现代化智能物流装备与技术

物流是国民经济的大动脉，现代化物流装备业也是国民经济的基础产业，其先进程度是衡量一个国家现代化程度和综合国力的重要标志之一，被喻为促进经济发展的“加速器”。

现代化的物流装备系统在电子商务迅速发展的过程中起着举足轻重的推动作用。通俗地表示：电子商务=网上交易结算 物流。只有现代化、高效化、信息化和智能化的物流装备系统才能够更好地满足电子商务的需要。

支持现代化物流的技术基础是现代化、自动化和智能化的物流技术装备。先进的物流装备及其科学的物流管理技术，是现代化物流系统的重要物质和技术保证。近年来，现代化的物流配送中心、物流中心、第三方物流等现代物流业正在我国蓬勃兴起。与此同时，物流装备制造业也得到了长足发展，其现代化水平不断提高，越来越趋于自动化、集成化和智能化。物流设备的选择与配置是否合理，直接影响着物流功能的发挥，影响系统的效益。因此，正确理解物流装备在物流系统中的地位与作用，掌握物流设备的概念、分类、特点及用途，合理选择设计、科学管理物流设备是对物流专业技术人员的基本要求。

为了促进我国现代化物流装备业的迅速发展，笔者根据多年从事物流工程研究与实践的经验，结合先进国家、地区以及国内外先进物流企业的实用技术及案例，走“产学研”道路，理论联系实际，教学与工程实际结合，编写了本书，旨在使广大读者系统掌握有关现代化物流装备的科技知识，提高设计计算能力，帮助众多志士同仁更好地从事物流装备研发与设计工作。

本书通过大量的数学公式、经验数据、各种图表、应用实例，系统地阐述了现代化智能物流的装备及技术，叙述简洁明了、重点突出、易于掌握。主要内容包括：智能化物流技术、现代物流配送中心构成与经济评估、物流配送中心设备选择及其平面布置设计、自动化仓库设计、堆垛机设计、自动输送装备与分拣技术、智能密集储存装备与技术、智能穿梭车及其设计计算简例。本书可作为科研机构、设计院所、物流工程企业相关专业人员的重要参考书，也可作为高校物流专业的教材。

书中所载的大量公式、彩色图形、表格、标准和实例是现代物流装备制造业实践经验的总结，对建造现代化物流配送中心、自动化仓库以及智能密集仓库具有参考意义和实用价值。

本书由南京音飞储存设备（集团）股份有限公司（简称音飞）董事长金跃跃、陕西科技大学教授刘昌祺、北京中嘉绿洲环保科技有限公司工学博士刘康共同编著。本书编写过程中，音飞工程师卞宏建提出了许多建设性意见并作了许多学术性的修改工作，项顼和夏琴同志也给予了许多技术性帮助，在此一并深表谢意！

由于笔者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

编著者

物流装备是现代物流系统的重要内容，先进的物流设备是物流全过程高效、优质、低成本运行的保证。

本书通过大量的数学公式、经验数据、彩色图表、应用实例，系统地阐述了现代化智能物流的装备及技术，叙述简洁明了、重点突出、易于掌握。

本书主要内容包括智能化物流技术、现代物流配送中心构成与经济评估、物流配送中心设备选择及其平面布置设计、自动化仓库设计、堆垛机设计、自动输送装备与分拣技术、智能密集储存装备与技术、智能穿梭车及其设计计算简例。

书中所载的大量公式、彩色图形、表格、标准和实例是现代物流装备制造业实践经验的总结，对建造现代化物流配送中心、自动化仓库以及智能密集仓库具有参考意义和实用价值。

本书可作为科研机构、设计院所、物流工程企业相关专业人员的重要参考书，也可作为高校物流专业的教材。

刘昌祺，陕西科技大学机电工程学院（退休），教授，1.陕西科技大学：物流专业和自动机械专业教授、CAD/CAM工程中心主任、精益凸轮公司总经理。2.西安迪普物流机械公司董事长（1999年与日本岗村物流公司合作主持西安制药厂自动仓库的设计制造）。3.陕西咸阳大河精密机械公司总经理。4.曾在日本新泻大学、东京机械技术研究所、京都SUNCALL自动机公司、日本津田驹纺织机械公司等研究物流工程、自动机械设计制造、自适应控制、数控技术。5.中国非金属模具协会常务理事。6. 日本SUNCALL自动机公司顾问。7.多次担任中国物流装备标准评委会副组长。

