物料搬运机械主要是用于企业车间、车站、码头、机场、货场、工地、矿山、商业等物料装卸、升降、堆垛、运输和储存的机械设备，一般包括起重机械、输送机械、装卸机械、搬运车辆和仓储设备等。

物料搬运机械的应用在生产中有着重要的意义，这主要是因为：①物料搬运量十分巨大，如有些钢铁企业，每生产1t钢材，需要搬运的原材料、燃料、半成品、成品和废料等的总量常达50t以上；②物料搬运所需的费用高，如一些工业国家用于物料搬运的费用常占产品成本的25%左右；③物料搬运占用劳动力多，在机械化程度不高的企业里，搬运工人常占工人总数的15%以上；④在人力搬运不能承担的重物和高温或有放射性物质的区域作业时，必须利用机械进行搬运。因此，在生产中应对物料搬运系统给予足够的重视，并尽量采用先进适用的物料搬运机械，以减轻工人的劳动强度，减少产品的损伤，保护工人的健康，提高劳动生产率，进而降低生产成本。

现代的物料搬运机械最早出现于19世纪。19世纪30年代前后，出现了蒸汽机驱动的起重机械和输送机；19世纪末期，由于内燃机的应用，物料搬运机械得到了迅速发展。1910年，出现了既能起升又能搬运的叉车；1932年，美国克拉克公司开始将叉车投放市场；1935年，出现了内燃叉车。在第二次世界大战期间，广泛使用叉车搬运、储存军用物资，叉车也因此得到了迅速发展。到了20世纪70年代，出现的计算机控制物料搬运机械系统使物料搬运进入了高度自动化作业阶段。

叉车在各行各业都有着广泛的应用，如在军事方面，美军在海湾战争时一次就订购了400台伸缩臂叉车。另外，越野叉车、随行叉车等车型都得到了较大发展。

物料搬运机械的分类方法很多，但没有统一的规定，仅有起重机械分类方法，现已被普遍认可。图1-1所示为起重设备分类，图1-2所示为输送机分类，图1-3所示为装卸机械分类。

图1-1 起重设备分类

图1-3中所示的叉车分类是按叉车的结构型式来进行的。叉车通常还可按动力源分类为：内燃叉车、电动叉车、手动叉车，也可以分为：内燃叉车、电动叉车、仓储叉车。内燃叉车还分为普通内燃叉车、重型叉车、集装箱叉车和侧面叉车。

在我国，工程机械主要包括10大类设备，其中就有叉车，如图1-4所示。其他各国工程机械的分类大同小异，如美国称工程机械为建筑机械，日本称为建设机械，俄罗斯称为建筑与筑路机械。常见的工程机械有：液压挖掘机、履带推土机、轮式装载机、压路机、平地机、摊铺机、叉车及汽车起重机等。

图1-2 输送机分类

图1-3 装卸机械分类

叉车是ISO/TC110/SC2工业车辆技术委员会机动工业车辆管理范围。其他物料搬运机械如搬运车辆分类如图1-5所示，仓储设备分类如图1-6所示。

图1-4 工程机械分类

图1-5 搬运车辆分类

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图1-6 仓储设备分类

自动导向车（AutomaticGuidedVehicle，AGV）可按照设定的路线自动行驶或牵引载货台车，将物料搬运到指定的地点。它具有导向行驶、认址和移交载荷的功能。

世界上第一台AGV是在1958年研制成功的。当时由于受到通信技术和电子技术的限制，其控制器采用的是真空管。20世纪六七十年代，AGV的技术与应用曾达到一个高潮，主要用于汽车制造业和柔性加工线。欧洲是最先使用AGV的地区，随后，美国和日本也开始发展和应用AGV。到20世纪90年代初，全世界AGV系统拥有量超过了10000套，AGV数量超过了20000台。

我国AGV的研究是从20世纪70年代开始的，北京起重运输机械研究所、沈阳自动化所、清华大学等10余个单位都进行了相关研究。目前我国应用AGV的单位有100多家，AGV数量超过了500台。

AGV的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：

1）AGV在制造业中的应用。AGV在制造业中主要应用于物料分发、装配和加工制造三个方面。物料分发包括生产工序间的物料移送和仓储作业中的物料移送。统计资料表明，物料分发并不是AGV的主要用处，制造加工单元之间的物料搬运才是加工制造中AGV应用的重要方式，如在FMS（柔性制造系统）中的应用。由于每个FMS中AGV的数量不多，总的来说，该领域AGV的应用还是十分有限的。

就AGV的数量和重要性来说，装配作业是AGV最为主要的应用环节，汽车工业是AGV的重要应用领域。例如：美国通用汽车公司90%的AGV用于汽车装配线，仅10%用于物料搬运；西欧各国用于汽车装配的AGV一般占全部AGV数量的57%左右；而德国甚至高达64%。另外，电子工业是AGV的新兴用户。传统的输送带运输方式很难完成多品种、中（小）批量元器件的发送，而AGV能提供柔性最好的输送，且可以很方便地通过对AGV的输送工艺路线进行编程，使其按所要求的路径和方式到达装配线的指定位置。在净化室中，AGV更可大显身手，它可满足净化要求极高的操作。

