摘 要

自动化立体仓库(Automated Storage and Retrieval System AS/RS)作为现代物流系统中的一个重要组成部分，是一种多层次存放货物的高架仓库系统，它是把计算机与信息管理和设备控制集成起来，以巷道堆垛机存取货物，并通过周围装卸搬运设备，自动进行出入库存取作业。它以其强大的社会和经济效益深受众多用户的青睐，成为物流发展的一个趋势。

目前，土地资源日益紧缺和成本增加，以及仓库运行效率的低下，需要高效率的仓储装备来提升立库效率，双深双货位堆垛机应运而生。双深双货位堆垛机搭配双深货架构建的自动化仓储系统可以减少巷道用地，同时减少堆垛机数目，因此提高了仓库面积利用率和仓储能力，这些可以给用户节约一笔不少的投资。双深双货位堆垛机是一种新型的国家专利，这种堆垛机的载货台上设有双深货叉，双深货叉的数量为两副，双深货叉均可在双货位载货台上做伸缩运动。该堆垛机在自动化立体仓库中进行作业时，一个周期能够完成两个托盘货物的存取，具有显著的效率优势，是未来自动化立体仓库的发展方向。

本课题研究的目的在于通过分析双深双货位堆垛机的特点和工作机构，建立该装备的运动学仿真模型，设计装备各运动部件的运动轨迹，来提高装备的运行效率。并且，需要合理确定不同部件不同运行速度下的方案，确保仓库运行的总体效率。

关键词：自动化立体化仓库；双深货叉；Flexsim ；仿真模型

Abstract

Automated storage and retrieval system (AS/RS) as an important part in modern logistics system, is a multi-level store goods and elevated warehouse system, it is to put the computer and information management and equipment control integration, stacker access to goods, and through the surrounding handling equipment to take the job into or outto the storage automatically.It with it’s powerful social and economic benefits are popular with many users, become a trend in the development of logistics.

Currently, the increasing scarcity and increasing costs of land resources, and low efficiency of the warehouse operation requires efficient warehousing equipment to enhance the efficiency of warehouse, so double deep double pallet stacker came into being. Storage system consisting of the stacker and double deep shelf not only reducing the roadway area, but also reduce the number of stacking machines, greatly improve the ground utilization and storage capacity, and users can save considerable investment.Double deep double pallet stacker is a new patent, this stacker’s cargo station with a double deep fork, number of double deep forks for two, double deep forks are available in cargo station doing stretching exercise. When the stacker doing operations in an automated warehouse, one cycle can complete access to two pallets of goods, have a significant efficiency advantage, is the future direction of development of automated warehouse.

The purpose of this research is that by analyzing the characteristics and working bodies of double deep double pallet stacker, to establish a kinematics simulation model of the equipment, and design trajectory of each moving parts, to improve the efficiency of the equipment. And need to determine the different solutions in different parts of the different operating speed, to ensure the overall operation efficiency of the warehouse.

Key words：Automated storage and retrieval system; double dark goods fork; Flexsim;

simulation model

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 基本内容和技术方案 3

1.3.1 基本内容 3

1.3.2 技术方案 3

第2章 双深双货位堆垛机立体仓库 5

2.1自动化立体仓库 5

2.1.1自动化立体仓库简介 5

2.1.2自动化立体仓库的优越性 5

2.2堆垛机的分类 6

2.3 双深双货位堆垛机的工作原理及特点 9

2.3.1双深双货位堆垛机的工作原理 9

2.3.2双深双货位堆垛机的特点 10

2.4双深货架 10

2.4.1货架的作用 10

2.4.2什么是双深货架及其特点 10

2.5本章小结 11

第3章 Flexsim软件介绍 12

3.1对Flexsim仿真软件的认识 12

3.2 Flexsim的特点 12

3.3 Flexsim仿真模型的基本组成 13

3.4 Flexsim软件建模的步骤 16

3.5本章小结 16

第4章 基于Flexsim的双深双货位堆垛机运动建模 17

4.1问题描述与模型参数 17

4.1.1问题描述 17

4.1.2主要参数设计 18

4.2双深双货位堆垛机运动仿真模型构建 19

4.2.1入库区Flexsim模型 19

4.2.2存储区Flexsim模型 22

4.2.3出库区Flexsim模型 24

4.3 对比模型的建立 27

4.4本章小结 29

第5章 仿真结果及数据分析 30

5.1仿真模型运行及结果分析 30

5.2经济可行性分析 34

5.3本章小结 34

第6章 总结与展望 35

6.1总结 35

6.2展望 35

参考文献 36

致谢 37

第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

伴随着工业生产和商品流通的快速发展，“物流”概念逐渐被人们所接受，物流成为大众生活中密不可分的一部分，但物流的发展还不够成熟，有很大的潜力可以挖掘。在现代物流流通环节中最为关键的一部分就是仓储，如果仓储业的发展速度不能跟上时代的脚步，则必然影响各个物流环节的顺畅，对社会经济的发展起到阻碍作用。而自动化立体仓库作为物流中最重要的一种仓储形式，已经被人们重点关注。

在自动化立体仓库中，高层货架和有轨巷道式堆垛机是其重要组成部分，堆垛机承担着搬运货物出入库的任务，其工作的效率直接影响整个立体仓库出入库的效率，而现代物流行业尤为强调堆垛机的工作效率。由于堆垛机质量较大，能源消耗较高，因此降低堆垛机工作时单位货物出入库的平均能耗，显得更加重要。

目前广泛使用的传统配备单货位载货台的堆垛机，一个工作循环只能存取一个托盘货物，出入库效率十分低下，同时平均能耗较大；而且单深货叉对应的单深位巷道存货量小，仓库空间利用率不高，没有把自动化立体仓库的经济效益发挥到最大限度。本课题研究的双深双货位堆垛机，设有双货位载货台，双货位载货台上设有两副双深货叉，可以同时完成两个装盘货物的出入库作业，可显著提高立体仓库的出入库效率，降低平均能耗，提高经济效益，且同时双深位货叉配合双深位货架可以提高仓库的空间利用率，适用于出入库量大的大型自动化立体仓库，解决了单货位单深货叉堆垛机出入库效率低，平均能耗较大，空间利用率不高，经济效益不好的问题。因此，可以看出双深双货位堆垛机有较高的研究意义和应用前景。

本课题研究的目的在于通过分析双深双货位堆垛机的特点和工作机构，建立该装备的运动学仿真模型，设计装备各运动部件的运动轨迹，来提高装备的运行效率。并且，需要合理确定不同部件不同运行速度下的方案，确保仓库运行的总体效率。