术参数 第三节 堆垛起重机的运用,1.通用性强2.柔性好3.自动化程度高4.准确性好5.高效率性6.高可靠性,第四节 堆垛机器人的运用与管理,一、机器人的作业特点,1.通用性强第四节 堆
20、垛机器人的运用与管理一、机器人的作业特,（一）操作机 1.机体 2.臂部 3.腕部 4.末端执行器（二）控制系统（三）传感系统,第四节 堆垛机器人的运用与管理,二、机器人的主要结构,（一）操作机第四节 堆垛机器人的运用与管理二、机器人的主要结,（一）按照机器人的运动形式进行分类 1.直角坐标型机器人 2.圆柱坐标型机器人 3.球坐标型机器人 4.垂直多关节型机器人 5.多关节型机器人,第四节 堆垛机器人的运用与管理,三、机器人的分类,（一）按照机器人的运动形式进行分类第四节 堆垛机器人的运用与,直角坐标型机器人,具有三个互相垂直的移动轴线，其工作空间为一个长方体。结构简单、控制容易、定位精度高
21、，但是占地面积大，工作范围小，灵活性差。,第四节 堆垛机器人的运用与管理,直角坐标型机器人具有三个互相垂直的移动轴线，其工作空间为一个,圆柱坐标型机器人,水平臂能实现沿立柱的上下移动和绕立柱的水平转动，并能够伸缩，作业空间为圆柱型。具有结构简单，占地面积小，操作范围大的特点，但定位精度不高。,圆柱坐标型机器人水平臂能实现沿立柱的上下移动和绕立柱的水平转,球坐标型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。这种机器人作业灵活，作业范围大，结构复杂，但定位精度不高。,球坐标型机器人,第四节 堆垛机器人的运用与管理,球坐标型机器人的手臂能上下俯仰、前后伸缩、绕立柱回转，其作业
22、,垂直多关节型机器人,由立柱、大小手臂和手爪组成。立柱与大臂间形成肩关节，大臂与小臂之间形成肘关节，小臂与手爪之间形成腕关节。动作灵活，工作范围大，占地面积小，通用性强，作业速度高。,垂直多关节型机器人由立柱、大小手臂和手爪组成。,多关节型机器人,除了具有垂直多关节型机器人的特点以外，多关节型机器人的臂部和腕部可绕垂直的水平面内旋转，末端工作部分可沿垂直轴上下移动，可在三维空间内最有效地决定任意位姿，适合于各种作业。这种机器人动作灵活，速度快，结构复杂，定位精度高，但控制比较复杂。,多关节型机器人除了具有垂直多关节型机器人的特点以外，多关节型,（二）按照抓取重量和动作范围分类1.大型机器人10
23、0-1000kg或动作范围10立方米以上，主要用于生产制造企业的大型零部件的搬运和装配。2.中型机器人10-100kg或动作范围1-10立方米以上，主要用于仓库内部搬运。3.小型机器人1-10kg或动作范围0.1-1立方米以上，主要用于仓库的拣选作业。,第四节 堆垛机器人的运用与管理,（二）按照抓取重量和动作范围分类第四节 堆垛机器人的运用与管,（三）按照驱动方式分类1.液压式驱动 动力大、结构简单、刚性好、运行速度调节方便，动作相应快，易于实现过载保护，易漏油，成本高。2.气动式驱动 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
24、声。3.电动式驱动 作业灵活，使用方便，噪声低，定位精度高。目前应用最广泛。,第四节 堆垛机器人的运用与管理,（三）按照驱动方式分类第四节 堆垛机器人的运用与管理,第四节 堆垛机器人的运用与管理,四、堆垛起重机器人的作用与工作过程,（一）生产线的衔接（二）仓储作业：1.码垛作业 2.拣选作业 3.出入库作业,第四节 堆垛机器人的运用与管理四、堆垛起重机器人的作用与工作,（一）计量设备的概念 计量设备是利用机械原理或者电测原理对物品的重量、长度、数量、容积等量值进行度量的器材、仪器的总称。（二）计量设备的分类 根据计量方法的不同分为：重量计量设备，包括各种磅秤、地重衡、轨道衡、电子秤；流体容积计
25、量设备，包括液面液位计、流量计；长度计量设备，包括检尺器、长度计量仪；个数计量设备，包括自动计数器、自动计数显示装置。,第五节 计量设备的运用与管理,一、计量设备的概念、分类和特点,（一）计量设备的概念第五节 计量设备的运用与管理 一、计量设,（三）计量设备的特点1.稳定性2.灵敏性3.不变性4.正确性,第五节 计量设备的运用与管理,（三）计量设备的特点第五节 计量设备的运用与管理,（一）地重衡和轨道衡（二）电子称 1.电子称的作用 2.电子称的结构（1）称量机械系统（2）测试系统（3）信号处理系统 3.电子称的特点和应用,第五节 计量设备的运用与管理,二、主要计量设备的运用,（一）地重衡和轨
