第六章第六章 装卸搬运机械装卸搬运机械主要内容：主要内容：n装卸搬运机械概述；装卸搬运机械概述；n叉车的用途、类型、构造、主要技术参数叉车的用途、类型、构造、主要技术参数nAGV的概念、总体构造、主要技术参数的概念、总体构造、主要技术参数9/21/202411 概述概述1.1 装卸搬运机械的概念及工作特点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用来搬移、升降、装卸和短距离输送货物或物料的机械。械。装卸搬运机械的工作特点装卸搬运机械的工作特点1） 适应性强适应性强2） 工作能力强工作能力强3） 机动性较差机动性较差4） 安全性要求高安全性要求高5） 工作忙闲不均工作忙闲不均9/21/202421.2 装卸搬运机械的作用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，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。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：主要作用：1）提高装卸搬运效率，节约劳动力，减轻劳动强度，改善劳）提高装卸搬运效率，节约劳动力，减轻劳动强度，改善劳动条件；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；）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；）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；）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。）充分利用货位，加速货位周转，减少堆码的场地面积。9/21/202431.3 装卸搬运机械的分类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：管理，常按以下方法进行分类：1.3.1 按主要用途和结构特征分类按主要用途和结构特征分类1.3.2 按作业性质分类按作业性质分类1.3.3 按装卸搬运货物的种类分类按装卸搬运货物的种类分类9/21/202441.3.1 按主要用途和结构特征分类按主要用途和结构特征分类n起重机械；起重机械；n输送机械；输送机械；n装卸搬运车辆；装卸搬运车辆；n专用装卸搬运机械：指带有专用取物装置的装卸专用装卸搬运机械：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。搬运机械，如托盘专用叉车、集装箱装卸桥等。9/21/202451.3.2 按作业性质分类按作业性质分类n装卸机械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；以实现货物垂直方向位移为主的机械，如升降电梯等；n搬运机械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、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。输送带等。n装卸搬运机械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。起重机、跨运车等。9/21/202461.3.3 按装卸搬运货物的种类分类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）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，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；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，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。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）散装货物装卸搬运机械一般有抓斗起重机、连续输送机等。一般有抓斗起重机、连续输送机等。3）成件包装货物装卸搬运机械）成件包装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。式输送机等。4）集装箱货物装卸搬运机械）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。等机械。9/21/202472 叉车叉车2.1 叉车的类型叉车的类型2.1.1 按动力装置分类按动力装置分类1）内燃式叉车）内燃式叉车以以内内燃燃机机为为动动力力，根根据据所所用用燃燃料料的的不不同同可可分分为为：汽汽车车机机、柴柴油油机和液化石油气叉车；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；特点：动力性和机动性好，适用范围非常广泛；2）电动式叉车）电动式叉车以蓄电池为动力，用直流电机驱动。