第1章　智能化物流技术　/　1

1.1　何谓物流　/　1

1.1.1　物流定义　/　1

1.1.2　物流概念形成　/　3

1.2　何谓现代物流 　/　4

1.2.1　现代物流的主要特征 　/　4

1.2.2　现代物流与传统物流的区别　/　4

1.2.3　现代物流业的发展 　/　5

1.3　智能物流　/　6

1.3.1　智能物流基本内容　/　6

1.3.2　智能物流系统的技术基础　/　7

1.3.3　智能物流系统依托于电子商务（EC）的运营环境　/　8

1.3.4　智能物流特征　/　8

1.3.5　智能物流功能　/　9

1.3.6　智能物流系统结构　/　9

1.4　物联网智能物流系统　/　13

1.4.1　基本构成　/　13

1.4.2　技术平台　/　14

第2章　现代物流配送中心构成与经济评估　/　20

2.1　现代物流配送中心概述　/　20

2.1.1　现代物流配送中心含义　/　20

2.1.2　智能物流配送系统　/　22

2.1.3　智能物流系统结构　/　23

2.1.4　自动分拣系统　/　24

2.1.5　电子标签　/　26

2.1.6　自动化仓库　/　26

2.2　现代物流配送中心重要意义及其特征　/　27

2.2.1　现代物流配送中心重要意义　/　27

2.2.2　现代物流配送中心特征　/　28

2.3　现代物流配送中心基本构成　/　29

2.3.1　设备构成　/　29

2.3.2　现代物流配送中心管理系统 　/　30

2.4　物流配送中心一般业务流程　/　39

2.4.1　物流配送中心基本作业流程　/　39

2.4.2　物流配送中心内部作业流程　/　40

2.5　配送中心的种类及其主要功能 　/　41

2.5.1　通过型物流配送中心　/　42

2.5.2　储存型物流配送中心　/　42

2.5.3　加工配送型物流配送中心　/　42

2.6　物流配送中心作业流程及其生产力评估　/　43

2.6.1　进货作业　/　44

2.6.2　储存作业　/　46

2.6.3　盘点作业　/　48

2.6.4　订单处理　/　49

2.6.5　订货量计算 　/　50

2.6.6　物流配送中心按单生产流程 　/　50

2.6.7　拣货作业　/　51

2.6.8　配送作业　/　54

2.6.9　采购作业　/　55

2.6.10　搬运作业　/　56

2.6.11　补货作业　/　56

2.6.12　发货作业　/　57

第3章　物流配送中心设备选择及其平面布置设计　/　58

3.1　物流配送中心常用的物流机械　/　58

3.1.1　物流机械种类和功能　/　58

3.1.2　物流机械的选择　/　59

3.1.3　保管机械和选择方法　/　61

3.1.4　拣货机械和选择方法　/　62

3.1.5　手工和机械的物流作业流程比较　/　62

3.1.6　物流配送中心通道宽度及拣货路线　/　63

3.2　物流配送中心区域设计　/　66

3.2.1　进货车数量计算　/　66

3.2.2　进货大厅的计算　/　66

3.2.3　保管区计算　/　67

3.2.4　分拣区面积计算　/　69

3.2.5　流通加工区（增值作业区）面积设计　/　70

3.2.6　升降机前暂存区面积计算　/　70

3.2.7　发货存储区面积计算　/　71

3.2.8　发货大厅面积计算　/　71

3.2.9　区域平面布置　/　72

3.2.10　地面载荷计算　/　76

3.3　智能物流配送中心布局简例　/　76

3.3.1　一般物流配送中心布局及其管理 　/　76

3.3.2　卷烟物流配送中心仓储分拣总体布局简例 　/　80

3.3.3　物联网智能物流系统简例　/　81

3.3.4　医药物流配送中心规划设计简例　/　82

3.3.5　智能物流配送中心分拣技术简例　/　85

第4章　自动化仓库设计　/　90

4.1　自动化仓库概述　/　90

4.1.1　自动化仓库定义、应用、特点及其智能化　/　90

4.1.2　自动化仓库基本构成　/　92

4.1.3　自动化仓库基本功能　/　94

4.1.4　库内物流线 　/　95

4.2　自动化仓库分类　/　96

4.2.1　按货架结构分类　/　96

4.2.2　按使用环境分类 　/　97