26、道衡第五节 计量设备的运用与管理 二、主要计,（三）自动检重称1.自动检重称的概念2.自动检重称的组成（1）输送机（2）称重传感器（3）显示装置3.自动检重称的运用,第五节 计量设备的运用与管理,（三）自动检重称第五节 计量设备的运用与管理,（四）电子吊称（五）电子皮带称 1.电子皮带称的组成 2.电子皮带称技术参数（六）核探测仪（七）出入库数量显示装置,第五节 计量设备的运用与管理,（四）电子吊称第五节 计量设备的运用与管理,（一）仓储技术装备应满足仓库的作业要求（二）提高仓储作业一体化程度（三）从整体出发提高仓储作业的效率（四）注意仓储技术装备的经济性,第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库
27、的设备配置,一、仓储技术装备的选型原则,（一）仓储技术装备应满足仓库的作业要求第六节 仓储技术装备的,（一）立体化仓库的类型1.按照立体化仓库高度进行分类（1）低层立体化仓库（2）中层立体化仓库（3）高层立体化仓库,第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库的设备配置,二、立体仓库的设备配置,（一）立体化仓库的类型第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库的,2.按照货架结构进行分类（1）货格式立体化仓库（2）贯通式立体化仓库（3）自动化柜式立体化仓库（4）条行货架立体化仓库3.按照建筑构造进行分类（1）一体化立体仓库（2）分离型立体化仓库,第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库的设备配置,2.按照货架结构
28、进行分类第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库,4.按照自动化程度进行分类（1）非自动化立体仓库（2）半自动化立体仓库（3）自动化立体仓库5.按照功能进行分类（1）储存式立体化仓库（2）拣选式立体化仓库,第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库的设备配置,4.按照自动化程度进行分类第六节 仓储技术装备的选择及立体仓,自动化立体仓库,所谓自动化仓库，是指由电子计算机进行管理和控制，不需要人工搬运作业，而实现收发自动化作业的仓库。立体仓库是指采用高层货架以货箱或托盘储存货物，用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业的仓库。将上述两种仓库的作业结合的仓库称为自动化立体仓库。,自动化立体仓库 所谓自动化仓库，是指
29、由电子计算机进行管,立体仓库的出现与发展，是与工业、科技发展相适应的。现代化大生产，越来越促使工业生产社会化、专业化、集中化。生产的高度机械化,自动化必然要求物资的供应分发及时、迅速、准确。这就促使立体仓库技术得到迅速的发展，并已成为工厂设计中高科技的一个象征。迄今为止，据不完全统计，我国自动化立体库的保有量已经超过700座，自2019年以后，每年建设的自动化立体库超过80座，其应用行业涉及多个行业领域，主要集中在烟草、医药保健品、食品、通讯和信息、家具制造业、机械制造业等传统优势行业。即便上升势头良好，相比发达国家仓储自动化80%的普及率而言，自动化立体仓库在我国的应用还只占很小的比例，目前
30、，我国仓储自动化设施的普及率还不足5%。相信今后随着国内经济的高速发展，越来越多的行业将采用自动化物流系统。,立体仓库的出现与发展，是与工业、科技发展相适应的。现代化,（二）根据立体化仓库的类型进行设备配置1.叉车的配置方式2.堆垛起重机械的配置（1）基本型（2）双排配置型（3）多巷道配置一台堆垛起重机方式（4）与重力式货架组合配置（5）与悬臂式货架组合配置（6）多巷道多机与输送机的配置,第六节 仓储技术装备的选择及立体仓库的设备配置,（二）根据立体化仓库的类型进行设备配置第六节 仓储技术装备的,1.了解仓储机械设备的概念、分类、特点2.掌握常用不同类型货架的技术特征和选用原则3.掌握堆垛起重机的基本结构和技术性能4.了解机器人的基本功作特点和物流作业类型5.掌握不同类型计量设备的技术特征和选用原则,内容总结,物流设施设备 北京师范大学珠海分校,1.了解仓储机械设备的概念、分类、特点内容总结物流设施设备,