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；特点：结构简单，机动灵活，环保性好；不不足足：动动力力持持久久性性差差，需需要要专专用用的的充充电电设设备备，行行驶驶速速度度不不高高，对路面要求高。对路面要求高。主要适用于：室内作业的场合。主要适用于：室内作业的场合。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9/21/202482.1.2 按照结构特点分类按照结构特点分类1）平衡重式叉车）平衡重式叉车2）插腿式叉车）插腿式叉车3）侧面式叉车）侧面式叉车4）前移式叉车）前移式叉车5）集装箱叉车）集装箱叉车6）高货位拣选式叉车）高货位拣选式叉车9/21/20249前移式叉车前移式叉车 插腿式叉车插腿式叉车侧面式叉车侧面式叉车 平衡重式叉车平衡重式叉车9/21/202410图图19 低位拣选车低位拣选车图图21 固定平台搬运车固定平台搬运车图图20 高位拣选叉车高位拣选叉车图图22 集装箱叉车集装箱叉车9/21/202411集装箱叉车工作示意图集装箱叉车工作示意图9/21/2024122.1.3 按用途分类按用途分类1）通用叉车通用叉车在在大大多多数数场场合合下下都都能能使使用用的的叉叉车车，适适用用范范围围广广泛。泛。2）专用叉车）专用叉车具具有有专专门门用用途途的的叉叉车车，如如堆堆垛垛叉叉车车、集集装装箱箱叉叉车、箱内作业叉车等。车、箱内作业叉车等。9/21/2024132.2 叉车的总体结构叉车的总体结构2.2.1 2.2.1 动力装置动力装置2.2.2 2.2.2 起重装置起重装置1 1）工作装置；）工作装置；2 2）液压传动系统；）液压传动系统；2.2.3 2.2.3 运行装置运行装置1 1）传动系统；）传动系统；2 2）行驶系统）行驶系统3 3）转向系统）转向系统4 4）制动系统）制动系统9/21/2024142.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标用来反映叉车的结用来反映叉车的结构特征和工作性能构特征和工作性能的参数，包括性能的参数，包括性能参数、尺寸参数、参数、尺寸参数、质量参数质量参数9/21/2024152.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标2.3.1 叉车的主要技术参数叉车的主要技术参数1）额定起升质量）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。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：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。时，其中心至货叉垂直段前壁间的水平距离。9/21/2024162.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标3）最大起升高度）最大起升高度Hmax指叉车在平坦坚指叉车在平坦坚实的地面上，满载、实的地面上，满载、轮胎气压正常、门架轮胎气压正常、门架直立，货物升至最高直立，货物升至最高时，货叉水平段的上时，货叉水平段的上表面至地面的垂直距表面至地面的垂直距离。离。9/21/2024172.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标4）门架倾角）门架倾角是指无载叉车在平坦、是指无载叉车在平坦、坚实的地面上，门架相对坚实的地面上，门架相对其垂直位置向前和向后倾其垂直位置向前和向后倾斜的最大角度。斜的最大角度。门架前倾角门架前倾角 ：作用是：作用是便于叉取和卸放货物；便于叉取和卸放货物；门架后倾角门架后倾角 ：作用是：作用是当叉车带货行驶时防止货当叉车带货行驶时防止货物从货叉上滑落。物从货叉上滑落。9/21/2024182.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标5）最大起升速度）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。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）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大速度。最大速度。7）满载最大爬坡度）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。的最大坡度。8）最小转弯半径）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。中心距叉车纵向中心线的距离。9）最小离地间隙）最小离地间隙hmin指车体最低点与地面的间隙。指车体最低点与地面的间隙。9/21/2024192.3 叉车的技术参数和主要性能指标叉车的技术参数和主要性能指标10）直角通道最小宽度）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。可供叉车往返行驶的、成直角相交的通道的最小理论宽度。11）堆垛通道最小宽度）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。