4.2.3　按导轨配置分类 　/　99

4.2.4　按货格深度方向存储托盘单元数量分类 　/　101

4.2.5　按用途分类 　/　101

4.2.6　按出/入库工作台布置方式分类 　/　101

4.2.7　按出/入库工作台配置高度分类 　/　102

4.3　自动化仓库的参数选择　/　103

4.3.1　自动化仓库高度选择　/　103

4.3.2　自动化仓库长度 　/　103

4.3.3　自动化仓库系统尺寸　/　103

4.3.4　自动化仓库主要尺寸标注 　/　107

4.4　自动化仓库的出/入库能力计算　/　109

4.4.1　堆垛机工作循环时间 　/　109

4.4.2　自动化仓库基本出/入库能力 　/　110

4.4.3　物品的出入库周期　/　111

4.5　自动化仓库标准化　/　112

4.5.1　托盘式自动化仓库标准化 　/　112

4.5.2　托盘式自动化仓库的基本规划设计步骤 　/　114

4.5.3　托盘式自动化仓库主要工艺设备组成　/　119

4.5.4　自动化仓库工艺流程　/　119

4.5.5　物流工艺布局　/　120

4.5.6　托盘式自动化仓库柱距计算　/　121

4.6　T-1000型自动化仓库货架设计参考 　/　122

4.6.1　货态要求　/　122

4.6.2　货架　/　123

4.6.3　货架层高度尺寸的计算方法　/　124

4.6.4　自动化立体仓库货架与建筑物距离　/　128

4.7　料箱式自动化仓库　/　128

4.7.1　料箱式自动化仓库及其货架标注模式　　/　128

4.7.2　根据标准模型选择T-50型料箱式自动化仓库 　/　129

4.7.3　T-50型料箱式自动化仓库技术参数 　/　132

4.7.4　辊子输送机及其参数　/　133

4.7.5　料箱规格尺寸选择 　/　135

4.7.6　T-50型标准料箱式自动化仓库货架尺寸计算 　/　135

4.7.7　计算货格宽度和货架总长度 　/　138

4.7.8　仓库货架和建筑物之间的小距离 　/　141

4.7.9　料箱式自动化仓库作业循环时间　/　141

4.8　旋转货架式自动化仓库　/　143

4.8.1　旋转货架式自动化仓库及其特点　/　143

4.8.2　旋转货架式自动化仓库种类　/　144

4.8.3　旋转货架式自动化仓库及轻负荷容器式自动化仓库性能比较　/　147

4.8.4　旋转货架种类及技术参数 　/　148

4.8.5　标准旋转货架式自动化仓库　/　148

第5章　堆垛机设计　/　152

5.1　堆垛机 　/　152

5.1.1　何谓堆垛机　/　152

5.1.2　堆垛机工作原理 　/　152

5.1.3　堆垛机构件名称 　/　153

5.2　堆垛机分类　/　154

5.2.1　按结构分类　　/　154

5.2.2　按导轨配置分类 　/　157

5.3　堆垛机尺寸标注及其型号和参数　/　158

5.3.1　尺寸标注　/　158

5.3.2　堆垛机型号及参数 　/　159

5.4　堆垛机的出／入库能力计算及速度曲线　/　161

5.4.1　堆垛机出/入库能力计算　/　161

5.4.2　堆垛机工作循环时间测量　/　161

5.5　堆垛机的作业工艺逻辑流程　/　162

5.5.1　入库作业工艺逻辑流程　/　162

5.5.2　出库作业工艺逻辑流程　/　164

5.6　堆垛机技术要求　/　165

5.6.1　堆垛机的正常工作条件　/　165

5.6.2　堆垛机用金属结构件的材质　/　165

5.6.3　堆垛机结构件的焊接 　/　165

5.6.4　对通用零部件的要求　/　165

5.6.5　制造和组装要求　/　165

5.6.6　性能要求　/　166

5.6.7　堆垛机效率　/　167

5.7　堆垛机结构计算　/　168

5.8　货叉和电动机功率计算　/　170

5.8.1　货叉尺寸　/　170

5.8.2　电动机功率　/　170

5.9　堆垛机的安全装置　/　171

5.9.1　堆垛机安全装置内容　/　171

5.9.2　安全装置说明　/　172

5.10　堆垛机动力计算　/　173

5.10.1　升降电动机的选择计算　/　173

