激光測(cè)距儀在自動(dòng)化立體庫(kù)中的應(yīng)用

【摘 要】堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體庫(kù)的重要組成部分，自動(dòng)化立體庫(kù)內(nèi)所有物料的出入庫(kù)全部由堆垛機(jī)進(jìn)行存放。激光測(cè)距儀作為堆垛機(jī)的水平定位設(shè)備，因此激光測(cè)距儀的性能、參數(shù)及工作狀態(tài)直接影響到堆垛機(jī)的準(zhǔn)確定位，文章以Leuze AMS200/120-11型激光測(cè)距儀為案例，闡述激光測(cè)距儀的原理、影響因素及維護(hù)保養(yǎng)，分析激光測(cè)距儀在自動(dòng)化立體庫(kù)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】激光測(cè)距儀 影響因素 維護(hù)保養(yǎng)

前言

激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確定位的儀器，激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測(cè)者（零點(diǎn)或基點(diǎn)）到目標(biāo)的距離。在化工、制藥工業(yè)、商業(yè)、軍事等多個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的用途，并且發(fā)揮非常重要的作用。自動(dòng)化立體庫(kù)堆垛機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性、準(zhǔn)確定位完全由激光測(cè)距儀的性能決定。

一、激光測(cè)距儀工作原理

測(cè)距原理基本可以歸結(jié)為測(cè)量光往返目標(biāo)所需要的時(shí)間，然后通過(guò)光速c=299792458m/s和大氣折射系數(shù)n計(jì)算出距離D。由于直接測(cè)量時(shí)間比較困難，通常是測(cè)定連續(xù)波的相位，稱為測(cè)相式測(cè)距儀。

激光測(cè)距儀是光波測(cè)距中的一種測(cè)距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t，則A、B兩點(diǎn)間距離D可用下列表示。

D=ct/2

式中：D——A、B兩點(diǎn)間距離

c——光在大氣中的傳播速度

t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時(shí)間

激光測(cè)距儀根據(jù)測(cè)量時(shí)間方法的不同，分為脈沖式激光測(cè)距儀和相位式激光測(cè)距儀兩種。脈沖法測(cè)量距離的精度一般在±1米，測(cè)量誤差較大，同時(shí)還存在盲區(qū)；相位式激光測(cè)距儀利用無(wú)線電波的頻率，對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線一次所產(chǎn)生的延遲，在根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測(cè)定出光經(jīng)往返測(cè)線所需的時(shí)間，因此應(yīng)用于精密測(cè)距領(lǐng)域，精度達(dá)毫米級(jí)。

二、設(shè)備型號(hào)參數(shù)

（1）設(shè)備型號(hào)： Leuze AMS200/120-11；2）量程120米；3）測(cè)量精度±2mm

（2）重復(fù)測(cè)量精度±0.5mm；5）適應(yīng)環(huán)境：-30℃至+70℃；6）反光板500mm*500mm

三、影響激光測(cè)距儀的因素

（1）激光測(cè)距儀固定螺栓松動(dòng)的影響。由于堆垛機(jī)在行走過(guò)程中的震動(dòng)，造成激光測(cè)距儀螺栓松動(dòng)，導(dǎo)致激光測(cè)距儀定位誤差或出現(xiàn)脫靶現(xiàn)象。

（2）巷道異物的影響。庫(kù)內(nèi)物品掉落或包裝物的脫落阻擋激光測(cè)距儀對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)確定位或安全運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生影響。

（3）灰塵對(duì)激光測(cè)距儀的影響。反光板長(zhǎng)時(shí)間不清潔，灰塵對(duì)于設(shè)備準(zhǔn)確定位產(chǎn)生一定誤差。

（4）反光板清潔殘留水漬的影響。對(duì)反光板清潔后，不能將殘留水漬及時(shí)清潔立即運(yùn)行設(shè)備時(shí)，由于殘留水漬的反射，易造成定位誤差。

四、模擬實(shí)驗(yàn)

從零點(diǎn)（反光板最遠(yuǎn)端）開(kāi)始，分別選擇三個(gè)中間點(diǎn)和距反光板最近的立體庫(kù)貨位原始值（三次定位讀數(shù)均值）作為校驗(yàn)點(diǎn)基準(zhǔn)值，以設(shè)備測(cè)量精度和重復(fù)測(cè)量精度之和作為允許誤差，即為2.5mm。分別模擬緊固螺栓松動(dòng)兩圈、巷道放置異物、濕抹布擦洗反光板和發(fā)光板有灰塵四種因素測(cè)試激光測(cè)距儀工作情況。見(jiàn)表1

從以上數(shù)據(jù)可以看出，緊固螺栓松動(dòng)和巷道異物對(duì)激光測(cè)距儀的準(zhǔn)確定位影響較大，易造成定位錯(cuò)誤（停機(jī)報(bào)警）；反光板的清潔對(duì)激光測(cè)距儀的定位沒(méi)有明顯影響，定位誤差在可接受范圍內(nèi)。

五、激光測(cè)距儀的維護(hù)保養(yǎng)

（1）定期對(duì)激光測(cè)距儀固定螺栓進(jìn)行緊固，一般需要每月檢查一次。

（2）檢查如果商品包裝的完好性，每天對(duì)巷道進(jìn)行檢查，及時(shí)處理掉落商品或脫落包裝，避免對(duì)激光測(cè)距儀產(chǎn)生影響。

（3）根據(jù)立體庫(kù)內(nèi)的環(huán)境，每?jī)芍芑蛎吭率褂酶赡ú紝?duì)反光板進(jìn)行清潔，避免殘留水漬對(duì)激光測(cè)距儀準(zhǔn)確定位產(chǎn)生影響。

六、結(jié)語(yǔ)

激光測(cè)距儀作為立體庫(kù)堆垛機(jī)的定位設(shè)備，設(shè)備狀態(tài)及附件的清潔直接影響到定位準(zhǔn)確性，因此，定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔和準(zhǔn)確性的校驗(yàn)，對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行非常關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

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