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）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。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）最大高度和宽度决定叉车能否进入仓库、集装箱、船车内进行作业的参数。决定叉车能否进入仓库、集装箱、船车内进行作业的参数。 9/21/2024202.3.2 主要使用性能指标主要使用性能指标1）装卸性）装卸性2）牵引性）牵引性3）稳定性）稳定性4）制动性）制动性5）机动性）机动性6）通过性）通过性7）经济性）经济性9/21/2024213 AGV(自动导引搬运车）n主要内容：主要内容：nAGV的的概念、结构组成、主要技术参数及概念、结构组成、主要技术参数及工作原理工作原理9/21/2024223.1 概述3.1.1 3.1.1 的基本概念的基本概念根据美国物流协会定义，根据美国物流协会定义，AGV AGV （Automated Automated Guided VehicleGuided Vehicle）是指装备有电磁或光学导引装置，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装置、安全保护装置以及具有各种移载功能的运输小车。车。我国国家标准物流术语中，对我国国家标准物流术语中，对AGVAGV的定义为：的定义为：AGVAGV：能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。AGVSAGVS：是是一种使车辆按照给定的路线自动运行到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。指定场所，完成物料搬运作业的系统。9/21/2024233.13.1.2 .2 AGVSAGVS的的特点特点n机电一体化机电一体化n自动化自动化n柔性化柔性化n准时化准时化常常是自动化仓储系统的重要组成部分。常常是自动化仓储系统的重要组成部分。9/21/2024243.1.3 3.1.3 AGVAGV的分类的分类按照导引原理的不同，分为按照导引原理的不同，分为外导式外导式和和自导式自导式两大类型。两大类型。1）外导式（固定路径导引）外导式（固定路径导引）：是在运行路线上设置导向：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。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）自导式（自由路径导引）：采用坐标定位原理，即在：采用坐标定位原理，即在车上预先设定运行作业路线的坐标信息，并在车辆运行时，车上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。控制车辆导向运行。9/21/2024253.2 AGV的的基基本本结结构构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9/21/2024263.2 AGV的基本结构的基本结构3.2.1 车体车体车体由车架和相应的机械装置所组成，是车体由车架和相应的机械装置所组成，是AGV的基础部分，是的基础部分，是其他总成部件的安装基础；其他总成部件的安装基础；3.2.2 蓄电和充电装置蓄电和充电装置AGV常采用常采用24V或或48V直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应直流蓄电池为动力。蓄电池供电一般应保证连续工作保证连续工作8小时以上的需要。小时以上的需要。3.2.3 驱动装置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。制动装置能靠机械实现制动。 9/21/2024273.2 AGV的基本结构的基本结构3.2.4 转向装置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。接受导引系统的方向信息通过转向装置来实现转向动作。3.2.5 车上控制器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。态（如位置、速度等）及时反馈给控制中心。3.2.6 通信装置通信装置实现实现AGV与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。与地面控制站及地面监控设备之间的信息交换。3.2.7 安全保护装置安全保护装置安全系统包括对安全系统包括对AGV本身的保护、对人或其它设备的保护本身的保护、对人或其它设备的保护等方面。等方面。多重安全保护：主动安全保护装置多重安全保护：主动安全保护装置 被动安全保护装置被动安全保护装置9/21/2024283.2 AGV的基本结构的基本结构3.2.8 3.2.8 移载装置移载装置与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。与所搬运货物直接接触，实现货物转载的装置。3.2.9 3.2.9 信息传输与处理装置信息传输与处理装置主要功能是对主要功能是对AGVAGV进行监控，监控进行监控，监控AGVAGV所处的地面状态，并与地所处的地面状态，并与地面控制站实时进行信息传递。