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堆垛機是整個自動化立體倉庫的核心設備，通過手動操作、半自動操作或全自動操作實現把貨物從一處搬運到另一處。它由機架（上橫梁、下橫梁、立柱）、水平行走機構、提升機構、載貨臺、貨叉及電氣控制系統構成。
①堆垛機形式的確定：堆垛機形式多種多樣，包括單軌巷道式堆垛機、雙軌巷道式堆垛機、轉巷道式堆株機、單立柱型堆垛機、雙立柱型堆垛機等等。
②堆垛機速度的確定：根據倉庫的流量要求，計算出堆垛機的水平速度、提升速度及貨叉速度。
③其它參數及配置：用戶的要求選定堆垛機的定位方式、通訊方式等。堆垛機的配置可高可低，視具體情況而定。
下面的是采用直線電機做的堆垛系統。其特點：
1：高速堆垛，自由位置設定，
2. 更高產出，無中斷的連續堆垛。
3.提高產品質量，避免手工堆垛造成的材料表面污染和損傷，保證材料表面質量。
4.快速更換產品系列。可以控制力的大小。
5.提高效率。
（一）橋式堆垛起重機
在橋式起重機的基礎上結合叉車的特點發展起來的一種自動式堆貨的機器。在從起重小車懸垂下來的剛性立柱上有可升降的貨叉，立柱可繞垂直中心線轉動，因此貨架間需要的巷道寬度比叉車作業時所需要的小。這種起重機支承在兩側高架軌道上運行，除一般單元貨物外還可堆運長物件。起重量和跨度較小時也可在懸掛在屋架下面的軌道上運行，這時它的起重小車可以過渡到鄰跨的另一臺懸掛式堆垛起重機上。立柱可以是單節的或多節伸縮式的。單節立柱結構簡單、較輕，但不能跨越貨垛和其他障礙物，主要適用于有貨架的倉庫。多節伸縮式的一般有2～4節立柱，可以跨越貨垛，因此也可用于使單元貨物直接堆碼成垛的無架倉庫。起重機可以在地面控制，也可在隨貨叉一起升降的司機室內控制。額定起重量一般為0.5～5噸，有的可達20噸，主要用于高度在12米以下、跨度在20米以內的倉庫。