1.1 国内外的研究现状

随着现代物流的迅猛发展，自动化立体仓库依靠其在节约用地、减轻劳动强度、提高物流效率等方面的特殊优势，已在诸多行业得到广泛应用。托盘输送系统是自动化立体仓库中必不可少的组成部分。成品物料通常被包装并码成垛，依靠托盘输送系统将码垛后的成品堆垛从包装码垛线末端输送至自动化立体仓库储存。在出库端，托盘输送系统同样承担着将自动化立体仓库内的货物输送至相应装车站台的工作^[1]。

传统的托盘输送系统主要由辊道输送机、链条输送机、旋转台、顶升移栽机等设备组成，根据不同的需求可以选择不同的输送机。链条输送机主要依靠对称的两根独立双排链条输送托盘货物，输送机上安装有位置检测传感器，当检测到输送机上托盘货物时，将信号传递给计算机监控系统（WCS），WCS控制链条输送机驱动电机的启动，驱动电机驱动驱动轴装置按照指定的速度旋转，驱动两根双排链条同时动作，从而带动链条上托盘货物的运动达到输送托盘货物的目的^[2]。辊道输送机根据运输辊道的布置方式 ,可分为双层式运输和双排式运输。双层式运输辊道分为上下两层布置，上层辊道为重载辊道，用于运输承载托盘；下层为轻载辊道，用于运输空托盘。双排式运输辊道为单层布置，一侧为重载辊道，用于运输承载托盘；另一侧为轻载辊道，用于运输空托盘。这两种布置方式各有优缺点：双层辊道占地面积较小，但基础比较深，下层辊道检修相对困难一些；双排辊道占地面积较大，基础比较浅，设备维护更方便一些^[3]。2009年3月，首钢京唐钢铁公司2250mm热轧工程热轧钢卷双排式托盘运输系统正式投入自动化试运行，标志着世界上首次采用双排式托盘运输系统运送热轧钢卷的尝试取得成功^[4]。

与之类似的一个应用——机械式停车库在如今“停车难”的现状下显得格外热门。伴随着中国经济的崛起，以及城市化进程的不断加速，城市汽车保有量急剧增加，引发城市“停车难”的问题，机械式停车库为此提供了很好的解决方法。机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施,类型有升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等^[5]，具有停车数量多、占地面积小、存取智能化、安全可靠等优点，成为越来越多国家的研究课题。

1.2 目的及意义

上述托盘输送系统、机械式停车库等仓储在一定程度上减少了占地面积、提高了空间利用率，但仍不可避免地设置大量的通道和出库、入库的场地，尚可进一步优化。本设计从华容道类拼板游戏获得启发，旨在尽最大可能减少巷道面积以实现提高仓储潜力的目的。具体讲，研究本课题的意义主要从以下几个方面进行说明：

（1）平面拼板式托盘库设计最大程度地减少了占地面积，节约了土地资源，可为各方面的投资节省资金，具有可观的经济效益。

（2）该设计原理可开发应用于各种仓储场合，小到生产输送线，大到机械式停车场，为未来的工业化发展提供无限的动力。

（3）结合互联网技术实现对托盘运动的控制，进而实现智能化发展。

2. 研究的基本内容与方案