自動化立體倉庫堆垛機常見故障與維修

黃建軍

（昆明昆船物流信息產業有限公司，云南昆明 650236）

0 引言

為了追求更好更快的工作效率，企業已經不再滿足于一般的倉庫，相對于普通倉庫，自動化倉庫充分利用倉庫的有效面積和儲存空間，使貨物儲存更加立體化、集中化。在減少占地的同時，大幅降低費用，提高物流工作效率，造就自動化立體倉庫的快速發展。因為有比較高的空間利用率和生產效率，并且可采用計算機進行遠程控制管理，有利于應用現代化的管理方式。因此，自動化立體倉庫對企業快速實現現代化管理有重要作用。堆垛機是隨著立體倉庫出現而發展起來的一種專用起重機械，是自動立體化倉庫的核心設備，擔負著出庫、進庫、盤庫等任務，在使用中會出現各種問題。針對堆垛機常見故障進行分析探討，并提出切合實際的維修對策，提高工作效率，降低設備故障率。

1 堆垛機的運行、結構與設計

1.1 運行方式

巷道式堆垛機按運行方式分類，可分為無軌巷道式和有軌巷道式兩種類型。其中，無軌巷道式堆垛機主要用于作業次數不太頻繁、作業強度不高、作業高度不大的倉庫。特別適用于由一般倉庫改造成普遍的中低層倉庫。有軌巷道式堆垛機與無軌巷道式堆垛機的結構截然不同。有軌巷道式堆垛機主要依靠鋼輪在軌道上運行，能沿著倉庫巷道內設計好的地軌平穩運行，作業高度根據倉庫的高度而定。

1.2 結構組成

巷道式堆垛機按結構分類，可分為單立柱型和雙立柱型兩類。單立柱型堆垛機結構簡單，可以由1根立柱、上橫梁和下橫梁組成，也可以僅由1根立柱和下橫梁組成。單立柱型堆垛機一般用于起重量較小（≤2 t）、作業高度較低（≤16 m）的倉庫。單立柱型巷式堆垛機整機重量較輕，操作靈活，制造周期短，省工省料，可以為企業節省成本。雙立柱堆垛機的整體結構是一個矩形框架，由2根立柱和上橫梁及下橫梁組成，剛度和強度優于單立柱型堆垛機。基本起重量5 t左右，最大起重量往往＞5 t。在特定情況下的起重量更高，可用于高速運行。

1.3 設計要點

堆垛機的設計與其能否準確、快速、平穩、安全地運送貨物出入庫有著密切關系。設計時必須注意2個要點。①實現堆垛機3個自由度運動功能，即堆垛機沿著巷道水平運動、載貨臺垂直運動、存取貨機構沿著貨倉方向雙向伸縮。②具備電氣及機械安全保護基本措施，以此保證堆垛方式安全可靠，避免不必要的危險。

2 豐田SPE125L/160L堆垛機常見故障分析

（1）由貨物外形不規則引起的堆垛機故障報警。貨物外形不規則也被稱作“貨姿異常”，一般情況下，“貨姿異常”由裝貨物的箱子不規則導致。此類故障一般表現為，堆垛機正常入庫過程中，機器毫無預兆地突然停止運行，并伴隨故障指示燈閃爍。查詢觸摸顯示屏顯示報警原因是“貨姿異常”。

（2）堆垛機電氣或者機械原因導致的故障報警。此類故障主要包括堆垛機出庫時報警“垂直方向沖極限”以及堆垛機運行中突然斷電，使正常操作無法繼續下一步進行。

（3）信息通信原因導致的堆垛機故障報警。因為倉庫控制系統一般通過以太網連接到西門子工業級路由器，并由網關、堆垛機、PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）、以及HMI（Human Machine Interface，人機界面）等，通過它們的以太網接口分別連接到路由網關，同時接收上位機出入庫的分配指令及報警狀態。但在信號傳輸時，外界各種因素的干擾無法完全避免，正因經常受到不可控因素的干擾，經常出現信號傳輸失敗現象。除了常見故障，也會經常出現“電機堵轉”、“電機保護器跳閘”、“變頻器報警”等故障。

3 常見故障解決對策

（1）針對堆垛機“貨姿異常”問題，在3個方面采取應對措施：①堆垛作業前，必須檢查堆垛機超寬超高光電開關是否工作正常，并根據情況及時調整定位極限開關位置。②檢查堆垛機超寬超高光電開關表面是否有灰塵或者油污，若有污漬及時清理干凈，避免出現運行故障。③檢查堆垛機超寬超高光電開關支架是否處于正常狀態，發現光電開關支架有松動現象，應立即進行調整。另外，即便出現傾斜，也要立即進行調整，不能心存僥幸而造成更大的問題。

（2）針對堆垛機報“垂直方向沖破極限”故障，在3個方面采取應對措施：①堆垛機作業前檢查堆垛機的上升及下降極限控制開關是否工作正常，根據情況調整定位極限開關位置。②零線碳刷前端脫落，只有后端接觸，會造成偶爾出現無法接觸現象。零線接觸不良時，會造成220 V電源中斷，導致堆垛機的PLC電源中斷。而在PLC連接中斷的瞬間，會使部分沒有斷電依舊保持程序功能的PLC無法在電源恢復時恢復程序而出現故障。③對PLC程序的原因分析為：電源突然斷電瞬間會導致上升極限為15.6而下降極限為 15.7，出現掉電的情況，因此會報“垂直方向沖極限”故障。

表1 豐田SPE125L/160L電動堆高機變頻器故障分析與處理

（3）針對堆垛機運行中突然掉電故障，在2個方面采取應對措施：①過載保護開關動作，需要檢查,過載原因，檢查是否有線路出現破損接地或堆垛機機械部分卡死等現象。②集電器瞬間斷電時，要更換集電器或檢查滑觸線是否完好無破損。此外，還要檢查堆垛機集電器與滑觸線之間的接觸是否處于良好狀態，并檢查集電器電刷是否已經處于過度磨損狀態，磨損嚴重，要及時更換。

（4）對其他故障報警采取的應對措施：①電路堵轉。為了便于判斷堆垛機是否存在因機械方面的原因而導致超負荷的潛在問題，需要確認電機電磁剎車的開放狀態。②電機保護器跳閘。為更好的防止這一問題的出現，需要經常檢查電機電阻值，測量電機線路是否完好。③變頻器報警。根據報警代碼找出對應原因并采取有效的解決方案。見表1。

4 結束語

隨著社會經濟的持續高速發展，企業對物流的關注和應用更加廣泛。普通存貨倉庫已不能滿足高效率的需求，自動化立體倉庫中堆垛機的使用有著廣闊前景。結合這種必然趨勢，分析堆垛機的運行、結構、設計等多方面問題，著重分析堆垛機使用過程中容易出現的故障，以及針對這些問題提出應對措施。各種各樣的故障將影響堆垛機的使用效率，堆垛機性能和效率的提高會帶來更高效的物流，給企業及社會帶來更大的經濟效益。