自動化立體倉庫堆垛機(jī)常見故障與維修

黃建軍

（昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)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(yè)已經(jīng)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(fèi)用，提高物流工作效率，造就自動化立體倉庫的快速發(fā)展。因?yàn)橛斜容^高的空間利用率和生產(chǎn)效率，并且可采用計算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理，有利于應(yīng)用現(xiàn)代化的管理方式。因此，自動化立體倉庫對企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理有重要作用。堆垛機(jī)是隨著立體倉庫出現(xiàn)而發(fā)展起來的一種專用起重機(jī)械，是自動立體化倉庫的核心設(shè)備，擔(dān)負(fù)著出庫、進(jìn)庫、盤庫等任務(wù)，在使用中會出現(xiàn)各種問題。針對堆垛機(jī)常見故障進(jìn)行分析探討，并提出切合實(shí)際的維修對策，提高工作效率，降低設(shè)備故障率。

1 堆垛機(jī)的運(yùn)行、結(jié)構(gòu)與設(shè)計

1.1 運(yùn)行方式

巷道式堆垛機(jī)按運(yùn)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(jī)主要用于作業(yè)次數(shù)不太頻繁、作業(yè)強(qiáng)度不高、作業(yè)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(jī)與無軌巷道式堆垛機(jī)的結(jié)構(gòu)截然不同。有軌巷道式堆垛機(jī)主要依靠鋼輪在軌道上運(yùn)行，能沿著倉庫巷道內(nèi)設(shè)計好的地軌平穩(wěn)運(yùn)行，作業(yè)高度根據(jù)倉庫的高度而定。

1.2 結(jié)構(gòu)組成

巷道式堆垛機(jī)按結(jié)構(gòu)分類，可分為單立柱型和雙立柱型兩類。單立柱型堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)一般用于起重量較?。ā? t）、作業(yè)高度較低（≤16 m）的倉庫。單立柱型巷式堆垛機(jī)整機(jī)重量較輕，操作靈活，制造周期短，省工省料，可以為企業(yè)節(jié)省成本。雙立柱堆垛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)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(qiáng)度優(yōu)于單立柱型堆垛機(jī)?；酒鹬亓? 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(yùn)行。

1.3 設(shè)計要點(diǎn)

堆垛機(jī)的設(shè)計與其能否準(zhǔn)確、快速、平穩(wěn)、安全地運(yùn)送貨物出入庫有著密切關(guān)系。設(shè)計時必須注意2個要點(diǎn)。①實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)3個自由度運(yùn)動功能，即堆垛機(jī)沿著巷道水平運(yùn)動、載貨臺垂直運(yùn)動、存取貨機(jī)構(gòu)沿著貨倉方向雙向伸縮。②具備電氣及機(jī)械安全保護(hù)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(jī)常見故障分析

（1）由貨物外形不規(guī)則引起的堆垛機(jī)故障報警。貨物外形不規(guī)則也被稱作“貨姿異?！?，一般情況下，“貨姿異?！庇裳b貨物的箱子不規(guī)則導(dǎo)致。此類故障一般表現(xiàn)為，堆垛機(jī)正常入庫過程中，機(jī)器毫無預(yù)兆地突然停止運(yùn)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?！薄?/p>

（2）堆垛機(jī)電氣或者機(jī)械原因?qū)е碌墓收蠄缶?。此類故障主要包括堆垛機(jī)出庫時報警“垂直方向沖極限”以及堆垛機(jī)運(yùn)行中突然斷電，使正常操作無法繼續(xù)下一步進(jìn)行。

（3）信息通信原因?qū)е碌亩讯鈾C(jī)故障報警。因?yàn)閭}庫控制系統(tǒng)一般通過以太網(wǎng)連接到西門子工業(yè)級路由器，并由網(wǎng)關(guān)、堆垛機(jī)、PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）、以及HMI（Human Machine Interface，人機(jī)界面）等，通過它們的以太網(wǎng)接口分別連接到路由網(wǎng)關(guān)，同時接收上位機(jī)出入庫的分配指令及報警狀態(tài)。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(jīng)常受到不可控因素的干擾，經(jīng)常出現(xiàn)信號傳輸失敗現(xiàn)象。除了常見故障，也會經(jīng)常出現(xiàn)“電機(jī)堵轉(zhuǎn)”、“電機(jī)保護(hù)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(jī)“貨姿異常”問題，在3個方面采取應(yīng)對措施：①堆垛作業(yè)前，必須檢查堆垛機(jī)超寬超高光電開關(guān)是否工作正常，并根據(jù)情況及時調(diào)整定位極限開關(guān)位置。②檢查堆垛機(jī)超寬超高光電開關(guān)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(xiàn)運(yùn)行故障。③檢查堆垛機(jī)超寬超高光電開關(guān)支架是否處于正常狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)光電開關(guān)支架有松動現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整。另外，即便出現(xiàn)傾斜，也要立即進(jìn)行調(diào)整，不能心存僥幸而造成更大的問題。

（2）針對堆垛機(jī)報“垂直方向沖破極限”故障，在3個方面采取應(yīng)對措施：①堆垛機(jī)作業(yè)前檢查堆垛機(jī)的上升及下降極限控制開關(guān)是否工作正常，根據(jù)情況調(diào)整定位極限開關(guān)位置。②零線碳刷前端脫落，只有后端接觸，會造成偶爾出現(xiàn)無法接觸現(xiàn)象。零線接觸不良時，會造成220 V電源中斷，導(dǎo)致堆垛機(jī)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(fù)時恢復(fù)程序而出現(xiàn)故障。③對PLC程序的原因分析為：電源突然斷電瞬間會導(dǎo)致上升極限為15.6而下降極限為 15.7，出現(xiàn)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(jī)變頻器故障分析與處理

（3）針對堆垛機(jī)運(yùn)行中突然掉電故障，在2個方面采取應(yīng)對措施：①過載保護(hù)開關(guān)動作，需要檢查,過載原因，檢查是否有線路出現(xiàn)破損接地或堆垛機(jī)機(jī)械部分卡死等現(xiàn)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(jī)集電器與滑觸線之間的接觸是否處于良好狀態(tài)，并檢查集電器電刷是否已經(jīng)處于過度磨損狀態(tài)，磨損嚴(yán)重，要及時更換。

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

4 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，企業(yè)對物流的關(guān)注和應(yīng)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(jī)的使用有著廣闊前景。結(jié)合這種必然趨勢，分析堆垛機(jī)的運(yùn)行、結(jié)構(gòu)、設(shè)計等多方面問題，著重分析堆垛機(jī)使用過程中容易出現(xiàn)的故障，以及針對這些問題提出應(yīng)對措施。各種各樣的故障將影響堆垛機(jī)的使用效率，堆垛機(jī)性能和效率的提高會帶來更高效的物流，給企業(yè)及社會帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。