5.10.2　货叉电动机的选择计算　/　173

5.10.3　行走电动机的选择计算　/　173

5.11　货叉机构　/　174

5.11.1　伸缩货叉在堆垛机中位置及其基本尺寸　/　174

5.11.2　齿轮齿条直线差动机构工作原理　/　175

5.11.3　堆垛机货叉直线差动行程增倍机构的组成与工作原理　/　176

5.11.4　有轨巷道堆垛机三级直线差动式货叉机构设计简例　/　177

5.11.5　货叉机构设计计算　/　178

5.12　堆垛机性能参数　/　179

5.13　电容量　/　182

5.14　堆垛机系列化　/　182

5.15　托盘式堆垛机标准化参数图 　/　183

第6章　自动输送装备与分拣技术　/　192

6.1　带式输送机 　/　192

6.1.1　带式输送机的特点及应用　/　192

6.1.2　带式输送机种类、工作原理及输送能力　/　193

6.1.3　平带输送机　/　194

6.1.4　弧形带式输送机　/　197

6.2　链式输送机　/　199

6.2.1　链条输送机　/　199

6.2.2　板式输送机　/　201

6.3　辊筒输送机　/　205

6.3.1　辊筒输送机特点、应用及参数　/　205

6.3.2　自由辊筒输送机　/　207

6.3.3　动力辊筒输送机　/　208

6.4　空中输送机　/　215

6.4.1　悬挂链式输送机　/　215

6.4.2　垂直输送机　/　215

6.5　自动分拣技术与装备　/　221

6.5.1　分拣转向装置 　/　221

6.5.2　分拣输送机按形式分类　/　226

6.5.3　分拣输送机按原理分类　/　228

6.5.4　分拣技术　/　234

6.5.5　分拣方式　/　238

6.6　电子标签辅助拣货系统　/　240

6.6.1　电子标签辅助拣货相关概念　/　240

6.6.2　电子标签应用　/　241

第7章　智能密集储存装备与技术　/　243

7.1　一般密集储存装备技术　/　243

7.1.1　流利式货架　/　243

7.1.2　移动式货架　/　248

7.2　智能密集储存库和穿梭车　/　253

7.2.1　穿梭车高密度存储特点　/　253

7.2.2　穿梭车货架特点 　/　254

7.2.3　叉车式穿梭车货架　/　255

7.2.4　穿梭车种类及其应用 　/　261

7.2.5　智能密集储存自动仓库　　/　267

7.3　穿梭车系统　/　272

7.3.1　穿梭母车相关介绍　/　272

7.3.2　子母车工作原理　/　272

7.3.3　穿梭车（穿梭板）　/　274

7.3.4　穿梭车对货架、轨道的要求　/　278

7.3.5　穿梭车对托盘的要求　/　279

7.3.6　穿梭车设计简例 　/　279

7.3.7　充电柜及其充电原理　/　281

7.3.8　设备故障处理　/　282

第8章　智能穿梭车及其设计计算简例　/　284

8.1　智能穿梭车案例　/　284

8.1.1　轨道输送穿梭车　/　284

8.1.2　双轨直线穿梭车　/　286

8.1.3　输送机用移载式穿梭车　/　287

8.1.4　穿梭车轨道改进设计及其穿梭车系统　/　288

8.1.5　新型遥控穿梭车　/　291

8.1.6　交叉轨道穿梭车用双向行走机构　/　293

8.1.7　智能穿梭车平面凸轮顶升机构　/　296

8.1.8　密集储存轨道穿梭车齿轮齿条升降机构　/　297

8.1.9　密集式智能穿梭车的换层及单立柱升降机　/　299

8.1.10　双工位穿梭车的传动装置　/　299

8.1.11　具有爬坡功能的智能四向穿梭车　/　300

8.2　智能穿梭车设计方案分析　/　302

8.2.1　智能穿梭车出入库流程　/　302

8.2.2　智能穿梭车整体构成　/　303

8.2.3　智能穿梭车技术要求　/　304

8.2.4　智能穿梭车安全装置设计　/　304

8.2.5　穿梭车参数　/　305

8.2.6　电动机功率计算　/　305

8.2.7　行走机构结构设计　/　307

8.2.8　行走轴的计算　/　308

8.2.9　行走机构结构形式　/　309

8.2.10　伸叉机构组成及其原理　/　309