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1.2.1 巷道式单立柱堆垛机的机构
单立柱堆垛机的主要部分是由立柱、下轨和上轨组成的，也有的型号仅仅是由一根立柱和下轨组成的，这种形式的堆垛机自然重量也偏轻，所需的制造材料和成本也相应较少，其主要起重量最好不要超过两吨，否则将有超重风险。一般来说，这种形式的堆垛机较常使用在16米以下的仓库中最为合适。巷道式单立柱堆垛机的主要组成机构有存/取货物机构、行走机构、升降机构、以及安全保护装置等等。其中存/取货物机构就是堆垛机执行存取货任务时用到的一系列机构，主要都安装在载货台上，其最重要的功能就是进行货物的搬运以及送到目标位置等任务。就以当前的科技水平来说三级直线差动式伸缩货叉是现如今最常用的一种货叉。它的组成部分有上、中、下叉和决定伸叉方向时所用到的滚针轴承等。提升机构就是用来实现堆垛机在垂直方向上运动以实现存取货物功能的机构。就目前而言大多是堆垛机提升机构的牵引都用起重链柔性件来实现的。升降机构的组成一共有三个部分：升降链轮、驱动链轮以及升降链条。其中升降链条用于和载货台之间的连接作用，再由升降链条与载货台、位于上下横梁上的链轮以及升降链轮三个部分来组成一个封闭式结构。最后，行走机构需要实现的作用就是让堆垛机能够沿着巷道的方向进行顺畅的行走。本次课题中所设计的堆垛机运行机构是用MM420变频器、行走滚轮以及导向滚轮等组成的。行走滚轮安装于下轨下方，导向滚轮则安装在其侧面，如此一来，便可让堆垛机保证顺畅的行走。
1.3 本次堆垛机设计的控制要求
本次设计的自动化立体仓库巷道式堆垛机系统的控制要求有：堆垛机手动控制方式和自动控制方式之间的切换、水平方向和垂直方向的认址检测、货叉伸叉方向的检测、堆垛机运行时的变频调速（当堆垛机远离目标位置时高速运行，接近目标位置时低速运行）、货架有无货物的检测、安全检测并独自完成取货和送货任务。
2.自动化立体仓库堆垛机的硬件设计
2.1 硬件控制技术要求和设计
本次设计的立体化仓库堆垛机的运行机构分别由三个部分组成，分别为：水平方向行走机构，垂直上下方向的升降机构以及从货架上取送货时的伸叉机构。其中垂直上下方向的升降机构采用的是550W的三相交流异步电动机，水平方向的行走机构和取送货时的伸叉机构分别采用的是470W和60W的三相交流异步电动机，为了保证堆垛机运行的安全、稳定以及精确性，通过变频器的多段速运行操作来给堆垛机在各个方向的运行速度进行了调整，其中垂直升降机构单独使用一个变频器而水平方向的行走机构和伸叉机构合用一个变频器。除此之外，堆垛机还需有手动和自动两种控制方式。
（1）手动控制方式
手动控制方式主要用于安装、调试以及故障排除，主要通过堆垛机的转换开关以及按钮来控制堆垛机各个方向上的运行，当使用手动控制方式时系统将有对应的警示灯闪烁。
（2）自动控制方式
自动控制方式通过使用计算机和PLC来实现对堆垛机的全自动控制，自动控制方式具有对货物的自动存取功能，操作时计算机应实时显示堆垛机的运行情况。在处理作业命令时应先确定选择的是自动控制方式然后再确定要执行的是送货任务还是取货任务最后再确定任务执行的行地址和列地址