2）AGV在重型机械中的应用。在重型机械行业中，AGV因其承载量大（通常为2.2～4.5t，最大可达6.3t），主要被用来运送模具和原材料（如成卷带钢等）。能配备功率较大的移载装置也是这类AGV的特点，如在AGV上配备大型机器人用以对大型金属构件进行喷漆（如飞机骨架的喷漆）是AGV在重型机械行业中的应用之一。

3）AGV系统在烟草行业中的应用。在烟草行业中，AGV的应用比较广泛，主要用于辅料从立体仓库到生产工位的输送。烟草行业由于其经济效益较好，已成为AGV试点应用的最好行业。在我国，云南玉溪烟草集团公司1996年实施物流自动化时共引进52台AGV，构成了庞大的AGV系统。此后，中国众多的烟草公司纷纷实施物流系统，并把AGV作为必需的项目加以应用。

4）AGV在非制造业中的应用 在非制造业中，AGV的应用也越来越普遍。在码头应用的集装箱AGV系统，其承载能力可以达到14t，并应用GPS技术进行导航，这是目前最先进的系统。现代化的医院中安装的AGV系统可把取样从门诊部自动运送到中央化验室，把药物、医疗用品、食品、衣物用品从中央物料管理中心输送到医院的各个部门。邮政部门采用AGV将邮件进区台的邮件输送到处理处，再将处理区的邮件输送到邮件出区台，而且为了加大运输量，邮政部门使用的是牵引式AGV系统，一次可以牵引多台邮件车。大型办公楼也开始安装AGV系统，用以运送邮件、电文和包裹到各个分区部门。宾馆业采用AGV把食品从厨房运送到客房。AGV也可作为机器人的“脚"，使机器人在更大范围内自动完成作业，如在AGV上配备机器人，可用于光整水泥地面。在具有核辐射危险的地方，常将AGV机器人用于核材料的搬运。

AGV由于其有着独特的功能，其优势可以表现在很多方面：①可以十分方便地与其他物流系统实现自动连接，完成物流及信息流的自动连接，如从立体仓库到生产线的连接、立体仓库到立体仓库的连接，均可以通过无线通信完成信息的自动传递，从而实现物流自动化。②AGV的最大优势是由于采用埋设地下通信电缆或采用激光制导技术，故能够保持地面的平整和不受损坏，这也使得其在许多需要其他交通、运输工具交叉运行的场合（如生产线等）应用十分广泛。③AGV输送对于减少货物在运输过程中的损坏、降低工人的劳动强度等均具有积极意义。④AGV系统本身具有较高的可靠性，能耗较低。这些特点均使得近年来AGV得到了广泛的应用。

一般来说，起重机械用于升降和搬运，但搬运距离较短，它的机构作间歇式运动；输送机可连续输送物料，但搬运路线一般固定不变，大多用来输送散状物料；装卸机械能自行取物并装卸物料；搬运车辆可灵活安排搬运路线，运输距离较长，兼可在室内或室外作业，具有行驶移动功能；仓储设备是在仓库中完成堆、取、储存物料的装置，包括料仓装置、高架仓库和给料机等。随着工业的发展，许多机械都具备了多种功能和用途，如叉车既是装卸机械又是搬运车辆，不但可用以装卸，还可起升重物，所以叉车又称万能装卸机。

物料搬运机械由于是为生产服务的，故它的设计和选型应当服从生产过程的需要。但是，新型物料搬运机械也常导致生产工艺的变革和改进。例如：斗轮堆取料机的出现，形成了以斗轮堆取料机为心脏、带式输送机为血管、计算机为神经中枢的自动化大型散料场搬运系统，从而改变了港口、矿山和火电厂等的散料场的布置；用叉车代替桥式起重机、单梁起重机进行搬运作业的车间，能简化厂房结构、降低基建费用。

20世纪后半叶，单元化运输得到了很大发展，集装箱的标准化和联运的推广，使水、陆运输的装卸工作变得简化，并引起了车站、港口的布局和铁路车辆、轮船结构的改变。

物料搬运机械可将上道工序的半成品直接、自动地转送到下道工序，将上下许多道工序联成一个系统，形成有节奏的生产，还可以在搬运过程中同时对物料进行清洗、烘干、涂漆、分拣、储存、检验和计量等，从而能减少装卸次数、缩短生产周期和节约设备投资。

在许多生产和作业流程中，物料搬运机械已经不是单独作业的机械，而是整个流程不可分割的一环。另外，物料搬运机械根据生产发展需要增加的技术功能促进了设备的改进。例如，伸缩臂叉车加长后可以跨越小沟、台阶和门窗孔进行装卸作业；又如，叉车起重量已达到80t，还在不断提高起重量，并且有的叉车配备30余种属具后扩大了使用范围。

总之，在研究和选用物料搬运机械时，不仅应了解物料的特性、搬运的目的和要求，以及作业时环境是否受干扰和污染，还必须结合整个生产或作业流程来考虑，使搬运机械与其前、后工序的各种机械密切联系成为一个系统，以减少装卸环节，提高工作效率，增加经济效益。