自动智能仓储系统调试问题及解决方法

王 芹

(南京528厂，江苏 南京 211153）

一、产品简介

自动智能仓储系统是集机、电、微机、数据库为一体的产品。该系统以托盘为存储单元，通过控制系统内的运动机构，将存放货物的托盘从库内取出或送到库内某个位置。该系统通过数据库管理软件对库内存放的物品进行管理。操作者只需要在软件操作界面上选定所需要的物品即可，存取托盘均为全自动过程。

二、系统工作原理

自动智能仓储系统主要的存取是通过其三个运动机构实现的。垂直升降机构可以把托盘送到系统标定完后的任意一个存储位置；托盘进出机构把托盘送进或拉出存储位置；开关门机构完成取物口处门的打开或关闭。系统的三台电机由同一台变频器拖动，通过控制系统进行切换。其中升降电机尾轴装有编码器，其工作在闭环方式，另外两台低级工作在开环调试方式。

三、调试过程中的问题及解决方法

1.托盘负载进出时，拨叉脱钓现象

托盘负载220kg进出架体，在一些位置发现托盘送进架体后，水平存取机构在原位进行托盘出架体动作，拨叉抓不住托盘，托盘不能正常出架，在导轨组件对接处尤其突出。经分析，出现这一现象有以下两种原因。

（1）导轨组件接口处刚度不足。由于导轨是由模具经多步压制成形的，导轨下端的接口由剪板机剪切而成。导轨在剪切时，接口部分产生变形：定位面不平；中部有弦高为1.5～2mm的弧面，而且向导轨方向凸起。当负重托盘进入此导轨时，导轨产生弹性变形，使得托盘与拨叉的相对位置产生变化。

（2）托盘进出导轨的速度较高。托盘进出导轨的速度由水平存取机构的拨叉移动速度控制，拨叉速度由电机和减速器决定。在整个工作周期中拨叉的速度是恒定的。随着托盘内负载的加大，托盘运动惯性加大。当托盘进架体，拨叉脱开托盘后，托盘由于惯性作用继续向前滑移，在托盘与导轨之间的摩擦力的作用下，滑移一定的距离后才停止。托盘向前滑移的距离与托盘的速度和托盘的负重有关。

综合分析上述原因，在两台样机中，将水平存取机构的电机改用变频器控制，以调整托盘的运动速度，当速度降到原速度的80%时，拨叉脱钓现象消失。

2.关门有噪声

原设计开关动作是由电机、同步带实现的，开关门运动为匀速运动。关门动作结束指令由固定在主体上的限位开关发出。靠调整限位开关的上下位置，调整门的闭合程度。经分析，原设计的开关门速度太快，且门的上下运动采用匀速运动不科学。

解决方法：在上下门接触前减速以减小门的惯性。

3.导轨组件与立柱组件连接孔错位

在安装结构框架时，导轨组件与立柱组件连接孔错位，给产品装配带来困难。

经分析其主要原因如下。

（1）导轨组件加工不合格。导轨组件定位面有凸起1.5～2mm的弧面，影响转配时的定位基准。

（2）立柱组件变形。

立柱组件是一带开口的方形，由于材质和加工内应力的影响，零件加工后必然产生变形，影响安装孔的位置尺寸。立柱安装孔是在焊接前加工的，焊接后使得一些孔的位置尺寸产生了变化。

解决方法：

①改进导轨组件的加工工艺。对导轨组件下部的定位面，采用切削或模具冲压加工。

②改善立柱组件的设计。在开口处增加连接件以减小立柱组件加工后的变形；调整加工工艺，将立柱组建的安装放在焊接后进行；将上立柱的导轨安装孔改为配打。

4.产品顶部横梁安装困难，且安装后影响盖板的安装

产品立柱分上下两部分，中间用连接件连成一体。由于立柱与立柱连接件之间有一定的配合间隙，上立柱长1 650mm，配合部件长只有180mm，定位性不好，可使立柱顶部有较大位移，影响上横梁的装配。

解决方法：

①将两段立柱连接件方式，改为从立柱外侧安装螺栓，以便于上立柱定位的微调，方便安装上横梁。

②调整装配步骤。连接上立柱与立柱件时，暂不拧紧连接螺栓，待上横梁安装后，检测两对角线尺寸一致时再将螺栓固紧，而后安装上部的导轨组件。在安装腔顶部一组导轨组件时，须将上横梁拆下，待导轨组件安装完毕后，再装上横梁。

③增加装配工装。用装配工装来控制上立柱之间的距离。

5.升降传动皮带形变

小车的升降、定位是由传动皮带实现的，在满载220kg和轻载时，形变最大可达4mm，严重影响了定位精度。

解决办法：把皮带预先加载220kg拉伸48h，通过装配保证皮带的张力达到一定程度，使之形变减小。

四、试验结果

经过两台样机试验，通过对调试过程出现问题的解决，提高了自动智能仓储系统的可靠性，降低了维修率，保证了系统的安全正常运行。

[1]冯占营.基于PLC的自动化立体仓库运行系统设计[O].山东大学，2008.

[2]王霄，段智敏.自动化立体仓库的设计[J].沈阳工业学院学报，2006.