自動(dòng)化立體庫(kù)激光測(cè)量系統(tǒng)選型及調(diào)試

張騫

摘 要 自動(dòng)化立體庫(kù)越來(lái)越多地應(yīng)用于物流、倉(cāng)庫(kù)等行業(yè)，立體庫(kù)主要由倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控軟件、堆垛機(jī)系統(tǒng)、輸送線及倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)組成。堆垛機(jī)系統(tǒng)是立體庫(kù)的關(guān)鍵設(shè)備，通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)和定位控制系統(tǒng)，堆垛機(jī)能夠在倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行升降、前后、貨叉左右運(yùn)動(dòng)并精確取放貨架貨物，以保證立體庫(kù)的高效、準(zhǔn)確的出入庫(kù)控制。

關(guān)鍵詞 立體庫(kù);堆垛機(jī);槽型光電開(kāi)關(guān);激光定位系統(tǒng)

概述

早期立體庫(kù)縱向定位系統(tǒng)大多采用認(rèn)址片和編碼器方式，槽型開(kāi)關(guān)通過(guò)感應(yīng)認(rèn)址片進(jìn)行加減運(yùn)算，無(wú)法顯示堆垛機(jī)縱向?qū)嶋H高度，在有強(qiáng)電干擾及斷電重啟的情況下會(huì)頻繁出現(xiàn)縱向計(jì)數(shù)錯(cuò)誤報(bào)警，只能在出現(xiàn)報(bào)警時(shí)對(duì)縱計(jì)數(shù)器進(jìn)行回原點(diǎn)操作，為了減少故障率，對(duì)立體庫(kù)的縱向定位系統(tǒng)進(jìn)行改造，提高立體庫(kù)的運(yùn)行穩(wěn)定性及控制精度。

1現(xiàn)有立體庫(kù)定位系統(tǒng)介紹

（1）認(rèn)址片和編碼器。在堆垛機(jī)運(yùn)行方向相應(yīng)位置上安裝認(rèn)址片，槽型開(kāi)關(guān)跟隨堆垛機(jī)上下、前后運(yùn)行來(lái)檢測(cè)認(rèn)址片，每經(jīng)過(guò)一個(gè)認(rèn)址片，認(rèn)址系統(tǒng)累加（累減）計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值與要求達(dá)到的目的地址相比較，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確認(rèn)址。

（2）激光測(cè)距儀定位系統(tǒng)。激光測(cè)距儀定位系統(tǒng)是利用對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀器。工作時(shí)由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，通過(guò)計(jì)時(shí)器測(cè)定的時(shí)間計(jì)算出激光測(cè)距儀至目標(biāo)的距離。通常是在堆垛機(jī)的下橫梁或者立柱上固定激光測(cè)距儀，并在相應(yīng)的高度固定激光反射板配合使用。通過(guò)激光測(cè)距儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出的距離可以實(shí)現(xiàn)堆垛機(jī)的水平和縱向的定位控制。

（3）激光條形碼定位系統(tǒng)。激光條碼定位系統(tǒng)是通過(guò)對(duì)條形碼的閱讀來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確定位的儀器。激光條形碼水平認(rèn)址需要在貨架或者地面支架上放置沿巷道方向的條碼帶，在堆垛機(jī)上安裝條碼閱讀器;激光條形碼縱向認(rèn)址需要在立柱上放置沿載貨臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)的條碼帶，在載貨臺(tái)上安裝固定條碼閱讀器，條碼和掃描儀之間距離80～120mm。條形碼閱讀器讀取頭沿著條碼帶移動(dòng)，它以毫米級(jí)的精度計(jì)算行進(jìn)方向上的絕對(duì)位置數(shù)據(jù)[1]。

2縱向激光系統(tǒng)調(diào)試

（1）激光測(cè)距儀安裝。首先將激光發(fā)射器安裝于堆垛機(jī)底部鋼梁上，在安裝時(shí)注意激光發(fā)射儀不能高于載貨臺(tái)縱向低位硬極限限位，否則在載貨臺(tái)墩底時(shí)損壞激光發(fā)射儀，激光反射板安裝于載貨臺(tái)底部，其反射板中心位置應(yīng)垂直于激光發(fā)射器，立體庫(kù)所選激光定位器型號(hào)為德國(guó)勞易測(cè)AMS304i40，其通訊方式為DP總線方式，激光定位器在堆垛機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中為末端位置，故需在激光定位器上安裝終端電阻，通電后通過(guò)調(diào)整激光發(fā)射器上調(diào)整螺栓，使激光束在反射板中心位置附近，確保激光束能夠穩(wěn)定可靠反射至激光發(fā)射器接收端。

（2）網(wǎng)絡(luò)及硬件組態(tài)。在進(jìn)行組態(tài)時(shí)，打開(kāi)硬件組態(tài)，在硬件組態(tài)中添加AMS304i40激光測(cè)距儀，并為激光測(cè)距儀分配地址。

通過(guò)圖1可以看出，新裝縱向激光定位器為網(wǎng)絡(luò)末端，為其分配ID為10，通過(guò)DP總線依次連接，DP總線插頭開(kāi)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)首端和末端應(yīng)打至ON上，中間為OFF，確保整條網(wǎng)絡(luò)通信暢通，在硬件組態(tài)設(shè)置完成后，對(duì)激光定位器進(jìn)行地址設(shè)定，通過(guò)激光測(cè)距儀面板將激光測(cè)距儀地址設(shè)置為10，確保在整條網(wǎng)絡(luò)上地址唯一。堆垛機(jī)PLC通過(guò)CP342-5通訊模塊與紅外通信連接，并通過(guò)紅外通訊與地面主站PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，堆垛機(jī)控制系統(tǒng)在主站通信網(wǎng)絡(luò)中地址為13，其地址與堆垛機(jī)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)地址相互獨(dú)立。

（3）軟件調(diào)試。立體庫(kù)層數(shù)為5層，首先取垂直一列貨位逐層行走，收集每一個(gè)貨位的定位參數(shù)，需進(jìn)行多次行走定位，并取平均值，保證每層高度準(zhǔn)確，并將高度值輸入系統(tǒng)內(nèi)部。每層的高度值包含低位和高位，取貨過(guò)程為堆垛機(jī)縱向由低位至高位，將貨叉從托盤(pán)底部插入并升至高位挑起，放貨過(guò)程為堆垛機(jī)縱向由高位至低位，貨叉高位將托盤(pán)放至小車(chē)或貨架并運(yùn)行至低位將貨叉抽出，所以要對(duì)每層高位和低位數(shù)值多次定位，并取平均值作為每層最優(yōu)高度值[2]。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)堆垛機(jī)縱向定位系統(tǒng)優(yōu)化，將認(rèn)址片和編碼器定位方式變?yōu)榱炕刂?，堆垛機(jī)能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前高度值，在斷電后無(wú)須進(jìn)行回零點(diǎn)操作，提高了運(yùn)行效率，在電磁干擾的情況下不容易丟失數(shù)據(jù)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。

為了保證各定位系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大功能，可根據(jù)堆垛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和使用場(chǎng)合合理的使用不同的定位系統(tǒng)，保證了堆垛機(jī)高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]漆漢宏.PLC電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012：59.

[2]范方靈，于娟.西門(mén)子S7-300在自動(dòng)立體倉(cāng)庫(kù)中的應(yīng)用[J].科技信息，2010（1）：826-827.