自動智能倉儲系統(tǒng)調(diào)試問題及解決方法

王 芹

(南京528廠，江蘇 南京 211153）

一、產(chǎn)品簡介

自動智能倉儲系統(tǒng)是集機(jī)、電、微機(jī)、數(shù)據(jù)庫為一體的產(chǎn)品。該系統(tǒng)以托盤為存儲單元，通過控制系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動機(jī)構(gòu)，將存放貨物的托盤從庫內(nèi)取出或送到庫內(nèi)某個位置。該系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫管理軟件對庫內(nèi)存放的物品進(jìn)行管理。操作者只需要在軟件操作界面上選定所需要的物品即可，存取托盤均為全自動過程。

二、系統(tǒng)工作原理

自動智能倉儲系統(tǒng)主要的存取是通過其三個運(yùn)動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)的。垂直升降機(jī)構(gòu)可以把托盤送到系統(tǒng)標(biāo)定完后的任意一個存儲位置；托盤進(jìn)出機(jī)構(gòu)把托盤送進(jìn)或拉出存儲位置；開關(guān)門機(jī)構(gòu)完成取物口處門的打開或關(guān)閉。系統(tǒng)的三臺電機(jī)由同一臺變頻器拖動，通過控制系統(tǒng)進(jìn)行切換。其中升降電機(jī)尾軸裝有編碼器，其工作在閉環(huán)方式，另外兩臺低級工作在開環(huán)調(diào)試方式。

三、調(diào)試過程中的問題及解決方法

1.托盤負(fù)載進(jìn)出時，撥叉脫釣現(xiàn)象

托盤負(fù)載220kg進(jìn)出架體，在一些位置發(fā)現(xiàn)托盤送進(jìn)架體后，水平存取機(jī)構(gòu)在原位進(jìn)行托盤出架體動作，撥叉抓不住托盤，托盤不能正常出架，在導(dǎo)軌組件對接處尤其突出。經(jīng)分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象有以下兩種原因。

（1）導(dǎo)軌組件接口處剛度不足。由于導(dǎo)軌是由模具經(jīng)多步壓制成形的，導(dǎo)軌下端的接口由剪板機(jī)剪切而成。導(dǎo)軌在剪切時，接口部分產(chǎn)生變形：定位面不平；中部有弦高為1.5～2mm的弧面，而且向?qū)к壏较蛲蛊稹．?dāng)負(fù)重托盤進(jìn)入此導(dǎo)軌時，導(dǎo)軌產(chǎn)生彈性變形，使得托盤與撥叉的相對位置產(chǎn)生變化。

（2）托盤進(jìn)出導(dǎo)軌的速度較高。托盤進(jìn)出導(dǎo)軌的速度由水平存取機(jī)構(gòu)的撥叉移動速度控制，撥叉速度由電機(jī)和減速器決定。在整個工作周期中撥叉的速度是恒定的。隨著托盤內(nèi)負(fù)載的加大，托盤運(yùn)動慣性加大。當(dāng)托盤進(jìn)架體，撥叉脫開托盤后，托盤由于慣性作用繼續(xù)向前滑移，在托盤與導(dǎo)軌之間的摩擦力的作用下，滑移一定的距離后才停止。托盤向前滑移的距離與托盤的速度和托盤的負(fù)重有關(guān)。

綜合分析上述原因，在兩臺樣機(jī)中，將水平存取機(jī)構(gòu)的電機(jī)改用變頻器控制，以調(diào)整托盤的運(yùn)動速度，當(dāng)速度降到原速度的80%時，撥叉脫釣現(xiàn)象消失。

2.關(guān)門有噪聲

原設(shè)計開關(guān)動作是由電機(jī)、同步帶實現(xiàn)的，開關(guān)門運(yùn)動為勻速運(yùn)動。關(guān)門動作結(jié)束指令由固定在主體上的限位開關(guān)發(fā)出。靠調(diào)整限位開關(guān)的上下位置，調(diào)整門的閉合程度。經(jīng)分析，原設(shè)計的開關(guān)門速度太快，且門的上下運(yùn)動采用勻速運(yùn)動不科學(xué)。

解決方法：在上下門接觸前減速以減小門的慣性。

3.導(dǎo)軌組件與立柱組件連接孔錯位

在安裝結(jié)構(gòu)框架時，導(dǎo)軌組件與立柱組件連接孔錯位，給產(chǎn)品裝配帶來困難。

經(jīng)分析其主要原因如下。

（1）導(dǎo)軌組件加工不合格。導(dǎo)軌組件定位面有凸起1.5～2mm的弧面，影響轉(zhuǎn)配時的定位基準(zhǔn)。

（2）立柱組件變形。

立柱組件是一帶開口的方形，由于材質(zhì)和加工內(nèi)應(yīng)力的影響，零件加工后必然產(chǎn)生變形，影響安裝孔的位置尺寸。立柱安裝孔是在焊接前加工的，焊接后使得一些孔的位置尺寸產(chǎn)生了變化。

解決方法：

①改進(jìn)導(dǎo)軌組件的加工工藝。對導(dǎo)軌組件下部的定位面，采用切削或模具沖壓加工。

②改善立柱組件的設(shè)計。在開口處增加連接件以減小立柱組件加工后的變形；調(diào)整加工工藝，將立柱組建的安裝放在焊接后進(jìn)行；將上立柱的導(dǎo)軌安裝孔改為配打。

4.產(chǎn)品頂部橫梁安裝困難，且安裝后影響蓋板的安裝

產(chǎn)品立柱分上下兩部分，中間用連接件連成一體。由于立柱與立柱連接件之間有一定的配合間隙，上立柱長1 650mm，配合部件長只有180mm，定位性不好，可使立柱頂部有較大位移，影響上橫梁的裝配。

解決方法：

①將兩段立柱連接件方式，改為從立柱外側(cè)安裝螺栓，以便于上立柱定位的微調(diào)，方便安裝上橫梁。

②調(diào)整裝配步驟。連接上立柱與立柱件時，暫不擰緊連接螺栓，待上橫梁安裝后，檢測兩對角線尺寸一致時再將螺栓固緊，而后安裝上部的導(dǎo)軌組件。在安裝腔頂部一組導(dǎo)軌組件時，須將上橫梁拆下，待導(dǎo)軌組件安裝完畢后，再裝上橫梁。

③增加裝配工裝。用裝配工裝來控制上立柱之間的距離。

5.升降傳動皮帶形變

小車的升降、定位是由傳動皮帶實現(xiàn)的，在滿載220kg和輕載時，形變最大可達(dá)4mm，嚴(yán)重影響了定位精度。

解決辦法：把皮帶預(yù)先加載220kg拉伸48h，通過裝配保證皮帶的張力達(dá)到一定程度，使之形變減小。

四、試驗結(jié)果

經(jīng)過兩臺樣機(jī)試驗，通過對調(diào)試過程出現(xiàn)問題的解決，提高了自動智能倉儲系統(tǒng)的可靠性，降低了維修率，保證了系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。

[1]馮占營.基于PLC的自動化立體倉庫運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計[O].山東大學(xué)，2008.

[2]王霄，段智敏.自動化立體倉庫的設(shè)計[J].沈陽工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2006.