堆垛起重机的主要作用是在立体仓库的通道内来回运行，将位于巷道口的货物存入货架的货格，或者取出货格内的货物运送到巷道口。
早期的堆垛机是在桥式起重机的起重小车上悬挂一个门架（立柱），堆垛机订做，利用货叉在立柱上的上下运动及立柱的旋转运动来搬运货物，通常称为桥式堆垛机。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机。这种堆垛机利用地面导轨来防止倾倒。其后，随着计算机控制技术和自动化立体仓库的发展，堆垛机的运用越来越广泛，技术性能越来越好，高度也越来越高。如今，堆垛机的高度可以达到40米。事实上，如果不受仓库建筑和费用限制，堆垛机的高度还可以更高。
堆垛起重机的分类方式很多，主要分类形式如下：
(一)按照有无导轨进行分类
可分为有轨堆垛起重机和无轨堆垛起重机，堆垛机厂家，其中，有轨堆垛起重机是指堆垛起重机沿着巷道内的轨道运行，无轨堆垛起重机又称高架叉车。在立体仓库中运用的主要作业设备有：有轨巷道堆垛起重机、无轨巷道堆垛起重机和普通叉车。
(二)按照高度不同进行分类
可分为低层型、中层型和高层型，嘉兴堆垛机，其中，低层型堆垛起重机是指起升高度在5m以下，主要用于分体式高层货架仓库中及简易立体仓库中；中层型堆垛起重机是指起升高度在5～15m，高层型堆垛起重机是指起升高度在15m以上，主要用于一体式的高层货架仓库中。
堆垛机由行走电机通过驱动轴带动车轮在下导轨上做水平行走，由提升电机通过钢丝绳带动载货台做垂直升降运动，由载货台上的货叉做伸缩运动。通过上述三维运动可将指1定货位的货物取出或将货物送入指1定货位。行走认址器用于测量堆垛机水平行走位置；提升认址器用于控制载货台升降位置；货叉方向使用接近开关定位。
通过光电识别，堆垛机定制，以及光通讯信号的转化，实现计算机控制，也可实现堆垛机控制柜的手动和半自动控制。同时采用优化的调速方法，减少堆垛机减速及停机时的冲击，大大缩短堆垛机的起动、停止的缓冲距离，提高了堆垛机的运行效率。
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