地鐵行業常用自動化立體倉儲設備典型故障分析

熊日 冷陽峰 張煜

摘 要：在地鐵交通這個行業中，物資總庫儲存著整個地鐵各部門所需的各種物資備品等，為保障地鐵的正常運行起著至關重要的作用，而自動化立體倉儲設備正是物資總庫正常運作所不可或缺的一部分，也是其最重要的部分。如何在最短的時間內處理好自動化立體倉儲設備發生的故障，對于整個地鐵行業來說都極為重要。本文對自動化立體倉儲設備的主要功能進行簡單介紹，重點對該設備在運用中發生的幾個典型故障進行分析和處理。

關鍵詞：自動化立體倉儲;堆垛機

自動化立體倉儲設備作為一種智能物流倉儲設備，廣泛應用于鐵路、醫藥、機械、儲運、家電、冶金、港口、機場、商業、高新科技等領域，作為倉庫儲存，搬運貨物之用;可有效減輕勞動強度，提高空間利用率、降低儲運費用、提高企業管理水平，在地鐵行業內應用極為普遍。為了確保自動化立體倉儲設備正常有效的運行，在日常的作業中，不僅需要掌握故障的處理方法，更需要對一些典型故障進行深入剖析，在掌握一定設備技術知識的基礎上，針對這些典型故障進行分析總結是十分有必要的。

一、自動化立體倉儲設備主要功能簡介

（一）設備組成

一般由貨架、堆垛機、入出庫輸送系統、貨物托盤、集成化物流監控與信息管理系統、系統電控設備六大部分組成。

（二）主要功能

自動化立體倉庫是一種基于高層貨架立體存放、采用電子計算機進行管理、采用自動化存取設備自動存取作業的倉儲系統。它的主要功能是可實現大容量的儲藏和高效率的物流。自動化立體倉庫的功能一般包括自動收貨、存貨、取貨、發貨和信息查詢等，主要表現為入庫和出庫流程。

入庫流程：將托盤或貨箱放置到入庫作業站臺后，從作業管理計算機終端或地面操作系統上輸入控制指令和信息，確認后控制指令通過網絡發送到各PLC主站CPU，各PLC控制托盤自動輸送到堆垛機交接口，堆垛機按指令將貨箱 存放到指定貨位后，向上位機上報信息，上位將相關入庫信息保存到數據庫。

出庫流程：出庫時上位機按指令要求通過網絡數據庫查詢生成出庫指令，通過通訊網絡向堆垛機下達出庫指令，堆垛機接受指令，將指定的貨位的貨箱搬運到出入庫交接口，然后啟動輸送機自動輸送到相應作業站臺，并通報計算機出庫完畢，計算機更新相關數據信息。

二、典型故障分析

（一）堆垛機認址故障（采用激光認址技術）

故障現象：堆垛機在執行自動取貨任務時，定位不準確，貨叉出叉后會撞到貨箱或托盤，無法正常取貨，嚴重時，會造成貨物坍塌事故。

原因分析：

（1）可能為貨架整體或者單層有沉降的現象。該現象一般由于設備使用周期較長，且長期未進行檢查;根據目前地鐵行業的使用情況而言，暫未發現因此原因導致認址故障。

（2）垂直激光測距儀出現故障，測量存在偏差，無法識別位置。可以通過觀察法和驗證法進行判斷，如故障，則需更換或調整該垂直激光測距儀;觀察法：通過觀察堆垛機所處的位置和垂直激光測距儀的顯示狀態進行對比判斷，驗證法：手動復位堆垛機后，新取一個貨物進行驗證故障現象。

（3）參數設定不合理，導致出現認址偏差。采用激光認址技術的堆垛機，在調試時，一般設備廠家會通過取點的方式確認各層各個貨物的位置;一套自動化立體倉儲設備一般存在幾千甚至上萬個貨位，設備廠家不會每個貨位都取點確認，一般只在第一層貨架進行取點確定第一層的貨位值，再通過每層疊加的方式進行參數設定;這種方式要求對地平和貨架精度要求較高，不然會產生較大的累計誤差，導致認址不準的故障;故需在設備前期嚴格把控調試過程或在后期通過修改參數的方式進行修正。

（二）堆垛機鋼絲繩纏繞混亂故障

故障現象：堆垛機提升鋼絲繩脫離原有繩槽，相互纏繞混亂，鋼絲繩不再受力，載貨臺出現明顯傾斜，并被安全鉗抱死，無法進行堆垛機升降。

原因分析：

（1）鋼絲繩的繩槽設計過淺，在運行過程中，由于側向拉力的作用，導致鋼絲繩跳槽。此種情況需測算側向拉力，加深繩槽深度。

（2）載貨臺上提升輪的防脫座安裝間隙過大，載貨臺在下降過程中，鋼絲繩處于放繩狀態，可能出現鋼絲繩從防脫座出脫出的現象，從而導致鋼絲繩不受力，發生鋼絲繩纏繞混亂故障。這種情況需在恢復堆垛機的狀態后，重新調整防脫座的安裝位置，使防脫座與載貨臺提升輪之間的間距小于鋼絲繩的直徑。

（3）安全鉗與導軌間隙異常。安全鉗是堆垛機的一種機械保護手段，也是安全的最后一道關卡，所以安全鉗的工作狀態十分重要;安全鉗是在載貨臺的升降速度超過限速器設定的限制速度或在鋼絲繩發生斷裂和松弛的情況下，將載貨臺緊急制停并夾持在導軌上的一種安全裝置;它對堆垛機的安全運行提供有效的保護作用。安全鉗在安裝后需對堆垛機進行調試，檢查安全鉗與導軌的安裝間隙，以滿足堆垛機的運行要求。

（4）電氣控制回路故障。如堆垛機的其他功能都處于正常工作的狀態，則只需排查升降電氣控制回路的工作情況，重點排查變頻器參數設定情況和變頻器接口元器件的電氣控制線路情況。

三、結語

自動化立體倉儲設備的故障主要出現在機械和電氣兩方面，我們要處理自動化立體倉儲設備故障，一定要先熟練掌握自動化立體倉儲設備的機械結構和電氣工作原理，仔細了解故障發生的過程和故障現象，切勿在未掌握清楚故障情況或憑經驗想當然的進行處理，這樣極有可能造成更大的事故，最后在做好勞動防護和清晰思路的情況下，對故障進行排查和處理。

參考文獻：

[1]JB/T 9018-1999《有軌巷道式高層貨架倉庫設計規范》.

[2]JB/T 2960-1999《巷道堆垛起重機型式與基本參數》.

[3]劉昌祺，董良.自動化立體倉庫設計.機械工業出版社，2004.

[4]陳厚松.自動化立體倉庫出入庫貨位分配優化研究[D].武漢理工大學，2011.