面控制站实时进行信息传递。9/21/2024293.3 导引基本原理导引基本原理 固定路径导引方式和自由路径导引方式。固定路径导引方式和自由路径导引方式。在在行行驶驶路路径径上上设设置置导导引引用用的的信信息息媒媒介介物物，AGV通通过过检检测测出出它它的的信信息息而而得得到到导导引引的的一一种种方方式式，如如电电磁磁导导引引、光光学学导导引引、磁磁带带导导引引(X称磁性导引称磁性导引)等。等。在在AGV控控制制器器上上储储存存着着区区域域布布置置的的尺尺寸寸坐坐标标，通通过过识识别别车车体体当当前前方方位位，自自动动地地选选择择行行驶驶路路径径的的一种导引方式。一种导引方式。9/21/2024303.3.1 电磁导引的基本原理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9/21/202431它它是是在在AGVAGV的的运运行行路路线下下面面埋埋设导向向电线1 1，通通以以3 31010KHZKHZ的的低低压、低低频电流流，该交交流流电信信号号沿沿电线周周围产生生磁磁场，AGVAGV上上装装设的的信信号号检测器器3 3可可以以检测到到磁磁场的的强强弱弱并并通通过检测回回路路以以电压的的形形式式表表示示出出来来。当当导向向轮2 2偏偏离离导向向电线后后，则信信号号检测器器测出出电压差差信信号号，此此信信号号通通过放放大大器器4 4放放大大后后控控制制导向向电机机5 5工工作作, ,然然后后导向向电机机再再通通过减减速速器器控控制制导向向轮回回位位，这样，就就会会使使AGVAGV的的导向向轮始始终跟跟踪踪预定的定的导引路径。引路径。9/21/2024323.3.2 3.3.2 光学导引光学导引(Optical Guided) 光学导引原理图利利用用地地面面颜色色与与色色带颜色色的的反反差差，在在明明亮亮的的地地面面上上用用黑黑色色色色带，在在黑黑暗暗的的地地面面上上用用白白色色色色带。导引引车的的下下面面装装有有光光源源，用用以以照照射射色色带。由由色色带反反射射回回来来的的光光线由由光光学学检测器器（传感感器器）接接受受，经过检测和和运运算算回回路路进行行计算算，将将计算算结果果传至至驱动回回路路，由由驱动回回路路控控制制驱动系系统工工作作。当当AGVAGV偏偏离离导引引路路径径时，传感感器器检测到到的的亮亮度度不不同同，经过运运算算回回路路计算算出出相相应的的偏偏差差值，然然后后由由控控制制回回路路对的的运运行行状状态进行行及及时修修正正，使使其其回回到到导引引路路径径上上来来。因因此此，能能够始始终沿沿着着色色带的的导引引轨迹运行。迹运行。9/21/2024333.3.3 3.3.3 自由路径导引自由路径导引图1040 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 9/21/2024343.4 AGVS的控制方式的控制方式一般可分为三级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。中央控制计算机、地面控制器和车上控制器。是是整整个个系系统统的的控控制制指指挥挥中中心心，它它与与各各区区域域内内的的地地面面控控制制器器进进行行通通信信，地地面面控控制制器器接接受受中中央央控控制制计计算算机机的的管理。管理。负责对区域内的业务情况负责对区域内的业务情况进行监控管理，如监视现进行监控管理，如监视现场设备的状况、统计场设备的状况、统计AGV利用率、小车交通管制、利用率、小车交通管制、跟踪装载、制定目标地址、跟踪装载、制定目标地址、实时存储小车的地址并将实时存储小车的地址并将AGV的位置与装载物的类的位置与装载物的类型、数量传输给区域主计型、数量传输给区域主计算机。算机。 解释并执行从地解释并执行从地面控制器面控制器(站站)传传送来的指令，实送来的指令，实时记录时记录AGV的位的位置，并监控车上置，并监控车上的安全装置的安全装置 9/21/202435 分分布布式式控控制制系系统统组组成成结结构示意图构示意图9/21/202436图图335集中控制系统结构示意图集中控制系统结构示意图9/21/2024373.5 AGV的主要技术参数（的主要技术参数（P230）1）额定载重量）额定载重量2）自重）自重3）车体尺寸）车体尺寸4）停位精度）停位精度5）最小转弯半径）最小转弯半径6）运行速度）运行速度7）电池电压）电池电压8）工作周期）工作周期9/21/2024383.6 搬运车辆的配置和选择（搬运车辆的配置和选择（P235）（一）根据指标体系进行配置、选择（一）根据指标体系进行配置、选择（二）根据使用条件进行配置、选择（二）根据使用条件进行配置、选择9/21/202439作业思考题作业思考题 1 1、装卸搬运机械的概念及工作特点。、装卸搬运机械的概念及工作特点。2 2、简述叉车的类型、总体构造、主要技术参数、简述叉车的类型、总体构造、主要技术参数及主要使用性能。及主要使用性能。3 3、简述、简述AGVAGV的基本概念、总体构成。的基本概念、总体构成。4 4、按照导引方式、按照导引方式AGVAGV是是如何分类的？它们实现如何分类的？它们实现导引的基本原理如何？导引的基本原理如何？5 5、如何合理地选择和配置搬运车辆？、如何合理地选择和配置搬运车辆？9/21/202440