自動智能倉儲系統調試問題及解決方法

王 芹

(南京528廠，江蘇 南京 211153）

一、產品簡介

自動智能倉儲系統是集機、電、微機、數據庫為一體的產品。該系統以托盤為存儲單元，通過控制系統內的運動機構，將存放貨物的托盤從庫內取出或送到庫內某個位置。該系統通過數據庫管理軟件對庫內存放的物品進行管理。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、系統工作原理

自動智能倉儲系統主要的存取是通過其三個運動機構實現的。垂直升降機構可以把托盤送到系統標定完后的任意一個存儲位置；托盤進出機構把托盤送進或拉出存儲位置；開關門機構完成取物口處門的打開或關閉。系統的三臺電機由同一臺變頻器拖動，通過控制系統進行切換。其中升降電機尾軸裝有編碼器，其工作在閉環方式，另外兩臺低級工作在開環調試方式。

三、調試過程中的問題及解決方法

1.托盤負載進出時，撥叉脫釣現象

托盤負載220kg進出架體，在一些位置發現托盤送進架體后，水平存取機構在原位進行托盤出架體動作，撥叉抓不住托盤，托盤不能正常出架，在導軌組件對接處尤其突出。經分析，出現這一現象有以下兩種原因。

（1）導軌組件接口處剛度不足。由于導軌是由模具經多步壓制成形的，導軌下端的接口由剪板機剪切而成。導軌在剪切時，接口部分產生變形：定位面不平；中部有弦高為1.5～2mm的弧面，而且向導軌方向凸起。當負重托盤進入此導軌時，導軌產生彈性變形，使得托盤與撥叉的相對位置產生變化。

（2）托盤進出導軌的速度較高。托盤進出導軌的速度由水平存取機構的撥叉移動速度控制，撥叉速度由電機和減速器決定。在整個工作周期中撥叉的速度是恒定的。隨著托盤內負載的加大，托盤運動慣性加大。當托盤進架體，撥叉脫開托盤后，托盤由于慣性作用繼續向前滑移，在托盤與導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重有關。

綜合分析上述原因，在兩臺樣機中，將水平存取機構的電機改用變頻器控制，以調整托盤的運動速度，當速度降到原速度的80%時，撥叉脫釣現象消失。

2.關門有噪聲

原設計開關動作是由電機、同步帶實現的，開關門運動為勻速運動。關門動作結束指令由固定在主體上的限位開關發出。靠調整限位開關的上下位置，調整門的閉合程度。經分析，原設計的開關門速度太快，且門的上下運動采用勻速運動不科學。

解決方法：在上下門接觸前減速以減小門的慣性。

3.導軌組件與立柱組件連接孔錯位

在安裝結構框架時，導軌組件與立柱組件連接孔錯位，給產品裝配帶來困難。

經分析其主要原因如下。

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

（2）立柱組件變形。

立柱組件是一帶開口的方形，由于材質和加工內應力的影響，零件加工后必然產生變形，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生了變化。

解決方法：

①改進導軌組件的加工工藝。對導軌組件下部的定位面，采用切削或模具沖壓加工。

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

4.產品頂部橫梁安裝困難，且安裝后影響蓋板的安裝

產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，改為從立柱外側安裝螺栓，以便于上立柱定位的微調，方便安裝上橫梁。

②調整裝配步驟。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，而后安裝上部的導軌組件。在安裝腔頂部一組導軌組件時，須將上橫梁拆下，待導軌組件安裝完畢后，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的，在滿載220kg和輕載時，形變最大可達4mm，嚴重影響了定位精度。

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

四、試驗結果

經過兩臺樣機試驗，通過對調試過程出現問題的解決，提高了自動智能倉儲系統的可靠性，降低了維修率，保證了系統的安全正常運行。

[1]馮占營.基于PLC的自動化立體倉庫運行系統設計[O].山東大學，2008.

[2]王霄，段智敏.自動化立體倉庫的設計[J].沈陽工業學院學報，2006.