堆垛机是整个自动化立体仓库的设备，堆垛机提高速度，通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架、水平行走机构、提升机构、载货台、货叉及电气控制系统构成。从结构形式上区别，小型高速堆垛机，目前立体仓库中堆垛机有双立柱结构和单立柱结构。
按照有无导轨可分为有轨堆垛机和无轨堆垛机
有轨堆垛机是指堆垛机沿着巷道内的轨道运行，无轨堆垛机又称为高架叉车。在立体仓库中运用的主要作业设备有有轨巷道堆垛机、无轨巷道堆垛机和普通叉车。
巷道堆垛机的结构
起升机构：巷道堆垛机的起升机构可以由电动机、制动器、减速器或链轮及柔性件组成，轻型高速堆垛机，常用的柔性件有钢丝绳和起重链等，用钢丝绳作柔性件轻，工作安全，噪声小；用链条作柔性件机构比较紧凑。除了一般的齿轮减速机外，由于需要较大的减速比，高速堆垛机，因而也经常见到使用蜗轮蜗杆减速机和行星齿轮减速机。起升速度应备低档低速，主要用于平稳停准和取、放货物时货叉和载货台作极短距离的升降。提升机构的工作速度一般在12～30m／min，高可达48m／min。在堆垛机的起重、行走和伸叉叉取货物三种驱动中，起重的功率大。
2u型轨堆垛机
ｕ型布置可以让一台堆垛机在2个巷道内自由运行，无需轨道切换，堆垛机直接从一个巷道a1运行到另一个巷道a2即可。相比于一般直轨堆垛机，在能满足系统出入库能力需求的前提下，两个巷道只需要一台堆垛机，节省了一定的资金投入，但如果堆垛机出现故障，两个巷道均无法进行出入库作业。通过这种布置，堆垛机只能在立库一端进行出入库作业。
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