自动化立体仓库主要由库房、巷道堆垛起重机、出入库运输机、控制计算机、状态检测器等部分组成，必要时还配有信息输入设备如条形码扫描器等。库房内由一些货架组成，货架之问留有巷道，巷道的多少视需要而定。一般入库和出库布置在巷道的某一端，有时也由巷道的两端入库和出库。每个巷道都有自己专有的堆垛起重机。
堆垛机可采用有轨和无轨方式，巷道的长度、货架的高度视厂房高度和需求而定，货架通常由一些尺寸一致的货格组成。进入高仓位的零件通常先装入标准的货箱内，然后再将货箱装入高仓位的货格中，每个货格存放的零件或货箱的重量一般不宜过重、过大。超重型零件因搬运提升困难，一般不贮存入自动化化立体仓库中。
1.货架和托盘
在一定的面积内建造一座库房，为了提高货物的存储数量，采用堆垛方式无疑比平铺在地面要优越的多。由于货物堆积起来，出库时若需从底部或里面取出货物，必然要花费很多的时间和劳力用来移开上面的货物，即做到“先入先出”是很困难的，若将不同的货物均放在标准托盘里，而后将其存放到立体的货架上，就解决了以上的困难。托盘作为一种储存和装卸用设备，在现代自动化立体仓库里有着举足轻重的地位。在现代自动化立体仓库里必须实现全托盘化作业。
2.巷道式堆垛机
堆垛机是一种安装了起重机的有轨或无轨小车，是自动化仓库中最重要的设备。它是随立体自动化仓库的出现而发展起来的。堆垛机上装有电动机，带动堆垛机移动和托盘的升降，一旦堆垛机找到需要的货位，就可以将零件或货箱自动从货架中推入或拉出。堆垛机上有检测横向移动和升降高度的传感器，辩认货位的位置和高度，有时还可以阅读货箱内零件的名称以及其他有关零件信息。
3.检测装置及信息识别设备
为了实现自动化立体仓库中各种作业设备的控制，并保证系统安全可靠的运行，系统必须具有多种检测手段，使之能检测各种物理参数和响应的化学参数。
对货物的外观检测及称重，机械设备及货物运行位置和方向的检测、对运行设备状态的检测、对系统参数的检测和对设备故障情况的检测都是极为重要的。通过对这些检测数据的判断、处理，为系统决策提供最佳依据，使系统处于理想工作状态。
信息识别设备是自动化仓库中必不可少的，它完成对货物品名、类别、货号、数量、等级、目的地、生产厂，甚至货位地址的识别。在自动化仓库中为了完成物流信息的采集，通常采用条形码、磁条、光学字符和射频等识别技术。
4.控制装置、监控及调度设备
控制系统是自动化仓库运行成功的关键，没有好的控制，系统运行成本就会很高，而且效率很低。为了实现自动运转，自动化仓库内所用的各种存取设备和输送设备本身必须配置各种控制装置。这些控制装置种类很多，从普通开关和继电器，到微处理器、单板机和可编程序控制器，根据各自设计的功能，它们都能完成一定的控制任务。如巷道式堆垛机的控制就包括了位置控制、速度控制、货叉控制以及方向控制等。
监控系统是自动化仓库的信息枢纽，它在整个系统中起着举足轻重的作用，负责协调系统中各部分的运行。各运行设备的运行任务、运行途径、运行方向都需要监控系统来统一调度，按照指挥系统的命令进行货物搬运活动。通过监控系统的监视画面可以直观看到各系统的运行情况。
5.计算机控制系统及数据通讯设备
计算机管理系统是自动化仓库的指挥中心，相当于人的大脑，它指挥着仓库中各设备的运：行，主要完成整个仓库的帐目管理和作业管理，并担负与上级系统的通讯任务入库时将货箱合理分配到各个巷道作业区，出库时能按“先进先出”的原则，或其他排队原则出库，同时还要定期地或不定期地打印报表。当系统出现故障时，可以通过总控制台的操作按钮进行运行中的动态改帐及信息修正，并判断出发生故障的巷道，及时封锁发生故障的巷道，暂停该巷道的出入库作业等。
自动化仓库是一个复杂的自动化系统，它是由众多的子系统组成的，在自动化仓库中，为了完成规定的任务，各系统之问、各设备之间要进行大量的信息交流。例如，自动化仓库中的主机与监控系统、监控系统与控制系统之间的通讯及仓库管理计算机通过计算机网络与其他信息系统的通信等。信息传递的媒介有电缆、远红外光、光纤和电磁波等。
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